智能制造：正在滲透工業制造每一處——記2017 高效加工技術研討會（Ⅱ）

四月刊中，我們分享了由榮格展覽有限公司主辦的“2017 高效加工技術研討會”中一些精彩演講，他們談產業認知，亦聊精密加工的現在和未來。本期中，將與您共同重審產業格局，聊聊與智能自動化有關的未來趨勢及部署。

智能自動化：先從基礎做起

在部分人的認知中，智能自動化好像只是在現有的加工設備里加入一些機器人、轉臺、數控系統等。但事實上這樣做可能只會適得其反。

制造業的發展趨勢是從傳統制造到先進制造，再到高端制造，最后實現智能制造。而這必須是一個秩序漸進的過程。其中，在傳統制造階段是通過機器進行制作或生產，特別是大批量地制作或生產；先進制造則是由傳統制造技術與迅猛發展的以IT 為代表的新技術結合而形成的；高端制造是以高端裝備為主要對象，重點實現從制造價值鏈低端邁向高端。目前我們所希望邁向的智能制造，是基于新一代ICT（信息通信技術）與AMT（以智能制造、網絡制造和精益制造為特征的先進制造技術）深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。

基于此，在本次論壇期間，北京航空航天大學劉強教授分享的《邁向智能制造之路》中就提到了中國制造業邁向智能制造時代的“三要三不要”。

三不要包括：不要在落后的工藝基礎上搞自動化——需要補先進工藝和自動化的課；不要在落后的管理基礎上搞信息化——需要補建立在現代管理基礎上的信息化的課；不要在不具備網絡化數字化基礎時搞智能化——需要補課、普及、充實、提高?！拔覀冊诠I2.0 的自動化、工業3.0的信息化過程中，還有一系列基礎性問題沒有解決好，必須圍繞制造業，強基固本、創新轉型，才能實現制造強國，邁向工業4.0?！彼麖娬{，我們要牢牢明確三要——智能制造標準規范要先行、智能制造支撐基礎要強化、賽博物理系統（CPS）理解要全面。

如果試圖定義“智能機床”的真正概念和內涵，劉強教授認為智能機床是一種對機床狀態及其加工過程具有信息感知、數據分析、優化決策、適應控制和通用網絡互聯等能力的高性能數控機床。而其內涵則是智能機床能夠感知和獲取機床狀態和加工過程的信號及數據，通過變換處理、建模分析和數據挖掘，形成支持決策的信息和指令，實現對機床及加工過程的監測、預報、優化和控制，同時還具有符合通用標準的通訊接口和網絡信息共享機制，使機床滿足賽博物理生產系統（CPS）中智能高效柔性生產和自適應優化控制的要求。

汽車行業：最能接受創新的行業之一

幾乎每一次的創新制造技術都會在“體量”較大的汽車產業率先試水，這個行業需要短、頻、快的切換，需要成本考量及嚴格的質量保障，需要面對競爭異常激烈的市場撞擊。因此，“質量”兩字對于任何一個整車廠、汽車零部件供應商而言都重于泰山。柴油門、問題車召回等事件的教訓無不警示著每一個制造環節。

上海恩可埃認證有限公司蘇州分公司（NQA）高級講師劉振京在《汽車行業的質量管理與控制》的報告中指出，汽車行業的質量管理應當圍繞以IATF16949為平臺的質量管理、以事前預防為宗旨的質量管理、基于風險思維的質量管理、聚焦于過程控制的質量管理等多方面來進行。

其中IATF 16949:2016（汽車質量管理體系）的認證證書只能頒發給汽車供應鏈上的組織，涵蓋生產件、服務件、配件，售后件。而以檢驗為主的質量控制則是屬于事后把關，汽車行業質量控制應通過過程控制，從而達到預防異常因素造成的不正常波動，消除質量隱患的目的，這才是所謂的事前預防。同時，汽車行業質量管理應加強預防缺陷、減少變差及浪費。質量管理的正確方法，應通過事前預防的方法，及早發現異常，采取措施消除隱患，大幅降低失敗成本，由此帶來顯著的經濟效益。在風險思維的質量管理方面，應當及早地指出根據經驗判斷出的弱點和可能產生的缺陷，及其造成的后果和風險，并在決策過程中采取措施加以消除。劉振京強調，“不要等產品做出來后再去看它好不好。而是要在制造的時候就把它管控好。”

上海大學李明教授隨后從汽車車身幾何精度看質量問題方面給出了一些建議，“對全球汽車產品質量關鍵問題的調查評估報告顯示：有41%的汽車產品質量問題是由車身制造尺寸偏差所造成的。各類實驗數據所得，車身精度是保證汽車在密封、噪音、壽命、外觀、動力性等方面性能的基本條件?！币虼?，質量——這一最終體現在用戶體驗、被反復提及的問題，映射著一家企業的質量文化和技術能力。

作為幾何量測量方面的專家，李明教授表示，測量在現代制造中已經能夠直接參與設計制造方案制訂和相關風險評估；并能根據圖樣規范和對偶原則，制訂企業/ 全球的測量過程規范；從而構建一個考慮人、機、物、環和法等因素在內的測量系統；通過采用PUMA流程驗證測量系統的適用性，并具溯源性；同樣也能控制測量過程并提供經共識的、合格的、數字化的質量信息?？偠灾?，你如何重視“測量”，產品的“質量”會說話。

總結目前汽車行業的未來技術發展方向，電動化、網聯化、智能化、共享化等趨勢已經十分明朗。上汽大通汽車有限公司制造工程部高級經理仲穎鑫在會上分享《上汽大通的智能柔性化制造》，他表示，未來，以汽車為“智能移動終端”的生態圈正在形成。

上汽大通提出了“5+5智能制造體系模型”，即高柔性-隨心而定（自由選配）；高效率- 隨心而付（一車一價）；高品質- 隨行無憂（體系保障）；高協同- 隨心而動（客戶參與）；高透明- 隨時跟蹤（交付透明）。

既然明確了智能制造的概念和方向，那目前是怎么做的呢？答案很簡單：建立柔性生產線，提升自動化率，這可是智能制造的基石！仲穎鑫透露上汽大通目前正著力于柔性化- 生產線、柔性化- 車身總拼、自動化- 激光復合焊、自動化- 在線測量等幾方面。其中在柔性化- 生產線領域，正在建設高柔性化生產線，適應不同車型的柔性生產需求。車身車間實現四平臺產品混線生產，同時覆蓋承載式及非承載式車身；總裝車間實現承載& 非承載底盤平臺混線生產，解決動力總成合拼形式不同及線平衡等問題。在柔性化- 車身總拼領域，車身車間采用兩種總拼形式：ABB的FLEX Frame，FFT的GEOTACK。支持四大平臺的車身總拼，且均可預留6車型生產能力。再來，自動化- 激光復合焊領域中，車頂與車架正在應用激光焊技術，譬如T60項目中，車架前框及車身頂蓋創新應用激光復合焊與激光焊等技術。進一步提高了產品技術含量及質量，提高了生產效率4倍。最后，自動化- 在線測量則通過新增在線激光測量系統，在線實現4 大平臺基礎車型及改制車的整車測量。

對于業務模式發生如此大的變更，目前的生產模式還能否滿足要求？仲穎鑫表示，必須尋求技術突破來應對C2B（Consumer to Business，即消費者到企業）模式智能制造的瓶頸。而滿足C2B 業務模式，則需在傳統制造上尋求技術能力的提升。譬如在零件定制、小色漆能力開發、調試智能化、工藝快速響應、用戶交互體驗等方面拓展。