智能制造：融合數(shù)字世界和物理世界

　　智能制造通過將數(shù)字技術(shù)與物理領(lǐng)域相融合，幫助汽車制造商提高效率并加速創(chuàng)新，從而實現(xiàn)我們以前從未見過的事情。

　　盡管汽車和制造格局的變化導(dǎo)致了供應(yīng)鏈的中斷和復(fù)雜性，但機(jī)會的燈塔已經(jīng)出現(xiàn)——數(shù)字世界和物理世界的融合。 汽車制造商正在放棄傳統(tǒng)制造，轉(zhuǎn)而采用更靈活、創(chuàng)新的工作流程，這一非凡的旅程正在永久重塑汽車制造。 讓我們探討汽車智能制造的進(jìn)步，這些進(jìn)步使數(shù)字技術(shù)與物理領(lǐng)域的集成成為可能，以及它們將對行業(yè)產(chǎn)生什么影響。

　　智能汽車制造的興起

　　尖端技術(shù)的出現(xiàn)使制造商能夠?qū)⒓夹g(shù)無縫集成到以人為本的活動中。 其中一些技術(shù)包括：

　　物聯(lián)網(wǎng) (IoT)

　　人工智能

　　機(jī)器人技術(shù)

　　添加劑制造

　　理論上，利用這些技術(shù)可以讓汽車制造商實現(xiàn)更高的效率和生產(chǎn)力，并提高質(zhì)量，而不會給現(xiàn)有的團(tuán)隊帶來負(fù)擔(dān)。 人類是偉大的工人，但容易因疲勞、分心或不知所措而出錯。 通過將機(jī)器(永不疲倦或錯過任何細(xì)節(jié)的機(jī)器)融入其中，人類可以更自由地做人類最擅長的事情：創(chuàng)新和解決問題。

　　連接智能制造點

　　讓我們仔細(xì)看看汽車行業(yè)正在采用哪些技術(shù)。

　　基于云的平臺和連接

　　云計算提供可擴(kuò)展的存儲、計算能力和無縫連接，以應(yīng)對高需求時期和縮減規(guī)模。 由于云計算提供了對可擴(kuò)展計算能力的按需訪問，因此制造商可以利用處理量大、資源密集型的技術(shù)。 事實上，本文中的所有內(nèi)容都需要這種類型的處理; 云平臺促進(jìn)數(shù)字系統(tǒng)的集成。 通過將 ERP 系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) 和其他軟件應(yīng)用程序連接到云，制造商可以實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)流和互操作性。 這種集成優(yōu)化了生產(chǎn)計劃、庫存管理、需求預(yù)測和供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。

　　基于云的平臺在融合物理和數(shù)字領(lǐng)域方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。 它們提供集中式數(shù)據(jù)存儲和可訪問性，旨在處理智能制造生成的大數(shù)據(jù)量。 汽車制造商可以分析整個制造生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，以改進(jìn)流程并降低風(fēng)險。 這些平臺可以實現(xiàn)更好的協(xié)作，打破孤島并鼓勵跨職能參與。

　　數(shù)字孿生技術(shù)

　　數(shù)字孿生允許制造商創(chuàng)建物理資產(chǎn)和流程的虛擬副本。 這種數(shù)字模擬允許制造商在不中斷實際操作的情況下測試場景，然后將見解應(yīng)用于物理制造組件。 這可以提高生產(chǎn)效率并簡化質(zhì)量控制。

　　人工智能算法可以在這些數(shù)字雙胞胎中“發(fā)揮”作用，以了解什么最有效并發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致效率低下的模式。 它還可以更好地預(yù)測維護(hù)需求，并為安排維護(hù)請求提供選擇，從而盡可能減少停機(jī)時間。 盡管人工智能在數(shù)字環(huán)境中運行，但它反映了決策者可以升級和優(yōu)化的物理位置。

　　虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實

　　汽車行業(yè)已經(jīng)采用 VR 和 AR 技術(shù)來幫助設(shè)計和生產(chǎn)流程的發(fā)展。 例如，工程師和設(shè)計師可以使用 VR 來可視化和完善車輛設(shè)計，這有助于減少錯誤并加快迭代速度。 在工廠車間，AR 使裝配線工人能夠訪問實時指令并將數(shù)字信息疊加到物理對象上，從而提高準(zhǔn)確性和效率。

　　大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)

　　由物聯(lián)網(wǎng)傳感器和其他工廠數(shù)據(jù)推動的大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)可以分析信息，以實現(xiàn)主動決策并最大限度地提高運營效率。 它在物理領(lǐng)域中尋找模式，在虛擬領(lǐng)域中分析這些信息，然后提供下一步指導(dǎo)來優(yōu)化生產(chǎn)工作流程并處理預(yù)測性維護(hù)。 例如，在整個生產(chǎn)過程中集成的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以實現(xiàn)實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集，從而確保增強(qiáng)的安全性和質(zhì)量控制。 制造商可以主動檢測并解決問題，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度。

　　這一切都意味著車間和整個制造過程中的操作更加順暢、安全。 通過識別異常和模式，人工智能驅(qū)動的系統(tǒng)可以防止設(shè)備故障、減少停機(jī)時間并優(yōu)化維護(hù)計劃，最終提高運營效率并降低成本。

　　提高效率：將物理世界帶入數(shù)字世界

　　制造商還使用帶有數(shù)字元素的物理組件。

　　機(jī)器人流程自動化

　　汽車制造商正在部署機(jī)器人來執(zhí)行重復(fù)性和勞動密集型任務(wù)。 機(jī)器人更加精確，可以減少錯誤，并使公司能夠保護(hù)工人免受潛在危險的工作的影響。 RPA 使人類工作者能夠?qū)Ｗ⒂诟鼜?fù)雜和增值的活動。

　　自動執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)：軟件機(jī)器人可自動執(zhí)行傳統(tǒng)上由人類執(zhí)行的基于規(guī)則的任務(wù)。 它們被編程來執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入、報告生成和質(zhì)量檢查等任務(wù)。 RPA 減少了人為錯誤，并讓人類工作者能夠?qū)Ｗ⒂谄渌�更深入的任�?wù)。

　　簡化數(shù)據(jù)集成：RPA軟件機(jī)器人可以與各種數(shù)字系統(tǒng)交互，從而輕松交換信息。 這有助于彌合系統(tǒng)、傳感器和生產(chǎn)設(shè)備之間的差距。

　　持續(xù)改進(jìn)：RPA 系統(tǒng)中的軟件根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和以前的模式進(jìn)行學(xué)習(xí)和適應(yīng)。 它可以識別流程優(yōu)化的機(jī)會，并可以從人類操作員的行動和決策中學(xué)習(xí)，從而創(chuàng)造更加敏捷和適應(yīng)性更強(qiáng)的制造。

　　協(xié)作機(jī)器人(Cobot)

　　在某些情況下，機(jī)器人不會取代人類，而是與人類并肩工作。 協(xié)作機(jī)器人已成為智能汽車制造領(lǐng)域的重要組成部分，使人類能夠更高效地完成更復(fù)雜的任務(wù)。 協(xié)作機(jī)器人是專門為與人類操作員一起協(xié)作和工作而設(shè)計的。 他們的編程使他們能夠理解和響應(yīng)人類行為，并在人類和機(jī)器人之間建立和諧的工作流程。

　　創(chuàng)造更好的工作條件：協(xié)作機(jī)器人可以處理重復(fù)性和體力要求較高的任務(wù)，例如重型搬運、精確裝配和質(zhì)量檢查。

　　提高靈活性：協(xié)作機(jī)器人還擅長適應(yīng)動態(tài)生產(chǎn)需求。 人類團(tuán)隊可以輕松地重新編程和重新配置，以在不同的工作站上執(zhí)行任務(wù)，從而減少停機(jī)時間和設(shè)置成本。

　　連接傳感器數(shù)據(jù)：協(xié)作機(jī)器人與物理環(huán)境交互以收集實時數(shù)據(jù)。 例如，他們可以在裝配或質(zhì)量檢查期間定位零件、檢測異常并測量力。 這促進(jìn)了物理世界和數(shù)字世界之間的數(shù)據(jù)交換。

　　智能制造創(chuàng)新：用數(shù)字創(chuàng)造實體

　　增材制造不僅使汽車制造商能夠檢查或增強(qiáng)物理環(huán)境及其工人，而且能夠創(chuàng)造全新的組件。 增材制造通常稱為 3D 打印，可以生產(chǎn)復(fù)雜的組件，同時減少材料浪費并縮短交貨時間。 制造商可以利用它進(jìn)行原型設(shè)計、定制零件生產(chǎn)，甚至按需零件的本地化生產(chǎn)，以更靈活的方式簡化供應(yīng)鏈。

　　擁抱數(shù)字物理融合

　　智能汽車制造代表著汽車行業(yè)的未來。 制造商可以通過將數(shù)字技術(shù)與物理領(lǐng)域相結(jié)合來實現(xiàn)更高的效率并加速創(chuàng)新，從而實現(xiàn)我們以前從未見過的事情。 數(shù)字和物理的融合使制造商能夠在充滿活力且不斷變化的全球市場中確保競爭優(yōu)勢。

　　作者：Elizabeth Wallace