編者按

智能制造是我國(guó)加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的主攻方向，是上?！笆奈濉逼陂g強(qiáng)化高端產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)，推動(dòng)本市制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑，是城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要抓手。智能工廠是推動(dòng)智能制造的切入點(diǎn)和突破口，是智能制造能級(jí)和核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)，是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要載體。

2020年9月，市經(jīng)濟(jì)信息化委等6部門聯(lián)合發(fā)布《上海市建設(shè)100+智能工廠專項(xiàng)行動(dòng)方案（2020-2022年）》（以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)方案》），計(jì)劃三年推動(dòng)建設(shè)100家智能工廠，打造10家標(biāo)桿性智能工廠，培育10家年?duì)I業(yè)收入超過(guò)10億元（1-2家超過(guò)100億元）具備行業(yè)一流水平的智能制造系統(tǒng)集成商，搭建10個(gè)垂直行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，即“10030”工程。

2020年12月，市經(jīng)濟(jì)信息化認(rèn)定授牌了首批20家上海市智能工廠，主要聚焦在汽車、電子信息、高端裝備、航空航天、生物醫(yī)藥、綠色化工和新材料、快消品和節(jié)能環(huán)保等7個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。為了總結(jié)和分享智能工廠建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，遵循“樹(shù)典型、強(qiáng)引導(dǎo)、立標(biāo)桿”的原則，我們將分領(lǐng)域、分批次對(duì)20家首批上海市智能工廠從項(xiàng)目情況、項(xiàng)目亮點(diǎn)及項(xiàng)目成效等方面進(jìn)行逐一介紹。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

延鋒汽車內(nèi)飾系統(tǒng)有限公司作為全球領(lǐng)先的汽車內(nèi)飾供應(yīng)商，致力于為用戶提供滿足當(dāng)下和未來(lái)駕乘需求的內(nèi)飾解決方案，重新定義車內(nèi)的休閑、工作、娛樂(lè)方式。金橋數(shù)字化樣板工廠位于上海市浦東新區(qū)自貿(mào)區(qū)，是延鋒汽車內(nèi)飾在亞太區(qū)規(guī)模最大的工廠。該工廠為上汽通用、北美通用和特斯拉提供包括座艙模塊、儀表板總成、門內(nèi)飾板總成和副儀表板總成等主要汽車內(nèi)飾產(chǎn)品。自2019年起，延鋒汽車內(nèi)飾金橋工廠在原有數(shù)字化的基礎(chǔ)上，以柔性自動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)數(shù)字化和大數(shù)據(jù)智能化為智能制造實(shí)施路徑，進(jìn)行了全方位的智能化升級(jí)，建立了第一個(gè)全球汽車內(nèi)飾的數(shù)字化樣板智能工廠。

二、項(xiàng)目亮點(diǎn)

延鋒汽車內(nèi)飾金橋數(shù)字化樣板工廠以端到端價(jià)值流為核心，通過(guò)9個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景將智能制造應(yīng)用落地，包括智能客戶訂單管理、智能排產(chǎn)、智慧物流、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接口平臺(tái)、工廠數(shù)字化敏捷管理、工廠數(shù)字化質(zhì)量管理、智能工藝過(guò)程控制、預(yù)測(cè)性維護(hù)、以及仿真技術(shù)在制造開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用。延鋒汽車在上述應(yīng)用場(chǎng)景中，不同程度地對(duì)智能制造關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了自主研發(fā)，包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接口平臺(tái)、機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于過(guò)程控制和預(yù)測(cè)性維護(hù)、仿真技術(shù)應(yīng)用于制造開(kāi)發(fā)等等。并且通過(guò)實(shí)踐，總結(jié)了快速迭代可復(fù)制的模板，為下一代智能工廠以及全球推廣奠定了基礎(chǔ)。

1. 客戶訂單智能管理和智能排產(chǎn)平臺(tái)

通過(guò)具備AI能力的智能客戶訂單管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了客戶訂單的高效且無(wú)差錯(cuò)管理?？蛻粲唵喂芾硎侵圃鞓I(yè)最痛苦的日常信息流工作，繁瑣且容易出差錯(cuò)。針對(duì)每天管理數(shù)十萬(wàn)行訂單的工作量，相比較傳統(tǒng)依賴人的經(jīng)驗(yàn)和熟練度，客戶訂單智能管理系統(tǒng)提升了近7倍的工作效率，并且準(zhǔn)確率達(dá)到了100%。

排產(chǎn)同樣是信息流工作最難的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)人的要求更高。因?yàn)楣S面對(duì)的客戶和車型越來(lái)越多，及時(shí)響應(yīng)客戶需求變化的頻次越來(lái)越高，排產(chǎn)考慮的約束條件也是越來(lái)越復(fù)雜，人的精力和腦力都難以企及。智能排產(chǎn)也是智能制造環(huán)節(jié)中最難的一個(gè)課題，傳統(tǒng)的APS已經(jīng)不能滿足實(shí)時(shí)高效決策的要求。

延鋒汽車內(nèi)飾建立了全球第一個(gè)高度集成和實(shí)時(shí)決策的智能排產(chǎn)系統(tǒng)，這個(gè)智能排產(chǎn)平臺(tái)通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)時(shí)采集包括ERP/WMS/MES/QMS/PM等工廠核心應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過(guò)智能算法和強(qiáng)大的算力，自動(dòng)編制最優(yōu)的日/班次/小時(shí)級(jí)別的生產(chǎn)計(jì)劃，能夠?qū)ψ兓M(jìn)行自適應(yīng)優(yōu)化和調(diào)整，甚至可以對(duì)潛在發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警。實(shí)時(shí)智能排產(chǎn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了“工廠大腦”的第一階段和高效的人機(jī)協(xié)作模式，完全顛覆了傳統(tǒng)的生產(chǎn)排產(chǎn)方式，為延鋒汽車內(nèi)飾進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全球各工廠排產(chǎn)和供應(yīng)鏈上下游協(xié)同邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

2. 智慧物流

從2017年至今，延鋒汽車內(nèi)飾在物流柔性自動(dòng)化方面不斷探索創(chuàng)新，已經(jīng)在工廠內(nèi)部相對(duì)封閉環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程智能化物流，覆蓋19個(gè)場(chǎng)景，在包括上海金橋在內(nèi)的10多個(gè)國(guó)內(nèi)工廠實(shí)施。并且此方案已復(fù)制到美國(guó)、捷克和南非等國(guó)外工廠。

延鋒汽車內(nèi)飾的智慧物流系統(tǒng)是自主研發(fā)的，基于移動(dòng)互聯(lián)和云技術(shù)，覆蓋汽車內(nèi)飾行業(yè)所有應(yīng)用場(chǎng)景并且極具經(jīng)濟(jì)性，投入產(chǎn)出比很高，并且能夠與主流物流自動(dòng)化廠商的調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。延鋒汽車內(nèi)飾在金橋數(shù)字化樣板工廠中，更是實(shí)現(xiàn)了指令層級(jí)的智能調(diào)度自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了高效的內(nèi)部物流調(diào)度。

3. 自主研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接口平臺(tái)

在設(shè)備數(shù)據(jù)接口平臺(tái)領(lǐng)域，Kepware是最常用的平臺(tái)之一，是美國(guó)的商用軟件。延鋒汽車內(nèi)飾自主研發(fā)適合汽車內(nèi)飾行業(yè)主流生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備接口平臺(tái)Jakware，支持多種通訊協(xié)議和汽車內(nèi)飾行業(yè)的主流設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，支持腳本語(yǔ)言二次開(kāi)發(fā)，支持獨(dú)立或虛擬機(jī)部署，通訊性能和穩(wěn)定性也較Kepware有明顯提升。有了這個(gè)完全擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備接口平臺(tái)，可以說(shuō)完全不用擔(dān)心今后在技術(shù)上被海外供應(yīng)商“卡喉”。

4. 工廠數(shù)字化敏捷管理和質(zhì)量管理

延鋒汽車內(nèi)飾對(duì)工廠“人機(jī)料法環(huán)”各環(huán)節(jié)管理流程進(jìn)行數(shù)字化覆蓋，并且采用了移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)使得工廠管理的核心（班組）更易于使用和管理，有效地提升了設(shè)備綜合利用率和產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)制造智能系統(tǒng)和商業(yè)智能系統(tǒng)，延鋒汽車內(nèi)飾將工廠生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)予以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。所有異常情況能夠被數(shù)字化的安燈及時(shí)探測(cè)，所有異常都會(huì)被記錄在問(wèn)題管理系統(tǒng)中，幫助現(xiàn)場(chǎng)員工和管理層聚焦異常和閉環(huán)管理。數(shù)字化的敏捷管理和質(zhì)量管理完全改變了原先的管理模式，使得工廠運(yùn)作一切基于實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，使得管理更加精細(xì)化，精益生產(chǎn)的推進(jìn)速度和廣度都得到了顯著的提升。

5. 自主研發(fā)AI算法應(yīng)用于智能工藝控制與預(yù)測(cè)性維護(hù)

延鋒汽車內(nèi)飾自主研發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)算法和深度學(xué)習(xí)算法，分別應(yīng)用在關(guān)鍵工序工藝參數(shù)控制和關(guān)鍵設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)中。

通過(guò)工藝參數(shù)智能控制，提升了質(zhì)量，減少了對(duì)工程師的依賴；通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵部件的變異情況，根據(jù)衰減趨勢(shì)進(jìn)行診斷和預(yù)測(cè)，顯著延長(zhǎng)了關(guān)鍵部件的使用壽命。這套機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的算法，在金橋工廠成功應(yīng)用后，已經(jīng)被快速?gòu)?fù)制給了國(guó)內(nèi)其他工廠使用。

6.自主研發(fā)仿真技術(shù)應(yīng)用在制造開(kāi)發(fā)

延鋒汽車內(nèi)飾的主要焊接設(shè)備是自主研發(fā)的代表國(guó)際最高水平的柔性焊接產(chǎn)線。由于這類產(chǎn)線的高度柔性，使得前期制造設(shè)計(jì)非常依賴有經(jīng)驗(yàn)的資深工程師，并且往往需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完成制造開(kāi)發(fā)和調(diào)試的工作。市面上的仿真軟件基本都是國(guó)外的產(chǎn)品，非常昂貴且不容易上手使用。延鋒汽車內(nèi)飾自主研發(fā)適合自己的仿真軟件，能夠完全適用于柔性焊接設(shè)備的制造開(kāi)發(fā)和調(diào)試，調(diào)試后的最優(yōu)參數(shù)能夠?qū)崟r(shí)下發(fā)設(shè)備。在和視覺(jué)輔助系統(tǒng)結(jié)合后，最終縮短了80%以上的制造開(kāi)發(fā)時(shí)間，大幅提升了開(kāi)發(fā)效率和競(jìng)爭(zhēng)力。

三、項(xiàng)目成效

通過(guò)全方位的智能化升級(jí)，延鋒汽車內(nèi)飾金橋工廠在諸多方面都取得了顯著的成效：

通過(guò)智能訂單管理系統(tǒng)，訂單處理效率提升了7倍，準(zhǔn)確率提升至100%；通過(guò)智能排產(chǎn)系統(tǒng)，排產(chǎn)效率和客戶響應(yīng)速度均提升了80%以上，整體庫(kù)存水平在原有精益庫(kù)存管理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步下降了10%。價(jià)值流執(zhí)行層面各項(xiàng)KPI都取得了明顯的提升。

通過(guò)高效柔性的自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了主要工序20%的產(chǎn)能提升，物流效率提升了12%以上。

在關(guān)鍵工序和關(guān)鍵設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了工藝參數(shù)自適應(yīng)控制和預(yù)測(cè)性維護(hù)，相關(guān)過(guò)程控制能力和OEE均提升20%以上。

金橋數(shù)字化樣板工廠的建成是延鋒汽車內(nèi)飾實(shí)踐和探索智能制造的一個(gè)里程碑，同時(shí)也是下一代智能工廠的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。未來(lái)在快速?gòu)?fù)制推廣現(xiàn)有成熟方案的同時(shí)，延鋒汽車內(nèi)飾也將不斷迭代優(yōu)化解決方案，將智能制造打造成全球領(lǐng)先的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)全方位數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)行賦能和升級(jí)，為中國(guó)企業(yè)全球化運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航，并延申到更深更廣的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。