提到汽車制造,人們最先映入腦海的就是“沖壓、焊裝、涂裝、總裝”四大工藝流程,實(shí)際上在汽車工業(yè)百余年歷史中,汽車制造方式并非一成不變,而是伴隨著科技的進(jìn)步始終在不斷進(jìn)化迭代。
汽車制造業(yè)的百年發(fā)展史,是一部效率與柔性不斷博弈與升級(jí)的史詩(shī)。從福特T型車轟鳴駛下全球第一條移動(dòng)裝配線,到豐田精益生產(chǎn)重塑全球制造業(yè)格局,每一次生產(chǎn)模式的革新都深刻改變了產(chǎn)業(yè)形態(tài)。如今,上汽通用五菱以“柔性智能島”制造體系為標(biāo)志,正掀起汽車制造的第三次革命浪潮,徹底打破了流水線的線性桎梏。
在中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)崛起的過程中,上汽通用五菱扮演了重要角色,新能源累計(jì)銷量突破300萬輛,位居全球前三。憑借高性價(jià)比的新能源產(chǎn)品,上汽通用五菱贏得了市場(chǎng)的一席之地,“人民需要什么,五菱就造什么”已成為其鮮明的品牌標(biāo)簽。面對(duì)日益成熟的新能源市場(chǎng)和愈發(fā)多樣化的消費(fèi)者需求,五菱持續(xù)加大研發(fā)投入,開啟了以“島式革命”為核心的智能制造創(chuàng)新。
2023年,上汽通用五菱打造出了全球首個(gè)“島式”精益智造工廠,以創(chuàng)新“島式”生產(chǎn)革新汽車工業(yè)延續(xù)百年的流水線式總裝生產(chǎn),重新定義汽車總裝方式,為五菱乃至中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展翻開了嶄新的一頁。
上汽通用五菱智能島式工廠顛覆了傳統(tǒng)的流水線模式,形成以“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”相結(jié)合的“柔性島”,自動(dòng)化率達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先的50%;目前工廠車型兼容數(shù)量已達(dá)到20個(gè)以上,實(shí)現(xiàn)制造效率提升30%、單臺(tái)降本30%、物流效率提升80%、以及100%產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)追溯等。如今“島式”精益智造已經(jīng)成為了上汽通用五菱第二張閃耀的“新名片”。
01
汽車制造模式的演進(jìn)
20世紀(jì)(參數(shù)丨圖片)初,受限于生產(chǎn)技術(shù),汽車都是手工打造、屬于少數(shù)富裕群體才能擁有的奢侈品。直到1913年,從肉類加工廠得到靈感的亨利·福特,決定采用流水線模式改變汽車制造方式。他將汽車的生產(chǎn)過程分解為多個(gè)簡(jiǎn)單的工序,每個(gè)工人只需負(fù)責(zé)一個(gè)特定的工序,通過傳送帶將零部件和半成品依次傳遞給各個(gè)工人進(jìn)行組裝。
流水線方式大幅提高了汽車的生產(chǎn)效率,減少了工人數(shù)量,從而降低了汽車成本和售價(jià),讓汽車得以飛入尋常百姓家。福特的流水線生產(chǎn)方式通過“標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、機(jī)械化”實(shí)現(xiàn)了空前的規(guī)模效應(yīng)和成本降低,引領(lǐng)了第一次汽車產(chǎn)業(yè)革命,汽車制造自此進(jìn)入高效量產(chǎn)階段。
但是這種粗放的大批量生產(chǎn)方式只適合汽車產(chǎn)業(yè)初期品種少、配置單一以及用戶需求單一的時(shí)代,用戶多元化的需求無法得到滿足。同時(shí)追求“車動(dòng)人不動(dòng)”的極致效率還意味著極度的剛性,任何一個(gè)工位的停滯,都意味著整條生產(chǎn)線的癱瘓。
直到上世紀(jì)五十年代,日本工程師豐田英二前往福特參觀學(xué)習(xí)后得出結(jié)論,批量生產(chǎn)并不適合當(dāng)時(shí)的日本汽車產(chǎn)業(yè),并摸索出了一套更適合日本國(guó)情的模式:準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)、全面質(zhì)量管理、并行工程、充分協(xié)作的團(tuán)隊(duì)工作方式和集成的供應(yīng)鏈關(guān)系管理,逐步創(chuàng)立了獨(dú)特的多品種、小批量、高質(zhì)量和低消耗的生產(chǎn)方法。
這便是豐田汽車的“精益化生產(chǎn)方式,它強(qiáng)調(diào)按需生產(chǎn),追求零庫(kù)存,通過看板管理實(shí)現(xiàn)物料精準(zhǔn)流動(dòng)。流程雖仍是線性的,但具備了更強(qiáng)的響應(yīng)性和靈活性,能小批量生產(chǎn)不同配置的車型。豐田的精益生產(chǎn)推動(dòng)了第二次汽車產(chǎn)業(yè)革命,讓制造更貼合市場(chǎng)需求。
豐田的精益生產(chǎn)顯著提升了資源利用效率,降低了庫(kù)存成本,更好地適應(yīng)了汽車市場(chǎng)多樣化需求。但是它的底層邏輯仍建立在順序依賴的流水線基礎(chǔ)上,工位間的強(qiáng)耦合關(guān)系依然存在,局部故障或需求劇烈波動(dòng)仍可能擾亂全局,大規(guī)模定制成本高昂。
在此之后的幾十年中,汽車企業(yè)不斷優(yōu)化迭代生產(chǎn)方式,為了適應(yīng)多車型、小批量的生產(chǎn)需求,減少車型切換時(shí)產(chǎn)線改造造成的影響,總裝線柔性化生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。通過模塊化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化接口,汽車生產(chǎn)線能夠快速適應(yīng)不同車型的生產(chǎn),同時(shí)利用先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備,實(shí)現(xiàn)零部件的精準(zhǔn)配送和高效調(diào)度。這種混線生產(chǎn)系統(tǒng)讓一條生產(chǎn)線生產(chǎn)幾種不同車型成為可能。
新能源汽車時(shí)代的到來,給第三次汽車產(chǎn)業(yè)革命爆發(fā)提供了契機(jī)。得益于車身結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上的革新,電動(dòng)汽車對(duì)零部件的需求大幅減少,一輛中型燃油車所需的零部件數(shù)量約為2.5萬個(gè),而電動(dòng)車僅需不足9000個(gè)零部件,尤其是在一體化車身和高度集成化設(shè)計(jì)的普及下,汽車組裝的復(fù)雜度還在進(jìn)一步降低。
同時(shí)面對(duì)新能源汽車時(shí)代“多品牌、小批量、高度個(gè)性化”的爆炸性需求,以及近年來供應(yīng)鏈波動(dòng)加劇的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),傳統(tǒng)流水線模式的“線性基因”成為瓶頸,上汽通用五菱的“柔性智能島”制造體系應(yīng)運(yùn)而生。
02
五菱模式的創(chuàng)新
在當(dāng)下中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)激烈的價(jià)格戰(zhàn)中,五菱汽車不僅憑借高性價(jià)比的車型產(chǎn)品贏得了市場(chǎng)的一席之地,更在技術(shù)創(chuàng)新與制造實(shí)力上持續(xù)突破。面對(duì)汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化以及用戶個(gè)性化要求的提高,上汽通用五菱積極由“以產(chǎn)品為中心”向“以用戶為中心”轉(zhuǎn)型升級(jí),2023年提出了新能源發(fā)展的“一二五”戰(zhàn)略,并宣布建設(shè)全新的純電汽車精益智造工廠——LIM精益智造工廠。
傳統(tǒng)汽車流水線模式弊端日益凸顯,換產(chǎn)耗時(shí)長(zhǎng),產(chǎn)能爬坡慢,質(zhì)量波動(dòng)大,產(chǎn)能不達(dá)標(biāo),更加無法應(yīng)對(duì)小批量、多批次的定制化訂單。五菱的島式智造體系通過深度融合數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)了工藝可解耦、產(chǎn)線可重構(gòu)、產(chǎn)能自適應(yīng)、數(shù)據(jù)可增值、系統(tǒng)可進(jìn)化、模式可拓展這六大創(chuàng)新模式。
LIM工廠由一系列獨(dú)立分布的無人島組成,每個(gè)無人島都是一個(gè)高度自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)單元。依托卓越運(yùn)營(yíng)數(shù)字化管理平臺(tái)(EODP),通過大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)打通銷產(chǎn)存供鏈路,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同實(shí)現(xiàn)最優(yōu)資源配置。同時(shí),依托AI卓越運(yùn)營(yíng)大模型,運(yùn)用AI技術(shù)通過整合AGV智能調(diào)度、視覺技術(shù)、過程數(shù)據(jù)管控,構(gòu)建起“感知-決策-優(yōu)化”的全鏈條智能體系,重塑傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式。
通過解構(gòu)重組制造工序,LIM工廠顛覆了傳統(tǒng)的“流水線”串聯(lián)式生產(chǎn)模式,在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線自動(dòng)化水平的大幅提升的同時(shí),也提高了個(gè)性化訂單的生產(chǎn)效率,更好地打造滿足用戶個(gè)性化和高品質(zhì)需求的新能源座駕,讓用戶的定制化、個(gè)性化需求成為現(xiàn)實(shí)。
在推進(jìn)LIM工廠建設(shè)的過程中,上汽通用五菱還運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù),積極探索并構(gòu)建出一套與島式工廠精益制造模式深度融合的物流體系,助力五菱供應(yīng)鏈運(yùn)作效率提升80%,降低供應(yīng)鏈庫(kù)存30%。
自投產(chǎn)以來,上汽通用五菱已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單臺(tái)汽車制造成本下降31%,底盤一致性達(dá)98%,錯(cuò)裝率低至0,AGV等運(yùn)輸單元的智能調(diào)度0差錯(cuò),有效地避免了停產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)損失。整體制造效率提升30%,自動(dòng)化率50%,物流效率提升80%,更重要的是,該工廠實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)的百分百精準(zhǔn)追溯,確保了制造質(zhì)量的零缺陷。
五菱的島式智造體系,無疑為新能源汽車行業(yè)樹立了智能制造的新標(biāo)桿,首先是效率的大幅提升,通過環(huán)節(jié)拆分與交錯(cuò),減少生產(chǎn)等待時(shí)間,在多車型混線生產(chǎn)時(shí),能快速切換生產(chǎn)序列,滿足多樣化訂單需求,讓產(chǎn)能利用更高效。
而且單一設(shè)備故障、物料暫時(shí)短缺、工藝調(diào)整或某一島區(qū)維護(hù),不再導(dǎo)致全線停產(chǎn)。系統(tǒng)能動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)序列和路徑,保證其他訂單繼續(xù)推進(jìn),大幅提升設(shè)備綜合效率和生產(chǎn)韌性,這是傳統(tǒng)流水線無法企及的。
第二是成本優(yōu)勢(shì),“零庫(kù)存”理念進(jìn)一步深化,需求拉動(dòng)更精準(zhǔn)。智能島模式下,生產(chǎn)環(huán)節(jié)靈活適配,減少零部件積壓,降低倉(cāng)儲(chǔ)成本;同時(shí),故障環(huán)節(jié)不牽連整體,維修調(diào)試時(shí)間縮短,運(yùn)營(yíng)成本隨之下降。通過智能調(diào)度優(yōu)化設(shè)備、人員、物料等資源的利用,減少在制品等待時(shí)間,縮短整體制造周期和生產(chǎn)節(jié)拍,模塊化島嶼也便于技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)能調(diào)整,降低改造成本。
第三點(diǎn),是助力五菱旗下品牌打造差異化新能源產(chǎn)品。當(dāng)下消費(fèi)者需求日趨多元,柔性智能島可快速響應(yīng)定制化需求,小批量特色車型與大規(guī)模量產(chǎn)車型能共線生產(chǎn),契合“多品種、個(gè)性化、大規(guī)模生產(chǎn)”趨勢(shì)。
03
重塑汽車制造的游戲規(guī)則
上汽通用五菱的柔性智能島模式,意義遠(yuǎn)超一家汽車企業(yè)的實(shí)踐,它正在深刻重塑整個(gè)汽車行業(yè)的制造邏輯,引領(lǐng)第三次汽車產(chǎn)業(yè)革命。五菱的實(shí)踐為行業(yè)提供了全新生產(chǎn)思路,讓“大規(guī)模個(gè)性化生產(chǎn)”從理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),改變車企產(chǎn)品定義和營(yíng)銷模式,加速行業(yè)生產(chǎn)模式迭代。
同時(shí),智能島生產(chǎn)方式要求供應(yīng)鏈更敏捷,零部件供應(yīng)商需具備快速響應(yīng)、精準(zhǔn)配送能力,倒逼供應(yīng)鏈體系優(yōu)化,推動(dòng)了供應(yīng)商物流與制造的數(shù)智化發(fā)展,促進(jìn)上下游協(xié)同創(chuàng)新,構(gòu)建更高效、更具韌性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
從福特流水線到豐田精益生產(chǎn),再到五菱柔性智能島,汽車制造模式隨時(shí)代需求持續(xù)進(jìn)化。上汽通用五菱“島式”精益智造工廠如同中國(guó)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個(gè)縮影,以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)為行業(yè)打開新的發(fā)展空間,引領(lǐng)汽車制造邁向更具柔性與智慧的未來,驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)在創(chuàng)新浪潮中不斷前行。
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