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工业4.0环境下汽车产业智能制造探讨
摘要:目前,我国经济体量已经达到世界前列级别,内部汽车市场需求逐渐提升。在这种背景条件下,汽车产业已具备进入工业4.0转型升级的基础条件。为进一步提高整体制造智能化程度,汽车产业需要在工业4.0体系内探索相关发展途径,确保整体制造质量与效率能够达到理想标准,满足国内群众对于汽车产品的实际需求。本文主要针对工业4.0环境下汽车产业智能化制造进行深入研究,以供参考。
关键词:工业4.0;汽车产业;智能制造
引言:通过强化整体智能程度,可以有效降低人力成本投入,并在当前经济发展条件下尽可能提高经济效益,对于汽车行业未来发展具有重要推动作用。因此,本文通过结合汽车产业发展现状数据分析,探索未来工业4.0环境下汽车智能化制造的重要方式,为后续进一步发展提供参考内容。
1 工业4.0环境状态下汽车产业现状数据分析
工业4.0最初由欧洲国家提出,其属于高科技发展计划方案类型,主要针对制造行业展开指引。该计划体系以智能化制造作为基础核心,采用物联应用系统将制造生产环节内的各个部分进行连接,包括大型设备、中控系统等,最终实现良好的智慧、数据化发展效果。在工业4.0体系影响下,制造行业可以实现高效率、高质量的定制化供应,能够为产品服务与范围的拓展提供扎实条件。汽车行业属于制造业的中流砥柱,其与工业4.0功能需求存在良好的适应性。因此,未来汽车行业发展阶段,工业4.0属于最为关键的应用趋势之一。我国汽车产业在工业4.0与中国制造战略规划的指引下已经成功进入转型阶段,整体产量由2016年2523万辆增长至现今2812万辆,同比增长11.45%[1]。同时,销量从2531万辆增长至2803万辆,同比增长10.74%。综合分析,汽车产业市场规模体量出现了较大增幅,经济效益在转型影响下得到了显著增强。但是,在新冠疫情的影响下,汽车制造行业受到了严重冲击,产量与销量出现一定程度的下降。在我国严格管控下,疫情范围与负面影响被削弱,汽车制造行业开始迅速回暖,在未来整体销量有望超过2900万辆,同比增长有望达到5%。在工业4.0与中国制造指导方案下,汽车制造行业产量将会进一步提升,单辆生产投入将出现快速下降趋势,因此经济效益能够得到显著增强,对未来进一步发展具有重要影响意义。
2 汽车产业在工业4.0背景下有待改进的因素简析
在工业4.0环境体系下,我国汽车产业制造对于技术的要求开始出现严格化转变趋势。由于制造行业属于技术积累型产业,因此我国虽然具备厚积薄发的优势,但是整体与西方国家相对比仍然存在缺乏核心技术支持的负面问题。汽车产业相对于其它制造业对于技术积累的要求更高,包括发动机、变速箱等关键部件都需要大量应用技术支持,因此体现在产品层面便出现了对比代差的现象。综合分析,我国汽车制造产业约70%的零部件需要涉及到国外核心技术供给产业链,虽然相对于过去几乎100%的状态已经有所好转,但这一问题仍然会导致我国汽车产业产品竞争力下降,同时也会对工业4.0体系的落实造成不利影响[2]。未来,汽车产业应当致力于技术研发,尽可能通过多种渠道方式,弥补技术代差导致的工业4.0发展缺陷。同时,还需要为智能化制造提供理想条件,通过智能生产改造等“弯道超车”方式,改进核心技术缺失等缺陷问题,为未来进一步发展打下坚实基础。
3 汽车产业在工业4.0环境内开展智能制造的途径研究
3.1从产业链出发加强转换力度
汽车产业需要尽快适应工业4.0体系,并致力于建设智能化制造环境,使整体经济效益得到提升,为应对未来挑战提供理想条件。工业4.0使制造产业边界逐渐模糊,未来汽车行业发展与转型升级需要从融合角度出发,强化基础研发投入,并提高关联产业建设力度。我国汽车产品技术与西方国家相对比仍然存在一定差距,因此需要重视相关产业的转换需求,尽可能为智能制造提供基础落实条件,抓住未来发展机遇。在这一过程中,需要国家从宏观调控角度出发,对企业发展与产业转型升级进行刺激,注重强化工艺、设计、软件服务、材料、零部件供应等多种关联行业的智能化制造需求,确保工业4.0能够在汽车产业中得到贯彻落实,达到理想发展目标。
3.2明确新市场发展趋势并强化标准推进质量
智能制造在推行过程中,需要结合汽车产业的实际发展数据进行定制化处理,确保相关内容能够得到完善分析。中国制造2025中对于未来汽车产业的发展指引明确提出,需要重视新能源汽车的市场需求,并致力于减少碳排放,保证节能减排标准能够得到正确落实。在这种情况下,汽车产业需要从工业4.0角度出发,对智能化建设所需分析数据进行统计探究,如全新车型开发周期等。在智能化制造标准下,新款车型开发已由4年缩短至1~3年,整体最高减少75%[3]。在这种情况下,车企必须重视智能化制造标准的推进,并将工业4.0体系结合至生产流程与设计规划阶段,保证基础效率能够得到显著提升,为未来进一步落实智能制造提供理想条件。
3.3应用设施与培训方案并采用互联网或内部网络信息技术
一、为贯彻落实智能制造体系,汽车产业还需要结合工业4.0的技术需求标准,推进相关应用设施建设,并加强互联网信息技术的方案规划力度。应用设施属于智能制造的重要组成条件,若相关设备标准或设计存在规划问题,便会导致智能制造效率下降,严重情况下还会影响工业4.0的转型发展趋势。如:计划管理途径①根据客户订单、销售需求,考虑库存等因素,通过运算自动生成主生产计划并进行能力平衡,能对关键工作中心(瓶颈)进行分析管理。②通过MRP运算生成物料需求计划,编制工厂月度生产计划、采购计划和总成装配及日排产计划。③依据工厂月度生产计划自动生成关联内部交易产品计划(正常按一个月编制)。③可实现对周、日计划的滚动管理,周计划目前按T+3周进行管理。④自动排产支持焊、涂、总的顺位计划,其中总装还需要支持底盘线和内饰线的顺位计划。需要考虑投产前期的手工排产并导入系统的操作程序。因此,在未来建设阶段,汽车产业应当从智能化角度出发,部署设施与培训方案,并采用互联网或内部网络信息技术进行建设。例如,根据实际订单与销售需求,结合库存状态等信息,自动展开运算生成制造计划并实施平衡的应用平台。同时,还可以利用MRP信息技术展开物料需求计划处理活动,进一步提高后续生产与总成装配的效率与可靠性。通过应用内部网络技术,可以实现对每周、每日计划的滚动管理效果,能够为自动排产提供部署条件。汽车生产属于较为复杂的工业类型,在工业4.0条件下,部署内部网络信息技术方案时需要注重生产与计划业务的实际需求。通常这些需求包括计划管理、计划变更、VIN生成与跟车单打印跟踪、车间生产管控、库存管控、产成品出库管控等,通过结合这些需求部署实际业务平台,有利于智能化制造的实现与整体转型,对应对未来挑战具有重要意义。
结论:
综上所述,在工业4.0背景条件下,汽车产业未来落实智能制造体系与标准需要重视有待改进的因素,并采取多种科学措施,保证相关建设能够得到有效指导,为智能制造的实现与工业4.0的成功转型提供重要参考。
参考文献
[1]崔玉朋,余宁,王晓阳.长城汽车智能制造研究与实践[J].汽车文摘,2020,533(06):29-33.
[2]陈丽娟.我国智能制造产业发展模式探究——基于工业4.0时代[J].技术经济与管理研究,2018(3):109-113.
[3]熊隽.基于智能制造生产线的工业机器人应用[J].机床与液压,2018,046(021):91-94.
作者简介:凌华春(1980/12),男 ,汉族,研究方向:汽车智能制造
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