制造業(yè)整體正在向著智能化轉(zhuǎn)型升級，而汽車制造業(yè)則是智能制造的重要突破陣地。大眾汽車在華南建設中的智能制造新工廠正在邁出這樣決定性的步伐。

作為大眾集團最重要的海外市場之一，中國正在見證大眾公司不斷投產(chǎn)的新工廠和新車型，而更重要的是：全新的智能工廠的理念。一汽大眾佛山工廠是大眾在全球的標桿工廠，也是智能工廠的新示范，通過對自動化和信息化的無縫連接，實現(xiàn)了傳統(tǒng)上IT和OT（運營技術）的融合。該工廠不僅在自動化程度、產(chǎn)能水平、設備狀況方面確保在全球大眾工廠中達到了頂級水平，更重要的是，通過對物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)的分析與應用，使得整個工廠的管理水平成為了透明工廠的典范。在這樣高標準的要求之下，宜科公司的“物聯(lián)網(wǎng)+信息化+自動化”融合的戰(zhàn)略，就成為佛山工廠的一個重要推手。

大眾、奧迪，混線生產(chǎn)中！

作為工業(yè)4.0的一個重要特征，大規(guī)模定制成為越來越迫切的剛性需求，這與傳統(tǒng)的車間有著非常大的不同。而佛山這條生產(chǎn)線最大的亮點就是多車型的混線生產(chǎn)：其焊裝車間可以實現(xiàn)大眾和奧迪的產(chǎn)品在焊裝領域混線生產(chǎn)。

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作為德國大眾在國內(nèi)的第一款基于MQB（橫置發(fā)動機模塊平臺）的車身焊裝線，焊裝線的機器人數(shù)量超過800臺，自動化率超過70%，6條主焊線自動化率達到100%。采用3個康采恩框架，能夠?qū)崿F(xiàn)兩大車型系列，5種車型的柔性生產(chǎn)。整線設計能力為每小時60臺，具備焊接強度高、變形小、焊縫美觀無需掩蓋等硬性生產(chǎn)能力。

從一開始，這就是一個巨大的挑戰(zhàn)。

這個設計目標，一方面要求車間生產(chǎn)線表現(xiàn)出極大的柔性，可以兼容多種車型在同一生產(chǎn)線上進行制造，通過系統(tǒng)進行車型的區(qū)分，并對其進行準確的自動化生產(chǎn)和加工。另一方面，對于生產(chǎn)線來說，生產(chǎn)是連續(xù)化的生產(chǎn)，當某個工序發(fā)生生產(chǎn)停滯時，能夠通過緩存區(qū)和管理系統(tǒng)，自動減少對停滯前后工序的影響。

一汽大眾佛山工廠是大眾在全球最先進的標桿工廠，這里自然也執(zhí)行著全球最高和最新的大眾標準。在這個工廠內(nèi)，每一種生產(chǎn)工藝都體現(xiàn)了大眾造車水平的高超和精湛。

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（沖壓機）

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（焊裝機器人）

超高速的沖壓設備每分鐘可生產(chǎn)近40個車身零部件；設備高度協(xié)同作業(yè)，能夠同時生產(chǎn)多種車型的車門、車頂、側(cè)圍等產(chǎn)品；集群化的設備生產(chǎn)模式結(jié)合先進的管理方式，實現(xiàn)了每年30萬整車產(chǎn)能；先進的機器人焊接技術以及成熟、穩(wěn)定的激光焊接技術使焊裝車間實現(xiàn)了95%以上的自動化生產(chǎn)；先進的EMS輸送系統(tǒng)使焊裝車間的生產(chǎn)效率提升到每輛車55秒，在追求速度的同時保證了德系車輛應有的品質(zhì)；總裝車間精準的物流配送模式、先進的管理系統(tǒng)、高端的裝配設備和領先的裝配工藝保證了每輛車兩萬多個零部件的完美結(jié)合，而苛刻的質(zhì)量管理和追溯模式為每輛車提供了最有效的出廠保障?？梢哉f，先進的自動化生產(chǎn)水平和嚴格的管理模式幾乎覆蓋了整個大眾佛山工廠，保障了生產(chǎn)過程的嚴密和精準。

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雖然一汽大眾的許多工廠已經(jīng)形成高效生產(chǎn)模式，但是當設備、人員、物料出現(xiàn)問題時，還是會影響生產(chǎn)的進行。如何減少停線，提前對停線原因進行分析，從而保證既定的生產(chǎn)效率和設備利用率，是一汽大眾佛山工廠非常明確的智能制造的目標。

而基于數(shù)據(jù)流動和實時分析與決策的透明化工廠，正是實現(xiàn)目標的關鍵。宜科公司對此進行了整體的規(guī)劃和實施，提供了自系統(tǒng)層、控制層、網(wǎng)絡層到執(zhí)行層自上而下的全系列服務，產(chǎn)品及解決方案涵蓋MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、網(wǎng)絡連接、無線通訊、物流倉儲、機器人及智能設備組成的復雜自動化與電氣控制系統(tǒng)，從而使得這樣的透明工廠最終得以實現(xiàn)落地。

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智造物聯(lián)，開啟新模式

為了實現(xiàn)高效生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展，一汽大眾佛山工廠大量采用了目前世界上最先進的技術和設備，供應商大多為德國企業(yè)，例如杜爾、GESAT等。這些公司主要對車間的數(shù)據(jù)進行整合和歸檔，然后通過數(shù)據(jù)接口的方式提供給目視化系統(tǒng)使用。其主要產(chǎn)品涉及安東模塊、設備監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊等，已完成的系統(tǒng)基本都是各個獨立的數(shù)據(jù)單元，相對于其他車間和系統(tǒng)來說，基本屬于信息孤島。

只有打破孤島，才能真正解決透明工廠問題。透明工廠的含義包括兩方面，一方面是數(shù)據(jù)的自由流動性；另一方面則是整個進程的可視化和決策同步化。

在汽車工程領域有著豐富的系統(tǒng)集成實施經(jīng)驗的宜科，憑借多年積累的自動化和信息化解決方案，提供了可靠的“透明化”的思路。宜科的系統(tǒng)主要是與ERP系統(tǒng)對接，獲取生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)加工參數(shù)等數(shù)據(jù)，并傳遞生產(chǎn)停線時間、生產(chǎn)產(chǎn)量和效率等數(shù)值；對下層管理，主要是對自動化控制層，特別是面對車間內(nèi)的自動化控制系統(tǒng)和第三方設備，這些數(shù)據(jù)的對接都是通過專用的數(shù)據(jù)接口來完成的。

這些接口的數(shù)據(jù)交互主要有三種方式：數(shù)據(jù)庫方式，通過數(shù)據(jù)庫的接口與各車間的管理模塊進行數(shù)據(jù)傳遞；報文方式，與ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是通過大眾集團特定的報文通訊方式、根據(jù)預定的格式進行數(shù)據(jù)交互的；專用接口方式，如OPC接口，這樣的接口是全球統(tǒng)一的數(shù)字化接口，能夠很方便地與各國各廠家的設備進行數(shù)據(jù)交互。

得益于宜科對數(shù)據(jù)整合、模塊功能、工藝要求的深刻了解，大眾佛山工廠所面臨的傳統(tǒng)工廠無法避免的信息孤島問題，能夠得到有效的解決。宜科將這些相互獨立的信息孤島通過信息化的手段進行互聯(lián)互通，同時將各車間、各功能模塊的數(shù)據(jù)和工藝路線通過智能互聯(lián)的技術進行匯總和整合。例如，大眾佛山工廠焊裝車間的集中控制系統(tǒng)是將自動化輸送系統(tǒng)、車身識別系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、看板展示系統(tǒng)進行了整合互通，實現(xiàn)了系統(tǒng)自動化輸送系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)，提高了自動化輸送系統(tǒng)的連續(xù)無故障率，有效提高了生產(chǎn)效率。

物聯(lián)網(wǎng)成為最大的粘結(jié)劑。宜科依托于其傳感器感知的強大底層基礎，通過不依賴于傳統(tǒng)PLC等控制器的處理和采集能力以及無線數(shù)據(jù)傳輸能力，無需現(xiàn)場連接布線、安裝快捷等優(yōu)點，真正滿足了透明化工廠的需求。

當然，目前依然存在一些無法整合的數(shù)據(jù)。例如，機械化輸送的上位監(jiān)控系統(tǒng)采用的是西門子公司的WinCC系統(tǒng)。這套系統(tǒng)主要管理了輸送系統(tǒng)中的EMS、滾床輸送以及緩存區(qū)等部分，但它并沒有與系統(tǒng)中的焊接工藝設備聯(lián)網(wǎng)，因為地面工藝設備全部由德國企業(yè)提供，相對國內(nèi)企業(yè)提供的輸送設備，其接口基本屬于封閉狀態(tài)，這樣就很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)的提取和監(jiān)控。這些遺憾，只能通過全球設備供應商的共同努力才能得以彌補。

四大車間，步步連通

智能制造的本質(zhì)是新一代信息技術和先進制造技術的深度融合，它推動了企業(yè)數(shù)據(jù)的自由流動，包括自上而下和自下而上的，也實現(xiàn)了跨越企業(yè)邊界的價值鏈的整合。

而大眾佛山工廠的數(shù)字化車間的建立，則大幅提高了生產(chǎn)透明度。通過對生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理，將生產(chǎn)信息通過數(shù)字化的方式在系統(tǒng)中進行展示，為生產(chǎn)管理者提供透明化的生產(chǎn)狀況。

這是一個數(shù)字工廠最需要的頂層視角。基于透明化的數(shù)據(jù)傳遞和實時反饋，將一線生產(chǎn)者和決策者最大限度地連接在一起，并將生產(chǎn)中發(fā)生的問題最大化，加快問題處理速度。

這當中最為重要的是業(yè)務流程的連通化。將以往的各個信息孤島互聯(lián)互通起來，對生產(chǎn)全流程進行管理，讓生產(chǎn)過程中的設備和人員進行有機結(jié)合。整車廠一般有四個工序，分別是沖壓、焊裝、涂裝和總裝。四大工藝根據(jù)各自需求，都會建立各自的數(shù)字化系統(tǒng)。在具體實施過程中，需要先將各個工藝流程透明化，同時考慮到整體的接口連接，最終實現(xiàn)整個混線生產(chǎn)的可視化目標。

具體而言，庫房管理系統(tǒng)是沖壓車間智能化的重點。沖壓車間的設備數(shù)量少，但是物料管理較為重要。在沖壓車間的數(shù)字化建設中，除了必要的設備監(jiān)控系統(tǒng)外，更重要的是WMS系統(tǒng)，即庫房管理系統(tǒng)。其主要功能是對原材料的入庫、使用、返庫等流程進行管理，同時對原材料的生產(chǎn)進行跟蹤和追溯，并進行產(chǎn)品的追蹤、管理等。

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而中央可視化生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)則是焊裝車間智能化的重點。把整個焊裝車間涉及到自動化的工位都納入監(jiān)控范圍，實現(xiàn)遠程網(wǎng)頁的查看方式，管理者便可在辦公室對生產(chǎn)狀況進行實時的了解。該系統(tǒng)通過報警分析功能來提高企業(yè)的技術產(chǎn)能，并向維修部門提供報警和關鍵績效指數(shù)等信息，通過可視化提高生產(chǎn)和維修的透明度。

涂裝車間智能化的重點目標是設備管理和車身跟蹤系統(tǒng)。涂裝車間對工藝水平的要求相對較高，因此對設備的管理要求也較高。涂裝車間擁有非常完善的設備管理系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)工藝的數(shù)據(jù)、報警、遠程控制等進行管理。該系統(tǒng)對實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集、存儲和分析，通過數(shù)據(jù)反映生產(chǎn)的薄弱點，并進行有針對性的改進和提高，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)水平。這些繁雜多樣的設備連接，正是宜科物聯(lián)網(wǎng)技術大展身手的地方。

總裝車間是人員最多、零部件安裝數(shù)量最多的車間，其最重要的智能化系統(tǒng)是安東系統(tǒng)。通過宜科的自動化、信息化和物聯(lián)網(wǎng)的無縫連接，能夠?qū)⒁痪€人員的問題和請求集中起來，同時確保車間實現(xiàn)全面的物流拉動系統(tǒng)，對生產(chǎn)所需的物料提供系統(tǒng)層的支持和保障。

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在整車制造過程中，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有其特點和薄弱點，這就造成了各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率、質(zhì)量都存在一定差異，也就是整車制造中的黑箱。

宜科的全廠級目視化系統(tǒng)，正是意圖去打破黑箱，形成透明工廠。每一家汽車生產(chǎn)廠商都可以通過這樣的系統(tǒng)，找出生產(chǎn)過程中的薄弱點，以便有針對性地提高生產(chǎn)效率，從而使得管理者從宏觀的角度，了解到各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設備、工藝等情況，而在傳統(tǒng)的車間級生產(chǎn)管理系統(tǒng)，則無法滿足這樣的要求。在智能制造的大背景下，包括汽車生產(chǎn)廠商在內(nèi)的制造型企業(yè)對宏觀的工廠級生產(chǎn)管理和運行狀態(tài)管理有著越來越強烈的需求。宜科公司為一汽大眾佛山工廠打造的全廠級目視化系統(tǒng)是我國國內(nèi)首個基礎全廠級生產(chǎn)管理綜合系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)在大眾集團也是首次實施。該系統(tǒng)不僅延續(xù)了大眾先進的生產(chǎn)和管理理念，同時也大幅提升了大眾集團在整車制造領域的地位。

智能工廠的價值體現(xiàn)

對一汽大眾佛山工廠而言，這是大眾在中國國內(nèi)的第一個全廠級的透明工廠，具有很重要的應用意義和示范價值。它解決了數(shù)據(jù)透明化、生產(chǎn)流程貫通化管理的目標，也因此形成了數(shù)據(jù)雙向快速流動的工廠管理機制，而這正是工業(yè)4.0最為重要的驅(qū)動力。

與大眾需求方一起，宜科梳理了整個工廠的生產(chǎn)流程，并將這些業(yè)務流程，結(jié)合IT和OT的數(shù)據(jù)特征，進行了自上而下和自下而上的貫通和整合。通過將生產(chǎn)狀況利用信息化手段進行展示和分析，使生產(chǎn)的實時狀況透明化，為各部門了解生產(chǎn)情況提供了一個平臺。

整個透明化系統(tǒng)的主要使用者是生產(chǎn)、工藝、物流、設備維護等部門的管理者。它給企業(yè)帶來了管理的優(yōu)化以及生產(chǎn)效率的提升。一方面，管理者可以在辦公室內(nèi)對設備狀況、故障原因、生產(chǎn)進程等進行實時的了解。這些數(shù)據(jù)曾經(jīng)是需要通過人工郵件的形式提供的，不僅數(shù)據(jù)滯后，而且數(shù)據(jù)的準確性也無法得到保證。另一方面，系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)的可管理性，將生產(chǎn)效率下降、設備故障、人員請求、物料配送等生產(chǎn)相關數(shù)據(jù)進行相互關聯(lián)，以便找出生產(chǎn)的薄弱點并加以改進，從而進一步提升生產(chǎn)效率。

一汽大眾佛山工廠的全廠級透明化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，對宜科的“物聯(lián)網(wǎng)+信息化+自動化”的融合理念具有很好的示范和驗證效應。系統(tǒng)中大量使用了自動化系統(tǒng)提供的信號數(shù)據(jù)，通過物聯(lián)網(wǎng)進行卓有成效的數(shù)據(jù)傳輸，并最終通過信息化的手段進行整合，最終在決策者面前實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的“透明化”。

大眾佛山工廠全廠透明的成功運行表明，作為一種提供“泛連接、云平臺、輕應用、大數(shù)據(jù)”的智造物聯(lián)發(fā)展模式，特別是綜合“平臺+應用+大數(shù)據(jù)”的整體解決方案，正在積極推動智能制造快速走向成熟。