汽車行業(yè)正在向新一代移動出行大規(guī)模轉(zhuǎn)型。從電動汽車（EV）的快速增長到軟件定義汽車的普及，汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型需要快速技術(shù)進(jìn)步、更多的可擴(kuò)展計(jì)算平臺，以及制造商與供應(yīng)商合作的新商業(yè)模式。
在此情景下，工業(yè)4.0有望提升汽車制造業(yè)的生產(chǎn)率和質(zhì)量。麥肯錫公司2022年的文章指出："汽車和電子等行業(yè)的制造商已接近數(shù)字化應(yīng)用的臨界點(diǎn)，通過工業(yè)4.0可實(shí)現(xiàn)更快、更可持續(xù)的變革"。
德勤《2023 年汽車供應(yīng)商研究報(bào)告》還指出了行業(yè)內(nèi)簡化運(yùn)營成本和提高效率的機(jī)會，并呼吁 "供應(yīng)商也可以尋求在技術(shù)和自動化方面進(jìn)行關(guān)鍵投資，以實(shí)現(xiàn)更精簡的制造流程，并為獲得長期競爭力奠定基礎(chǔ)"。
在汽車行業(yè)，利用人工智能、自動化、機(jī)器人、仿真、數(shù)字孿生等先進(jìn)制造技術(shù)，制造商能夠高效、靈活、快速地大規(guī)模交付差異化產(chǎn)品。
在產(chǎn)品生命周期早期階段推動汽車制造業(yè)的卓越發(fā)展
在偉創(chuàng)力，我們利用工業(yè)4.0技術(shù)在產(chǎn)品生命周期的早期階段進(jìn)行建模和仿真，以確保汽車客戶在規(guī)?；a(chǎn)時能夠提高效率、降低風(fēng)險(xiǎn)。例如，在制造設(shè)計(jì)（DfM）中，我們利用建模和仿真在產(chǎn)品進(jìn)入制造階段之前確定如何以最快的周期時間實(shí)現(xiàn)最高的產(chǎn)量。DfM指導(dǎo)可以幫助公司確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可制造性，消除廢品和瓶頸，同時最大限度地提高產(chǎn)品性能。
在汽車行業(yè)，仿真在生產(chǎn)部件批準(zhǔn)流程（PPAP）中具有另一重要優(yōu)勢。PPAP作為嚴(yán)格的文件化流程，旨在確保交付給客戶的產(chǎn)品滿足其對性能、質(zhì)量和交付的要求。在偉創(chuàng)力，我們利用仿真來加快這一過程，在軟件中反復(fù)構(gòu)建生產(chǎn)流程，從而確保在實(shí)際制造產(chǎn)品之前，我們已經(jīng)具備了所需的產(chǎn)能和能力。
這種方法可以節(jié)省數(shù)月的時間和資源，使汽車制造商能夠在保持質(zhì)量、安全性和彈性的同時，加快新一代移動出行的發(fā)展。通過收集對流程故障模式和影響分析（PFMEA）的早期輸入，我們能夠簡化批量生產(chǎn)。通過模擬生產(chǎn)線和流程，我們可以快速識別風(fēng)險(xiǎn)最高的區(qū)域和關(guān)鍵瓶頸，從而提前制定并實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)緩解策略。
應(yīng)用人工智能提高效率和質(zhì)量
從工廠生產(chǎn)線優(yōu)化到預(yù)測性維護(hù)和異常檢測，人工智能為制造流程帶來許多好處。人工智能能夠幫助收集、分析和檢測工廠車間的機(jī)器問題，從而防患于未然。借助聯(lián)網(wǎng)機(jī)器的大量上游數(shù)據(jù)，人工智能模型能夠預(yù)測何時可能發(fā)生不利事件，從而使制造商能夠預(yù)防故障并減少停機(jī)時間。
舉例來說，在偉創(chuàng)力，我們應(yīng)用人工智能技術(shù)于一條生產(chǎn)線，該線使用了兩個幾乎完全相同的電容器。這兩個元件間的唯一區(qū)別在于閥門，該區(qū)別很難被肉眼察覺。這成為了一個關(guān)鍵，因?yàn)槿绻褂昧隋e誤的電容器，產(chǎn)品將無法正常運(yùn)作。
通過結(jié)合可視化數(shù)據(jù)和人工智能，我們的系統(tǒng)能夠?qū)崟r識別員工是否將元件放置在正確的位置，并即時提供解決問題的方案。這項(xiàng)技術(shù)將帶來更高的性能和產(chǎn)量，同時使得偉創(chuàng)力能夠在部件被送往生產(chǎn)線的下一步驟之前就發(fā)現(xiàn)問題，從而減少廢品產(chǎn)生。
數(shù)字孿生和閉環(huán)反饋促進(jìn)流程創(chuàng)新
數(shù)字孿生（代表仿真和物理世界之間信息流動的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)）使產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造流程的優(yōu)化達(dá)到了新的高度。在安全性和可靠性至關(guān)重要的汽車行業(yè)，這種閉環(huán)方法可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜制造流程的精確建模、質(zhì)量保證和優(yōu)化。在急劇變化的世界中，數(shù)字孿生還能讓制造商快速了解中斷的真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)和影響。
例如，汽車制造商可以模擬生產(chǎn)線流程，了解短缺和其他挑戰(zhàn)的潛在影響，從而確定替代方案和優(yōu)化措施，以減少不良影響。這有助于加快變革進(jìn)程，并在實(shí)施變革前進(jìn)行驗(yàn)證，從而節(jié)省成本和時間。
汽車制造轉(zhuǎn)型正在進(jìn)行中
在偉創(chuàng)力最近擴(kuò)建的位于墨西哥瓜達(dá)拉哈拉的戰(zhàn)略汽車制造中心，仿真技術(shù)用來幫助汽車客戶更快地設(shè)計(jì)、制造和交付高質(zhì)量的產(chǎn)品。仿真技術(shù)幫助工廠確定滿足特定產(chǎn)品和工藝要求的最佳生產(chǎn)線配置，并為新項(xiàng)目和當(dāng)前項(xiàng)目創(chuàng)建了不同的空間優(yōu)化方案。
仿真還能幫助確定關(guān)鍵特性和流程，從而確定質(zhì)量保證控制和實(shí)現(xiàn)零缺陷，同時確定哪種工業(yè)化流程最符合產(chǎn)品要求，從而最大限度地提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。最后，我們經(jīng)常將仿真作為DfM的補(bǔ)充階段，以驗(yàn)證產(chǎn)品的可制造性，并在產(chǎn)品全面投產(chǎn)前向客戶提出設(shè)計(jì)改進(jìn)建議。在一個高度復(fù)雜的汽車計(jì)算項(xiàng)目中，我們能夠在優(yōu)化成本的同時將產(chǎn)量提高一倍。
在當(dāng)今移動出行和技術(shù)加速發(fā)展的新時代，汽車制造商需要適應(yīng)動態(tài)的業(yè)務(wù)環(huán)境，以更快、更可靠、更可持續(xù)的方式將創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場，從而取得成功。
自動化、仿真和數(shù)字孿生等工業(yè)4.0技術(shù)，為制造商帶來了顯著的競爭優(yōu)勢。這些技術(shù)使他們不僅能夠應(yīng)對當(dāng)今的挑戰(zhàn)，還能夠茁壯成長，并在定義新一代移動出行的過程中發(fā)揮積極作用。
關(guān)注本刊微信訂閱號