導讀：制造業是實體經濟的主體，汽車行業又是現代制造業的代表。電動化、智能網聯化、共享化和國際化的“新四化”，正在改變和重構汽車產業。智能制造是引領整車制造企業開創數字化、智能化的新型模式及高質量發展的內生動力。上汽集團股份有限公司乘用車分公司（簡稱上汽乘用車）聚焦制造全業務鏈數字化運作，以打造智能制造標桿工廠為目標，開展全方位的智能制造實踐。
一、智能制造工廠目標
以建立數字化環境為載體，以打造數字化能力為抓手，以全業務鏈數字化運作為驅動，通過打造以制造過程透明化、生產管理精細化、運營數據共享化、決策管控智能化為特征的智能工廠，為制造過程賦能，為全生命周期設備管理賦能，為改進與決策賦能，為員工能力提升賦能。全面推進制造柔性化、智能化、網聯化、共享化、精益化、綠色化，從而實現提質增效、節本降耗和生態培育。
二、智能制造系統應用架構
聚焦整車制造全業務鏈痛點、難點及業務應用場景，基于價值鏈重構及共享模式創新的生態圈，構建產供銷一體化的業務協同云，智能制造云和數據服務云的互聯互通共享平臺，后臺智能管理引擎“穩定、自動、智能”，同時前臺用戶操作界面“極簡、靈活、創新”。
其系統應用架構的IaaS層依托由阿里云、京東云等公有云和上汽帆一尚行私有云組成的混合云架構，提供底層云計算和云存儲能力，PaaS層提煉上汽乘用車智能制造實踐中沉淀的智能算法和機理模型，構建統一的大數據中臺和低代碼開發平臺，實現為SaaS層提供面向制造和供應鏈領域數字化創新的智能工廠APP應用。
三、“五智”應用生態圈
上汽乘用車融合工業互聯網、大數據、人工智能等先進技術，從最小的嵌入設備和基礎元器件開始，到感知設備、制造設備、制造單元和生產線，相互之間實現互聯互通，消除信息孤島，以此為基礎，實現“可測可控、可產可管”的縱向集成環境的全面構建。
同步結合多數字化平臺的落地應用，實現涵蓋工藝開發、生產管理、供應鏈管理、質量管理、運營管理等多維度數據互聯互通的橫向集成環境，為打造高效協同、信息共享、精益穩健、智能運營、“零缺陷”的數字化智能工廠全方位賦能。
（1）智工藝：依托數字化技術實現設計階段的精益規劃
上汽乘用車基于完備的參數化數字資源制造系統和數字化平臺運作，應用虛擬仿真技術實現工藝設計、設備規劃設計的虛擬分析、評價、優化及驗證，并進一步拓展到整個產品生命周期的制造工藝體系精細化管理，全面提升工作效率和項目交付質量的同時，縮短了項目驗證周期和驗證成本，以快速響應市場。
以車身工藝為例，在產品同步工程、工藝規劃一直到現場調試階段，通過將生產線設備、工裝、焊槍、機器人的三維建模仿真，結合制造需求數據、焊槍數據庫、工裝數據庫、設備數據庫等數字化資源，驗證焊接可達性、機器人焊接路徑無干涉機工位節拍滿足性，從而提早發現產品設計或工藝規劃的問題并解決，以達到減少工藝開發和現場調試周期、降低工藝開發成本和生產啟動質量風險。
（2）智生產：制造全過程實時在線、主動感知、透明管理、敏捷執行
上汽乘用車依托IT與OT技術深度融合，構建以制造執行系統為主的跨界互聯平臺，打造具備數據自動流動的狀態感知、實時分析、科學決策、精準執行的閉環生產體系為生產賦能。同時，基于PMC（生產管理系統）、預測性維護系統和自開發的具有知識產權的設備管理系統、4M變化點管理系統和精益管理等系統綜合應用實現生產過程的透明化和問題的顯性化，從根源解決生產現場人、機、料、法、環存在的不確定問題，夯實精益制造體系，從而實現全面提質、增效、降本與綠色發展。
以PMC系統為例，基于生產數據實時采集，如停線信號、預警信號、掃描槍信號、QCOS信號、機運線信號、緩沖區和產量等生產信號，對生產狀態實時、準確、全面監控，并生成多維度、多層級的分類報表，實現問題顯性化與分析，如產量趨勢、開動率趨勢、停線時間趨勢、停線頻次趨勢、TOP問題分析和高頻問題分析等；并就停線問題類型實現與設備管理系統、人員管理系統、能源管理系統和質量管理系統對接，輔助各層級人員結合問題的根源屬性進行有效決策與閉環管理，工程師可以利用系統對問題進行跟蹤，梳理總結問題報告和知識庫，不斷優化生產瓶頸，提高生產效率。
（3）智物流：依托一體化的智能物流生態系統，實現準時化智慧供給
上汽乘用車依托各類物聯網、大數據、人工智能、智能AGV、智能分揀等軟硬件技術，從“規劃-運營-執行”三個層次定義智能物流新平臺，基于數據實時共享、集成與應用，精準控制供應備貨、運輸、倉儲等運營過程，提升各環節運作響應效率、預測與風險應對能力、分析與決策能力，逐步形成廠內外業務高度融合的智能物流生態系統。
以WMS倉儲管理系統為例，該系統管控廠內物流過程，并與自動物流設備對接，實現倉儲精細化管理。系統包含接口管理，分為收貨管理，如電子簽收、PUS單收貨、收貨沖銷、廠外JIS自動收貨等；庫內管理，如翻包、移庫、調撥、盤點、差異管理等；揀貨上線管理，如揀貨任務處理、零星上線、籠車、特殊單揀貨上線等；出庫管理和數據管理等功能，可進行操作記錄、接口記錄查詢，出入庫統計分析、人員效率分析以及質量追溯統計。
采用無線手持終端進行收貨，依據上游系統傳輸的實際生產狀態和庫存信息實時拉動和配送貨物，實現了JIS（排序供應）、PPS（生產拉動系統）、SPS（零部件成套供應）、ANDON（暗燈系統）、庫位庫存拉動等多種拉動方式需求的觸發和接收，并完成揀貨上線，形成了一套完整的物流倉儲體系。依托該系統，結合5G技術與AI算法，實現智能最優化零件配送路徑規劃，自動報警、自主決策等功能。
（4）智質量：全生命周期的數字化質量閉環管控
上汽乘用車將傳統質量管控手段向在線化、數據化和實時化的數字信息模式轉變，構建基于質量檢測、防錯預警、質量分析和質量管理一體化的質量管理系統平臺。
首先，通過質量問題相關性分析、重要度分析、SPC(統計過程控制)分析，工程師設置質量預警閾值。其次，現場質量管理方面，通過對產品質量信息如缺陷錄入、AUDIT、重點檢查、車輛返工管理信息和過程質量信息如分層審核信息、變更信息等的管理，實現“一車一單”全生命周期質量記錄，質量信息統一、透明。最后，依靠關鍵質量數據實時采集和存儲、異常狀態實時預警，實現質量問題全過程閉環管理，全面提升產品質量。
圍繞供應商質量管理業務打造的供應鏈質量Qlink在線協同平臺,作為工廠質量管理的外延，利用高清視頻開展遠程供應商評審、專家審核，并且利用平臺進行質量數據對接，實現對供應商質量問題的線上管理。
現場質量管理以外飾件裝配智能防錯為例，融合圖像識別技術和AI算法，實現國內首創的車輛動態在線外飾件裝配智能防錯與報警；通過17組相機同時對15類外飾零件進行拍照，30秒內可完成4000張照片動態捕捉，系統實時對在線車輛的23個外飾件裝配情況進行“智檢”，有效預防質量缺陷溢出，確保產品質量“零缺陷”。
（5）智運營：從經驗判斷走向數字解析與智慧決策
上汽乘用車以端到端的數據流為基礎，以實時數據為核心驅動力，上汽乘用車構建涵蓋生產運營全業務鏈的大數據平臺，通過“數據-信息-價值” 賦能模型，構建工廠級、車間級和個人數字應用平臺，實現工藝數據、生產流程數據和供應鏈數據的信息共享透明化、互動預警及時化、業務閉環管控化、分析決策科學化，從而不斷提升生產協同效率和質量，全力賦能工廠智慧運營。
依托數字化、智能化措施在整車制造環節的導入、實施與不斷深化，上汽乘用車相關運營指標均得到顯著的改進，諸如生產效率提高20%，制造單車成本下降15%，單車物流成本下降6%，制造質量一次報交合格率提升4%。整車智能制造的探索與實踐，不僅符合上汽乘用車自身業務的發展、提升核心競爭力和促進業務轉型的需要，同時在體系賦能、生態延伸、智能示范和推廣應用方面為實現整車全業務協同閉環管理、提質、增效、降本提供了高效的解決方案，以期為整個汽車產業鏈踐行智能化生產和網絡化協同及構建生態系統提供經驗借鑒，讓智能化、數字化為生產賦智、為企業賦值、為行業賦能。
來源：上汽集團股份有限公司乘用車分公司
