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    探秘百年汽車生產線——從“制造”到“智造”!

    日期: 2013-12-11
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    從1913亨利?福特發明的汽車流水生產線,到如今的汽車全自動生產線已經百年有余,汽車生產線從“制造”逐漸升級為“智造”,同時也見證著人類工業史從工業1.0到工業4.0的轉變。一百多年來,汽車產業的“核心”——汽車生產線,究竟是如何進化演變的?今天我們來一探究竟!

    一、萌芽:福特汽車的汽車流水線生產

    1913年,福特汽車公司最先建立流水線汽車裝配系統,并因此引發了世界汽車制造業的一次驚天動地的革命,促進了汽車生產的規?;?。福特的裝配線的每項任務有一個工位,這意味著貫穿工廠的成百輛車可以同時生產。

    在福特獨創性的工廠里,福特T車型自始至終93分鐘裝配完畢。實際是每隔三分鐘,一輛完整的小車滾裝下線。這就是汽車生產線的開端和萌芽階段,同時,這一階段讓汽車不再是富人的專屬,成千上萬的普通人也可以開得起屬于自己的汽車。

    二、創新:日本的“準時生產制”JIT 生產方式

    1953年,日本豐田公司的副總裁大野耐一綜合了單件生產(one-piece-flow)和批量生產的特點和優點,創造了一種在多品種小批量混合生產條件下高質量、低消耗的生產方式即準時生產(Just In Time,簡稱JIT)。

    準時制生產方式(Just In Time簡稱JIT),又稱作無庫存生產方式(stockless production),準時制指的是,將必要的零件以必要的數量在必要的時間送到生產線,并且只將所需要的零件、只以所需要的數量、只在正好需要的時間送到生產。所以準時生產制的出發點就是不斷消除浪費,減少庫存,進行持續的循環式的改進。

    JIT生產方式的基本思想是“只在需要的時候,按需要的量,生產所需的產品”,也就是追求一種無庫存,或庫存達到最小的生產系統。JIT的基本思想是生產的計劃和控制及庫存的管理。所以,JIT生產模式又被稱為“精益生產”。

    三、發展:自動化的車間和工廠

    50 年代以后,開始出現自動化半、自動化的流水線,即被稱之為剛性自動線。特別是電子計算機和自控技術的發展,極大地促進了生產過程的自動化。60 年代, 工業生產開始采用電子計算機對大型設備, 如大型蒸餾塔、大型軋鋼機等, 進行最優控制, 實現了直接數字控制(DDC)及設定值控制(SPC)。

    70—90年代,?自動化儀表與硬件的開發, 微計算機的問世, 使生產過程自動化進入了新的高水平階段。對整個工廠或整個工藝流程的集中控制, 應用計算機系統進行多參數綜合控制, 或者用多臺計算機對生產過程進行分級綜合控制和參與經營管理, 是這一階段的主要特征。

    進入21世紀以來,“以人為本”、“節能環?!钡挠^念深入人心,工廠自動化正向工廠綜合自動化 (又稱全盤自動化)發展。據美國科學院的調查分析顯示,汽車工廠采用全廠一體化控制,產品質量提高2— 5倍 、生產效率提高40— 70% 、設備利用率高2—3倍 、生產周期縮30一 60% 、工程師的工作能力提高3— 35倍。

    四、蛻變:工業4.0時代的智能制造

    如今,人類迎來了工業4.0時代,物聯網和制造業服務化迎來了以智能制造為主導的“工業4.0”,其旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統——信息物理系統相結合的手段,將制造業向智能化轉型。

    而汽車行業作為制造業中智能化程度較高的代表,德國奔馳汽車公司、寶馬集團、大眾汽車集團、博世公司都已率先試水工業4.0。在國內,從事汽車制造的企業也開始思考4.0時代的轉變,而譬如東風日產工廠成為“工業4.0”時代的先驅者。2017年東風日產全面實行“i3計劃“,其“智造品質”是通過制造技術的智能化升級,進行工廠自動化改造,構建先進工程技術中心,以數字化開發平臺、智能化精工制造和信息化品質管理,以”智”造品質。如:

    1.全面提升工廠自動化,保證高品質產品輸出

    2016年東風日產四地五廠全面導入全新柔性及集約化自動生產線,可實現全車系的訂單式生產,并減少占地面積30%~50%,減少整車、零部件在庫20%,未來三年內自動化率將再持續提升。譬如沖壓技術、焊接車間、涂裝車間、樹脂車間等正在全面應用先進的自動化技術。

    總裝方面,儀表板自動化裝配、發動機&變速箱自動化合裝、新式機器人應用等新技術項目也已經完成前期開發,其中新導入的輪輞自動貼膜、油箱自動排序上線等自動化改善項目,使自動化率提升至12.5%(行業內平均自動化率在7~8%),處于行業內的領先水平。

    2.運用前瞻智能技術,將科技納入產品核心

    在前瞻智能技術方面,東風日產于2016年投入使用了國內首創“整建制”先進工程技術中心(AEP)。新落成的AEP將承擔起創建新型智能綠色工廠、產品同期開發、體系建設和專家化人才培育三大職能,提供數字開發平臺、智能化精工智造工具,及大數據品質管理三大智能手段,其亮點技術包括VR虛擬評價技術、3D打印快速成型、綠色友好機器人、激光在線測量、機器感知與物聯、藍光掃描、超聲波焊點檢測,持續提升智造品質。

    3.全程智能監控體系,實現生產線自動預警

    在品控方面,東風日產發動機工廠運用智能制造的理念,整個系統對每個產品都賦予了身份證,對各工程的數據進行自動收集,通過賦予的唯一身份對相關信息進行串聯,最終形成全軌跡的數據;數據的準確收集,為數據的應用拓展了無限的可能,產品、設備、生產線、機型等各個維度均能精準追蹤,并實現生產線的自動預警,防止不良品流出。

    總結:

    從1913年的汽車流水線,到如今的汽車工廠智能制造,百年來,在科技的飛速發展之下,工業生產變得越來越智能,并在全球成功引發了一場工業革命和產業升級的巨變。如今國外汽車廠家已在逐步步入工業4.0,國內譬如東風日產等汽車廠家與時俱進,將 “i3計劃“中的智造品質融入到生產體系,增強核心競爭力,充當汽車工業先鋒和領軍者,勾勒和實踐國內汽車工業未來發展的美好藍圖。未來,汽車工業將如何演變?我們拭目以待!


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