智能制造对汽车行业影响探究

陈 虎

(南京理工大学紫金学院 江苏 南京 210046)

制造业是我国国民经济的主体，是立国之根本、兴国之利器、强国之基础。世界强国的兴衰史、近代中华民族的屈辱史都证明了制造业对一个国家的重要性，没有强大的制造业作为基础，一切经济繁荣都是不稳定甚至不足以抵抗世界经济的动荡。《中国制造2025》作为我国实施制造强国战略的纲领性文件于2015年发布，过去几年中我国着重在产业结构转型、技术创新、人工智能、资源利用效率等方面持续发力，通过努力实现中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌三大转变，推动中国到2025年基本实现工业化、迈入制造业强国之列。

一、智能制造

(一)概念

智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，在制造过程中可以进行智能活动，分析、判断、推理、构思和决策。通过人与机器的合作共事，去扩大、延伸和部分取代人类专家在制造过程的脑力劳动。制造自动化的概念被更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。智能化是制造自动化的发展方向，在制造的各个环节都要广泛的应用人工智能技术。

(二)特点及优势

一般认为智能是知识和智力的总和，智能制造则是源于人工智能的研究。智能制造是一种集中于信息化时代发展的产物，在信息化时代发展的背景下，智能制造这种“人机交互”的新型表现形式也有了更大的用武之地。相对于传统制造方法，智能制造来源于人工智能，具有先天的“智力”优势，信息化、自动化、高效率是特点。智能制造还要包括智能制造技术和智能制造系统。

二、智能制造与汽车行业联系

(一)联系

智能制造与汽车行业具有先天的联系，表现在汽车的制造、检测、维修等方面向自动化、信息化、高效率发展转化，而最终达到的就是智能化。智能化就是要减少技术人员的脑力劳动，让制造系统具有思考能力，主动去检测、推理、构思最终决策，解决问题。汽车的生产和检测智能化可以在很大程度上降低车辆的故障率，特别是对于人为因素产生的不稳定因素有较好的解决方式。对于传统的人工制造和后期检测来说，智能化的系统能够更加准确达到设定标准，稳定性可靠性较高。

(二)发展

智能制造技术与理念是汽车行业新的发展方向，主要在两个方面实现对车辆的制造和质量检测的自动化与智能化。一方面在于理念的提升，整车质量监督管理体系的构建与完善首先在于理念的转变。在车辆的制造过程中面临各种安全问题，这些问题对于整个行业都是难题，如何转变观念，利用现有技术建立完善整车质量监督管理体系是重中之重。加大对从业人员的技术培训，智能制造对于人的素质和技术要求进一步提高。这就要求企业在技术创新、技术积累的同时要加强人才的培养与管理。而通过智能制造的技术，则可以很好的降低这种状况发生，借助于智能制造精确的机械操作以及自动化的安全检测流程，能够在减轻工作人员工作强度的同时，保障车辆的质量水平得到正确的管理和检测。

三、智能制造对汽车行业影响

(一)智能工厂

智能工厂作为实现制造业智能化升级的重要载体，以GPS和工业互联网为基础，通过制造运行管理系统、智能传感器网络技术以及多传感器融合等技术，对汽车生产的底层设备控制层、中间执行层及上端企业管理层进行布局，实现企业不同业务环节之间的集成统一以及人与机器之间的协调合作，进而完成生产过程的智能化。

目前汽车生产中的自动化、信息化已经相对完善，智能化在逐步推进。智能化工厂体系架构正在搭建中，由智能装备层、智能感知层、智能管控层和用户层组成。其中智能装备涉及车间生产设备，生产流程的信息化、智能化建设从而使得其状态能够借由智能感知层进行监测和采集，从而获取状态、环境、质量等信息。在此基础上获得的数据向智能管控层进行传输以支撑不同功能的系统，管控层对数据进行分析处理进一步反馈至用户层，使用户层可以根据实时数据信息进行合理决策，下达相应的指令。

对智能工厂的探索实践，人机交互、智能化传感器、虚拟现实技术也被应用到实践中。有些汽车工厂在同一条生产线上进行串行生产，可以在保证生产进度同时实现小批量、多车型的柔性生产，满足不同需求，提高生产效率。还有车企的智能工厂重视信息技术与硬件设备融合，从单一车型的研发到售后的全产业链。注重数字化工业生产、人机协作、自动运输等信息化技术的运用，整个生产制造环节高效准确。一汽大众佛山工厂为保证生产效率及设备利用率，通过利用智能互联技术将各车间、各功能模块的数据和工艺路线汇总整合，实现了全厂级的透明化生产管理。

(二)智能管理

在工业 4.0 时代下，工业互联网平台等技术的应用使得汽车制造业从产品设计开发、生产制造到物流运输等环节的管理和决策以数据为基础，实现智能管理以提升效率和质量并降低成本。SAP 系统、ERP 系统都是智能管理体系中充分运用的体现，利用底层设备对于零部件生产加工、设备调试、生产运行的数据采集和录入形成数据库。通过智能技术对数据进行分析处理，结果直接反馈至管理者，为决策提供数据依据。

(三)智能服务

汽车行业智能制造的产业升级不仅改变了生产模式、提升了生产效率，同时也促进了服务模式的变革，就有了智能服务的概念。智能服务是运用物联网和互联网技术的基础上，分析大数据，发掘产品的不足及时改进，提供消费者切实需求的服务。智能服务关键在于产业链、服务链的互通，企业能够提供各环节的实时在线服务，从而在全行业、全流程及全要素范围内建立智能化服务体系。在工业 4.0 时代下，智能服务需要具备信息交互、需求判断与功能选择的能力，建立服务需求模型。在此基础上，依据实时的信息交互数据，结合服务需求模型按需组合服务并进行反馈，从而实现智能服务。智能服务的实现一方面需要人工智能技术对数据的处理和分析能力，另一方面还需要依靠汽车制造平台与其他服务平台的集成，这样才能真正实现全行业、全流程及全要素范围内的智能化服务。

四、结语

随着工业 4.0 时代和中国制造2025的到来以及定制化需求的增长，汽车制造企业面临着智能化升级的转变，而人工智能技术的应用则是汽车制造产业智能化升级的关键。在汽车的生产制造过程中，人工智能技术的应用能够实现人、物、机器与系统之间的互联互通，充分利用数字信息并挖掘其内在价值。同时人工智能技术还能在此过程中得以学习和训练，不断提升自身能力，实现制造智能化转型。人工智能技术的广泛应用，使得汽车制造企业在智能工厂、智能管理及智能服务等方面有了进一步的发展和实践，进而提高汽车制造生产效率，完善生产过程管控，并相应地建立全行业、全流程及全要素范围内的智能化服务体系。