智能制造：集成數(shù)字世界和物理世界

盡管不斷變化的汽車和制造業(yè)格局導致了供應鏈的中斷和復雜性，但機會的燈塔已經出現(xiàn)——數(shù)字世界和物理世界的集成。汽車制造商正在放棄傳統(tǒng)制造，轉而采用更靈活、創(chuàng)新的工作流程，這一非凡的旅程正在徹底重塑汽車制造。讓我們探討汽車智能制造的進步，使數(shù)字技術與物理領域的集成成為可能，以及它們將對行業(yè)產生什么影響。

智能汽車制造的興起

尖端技術的出現(xiàn)使制造商能夠將技術無縫集成到以人為本的活動中。這些技術包括：

• 物聯(lián)網(IoT)
• 人工智能
• 機器人技術
• 增材制造

理論上，利用這些技術可以使汽車制造商在不增加現(xiàn)有人力團隊負擔的情況下實現(xiàn)更高的效率和生產力，并提高質量。人類是偉大的工作者，但容易因疲勞、分心或不堪重負而容易出錯。通過將那些永不疲倦或遺漏任何細節(jié)的機器放在一起，人類可以更自由地做自己最擅長的事情：創(chuàng)新和解決問題。

連接智能制造點

下面來看看汽車行業(yè)正在采用哪些技術。

• 基于云的平臺和連接

云計算提供可擴展的存儲、計算能力和無縫連接，以處理高需求和縮減規(guī)模。由于云計算提供了對可擴展計算能力的按需訪問，因此制造商可以利用處理繁重、資源密集型的技術。事實上，本文中的所有內容都需要這種類型的處理——云平臺促進數(shù)字系統(tǒng)的集成。通過將ERP系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和其他軟件應用連接到云，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)化了生產計劃、庫存管理、需求預測和供應鏈協(xié)調。

基于云的平臺在集成物理和數(shù)字領域方面發(fā)揮著至關重要的作用。其提供集中式數(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)，以改進流程并降低風險。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

數(shù)字孿生允許制造商創(chuàng)建物理資產和流程的虛擬副本。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，然后將見解應用于物理制造組件。這可以提高生產效率并簡化質量控制。

人工智能算法可以在這些數(shù)字孿生中“發(fā)揮”作用，學習最有效的方法，并發(fā)現(xiàn)導致效率低下的模式。其還可以更好地預測維護需求，并為安排維護請求提供選擇，從而盡可能減少停機時間。盡管人工智能在數(shù)字環(huán)境中運行，但也反映了決策者可以升級和優(yōu)化的物理位置。

• 虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)

汽車行業(yè)已經采用VR和AR技術來幫助設計和生產流程的發(fā)展。例如，工程師和設計師可以使用VR來可視化和改進車輛設計，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)字信息覆蓋到物理對象上，從而提高準確性和效率。

• 大數(shù)據(jù)分析和機器學習

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

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，人工智能驅動的系統(tǒng)可以防止設備故障、減少停機時間并優(yōu)化維護計劃，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

制造商也在使用帶有數(shù)字元素的物理組件。

機器人流程自助化(RPA)

汽車制造商正在部署機器人來執(zhí)行重復性和勞動密集型任務。機器人更加精確，可以減少錯誤，并使企業(yè)能夠保護工人免受潛在危險的工作的影響。RPA使人類工作者能夠專注于更復雜和增值的活動。

• 自動化重復性任務：軟件機器人可自動化傳統(tǒng)上由人類執(zhí)行的基于規(guī)則的任務。它們被編程來執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入、報告生成和質量檢查等任務。RPA減少了人為錯誤，并讓人類工作者能夠專注于其他更深入的任務。
• 簡化數(shù)據(jù)集成：RPA軟件機器人可以與各種數(shù)字系統(tǒng)交互，從而輕松交換信息。這有助于彌合系統(tǒng)、傳感器和生產設備之間的差距。
• 持續(xù)改進：RPA系統(tǒng)中的軟件根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和以前的模式進行學習和適應。其可以識別流程優(yōu)化的機會，并可以從人類工作者的行動和決策中學習，從而創(chuàng)造更靈活和自適應的制造

協(xié)作機器人

在某些情況下，機器人不會取代人類，而是與人類一起工作。協(xié)作機器人已成為智能汽車制造領域的重要組成部分，使人類能夠更高效地完成更復雜的任務。協(xié)作機器人是專門為與人類工作者一起協(xié)作和工作而設計的。其編程使其能夠理解和響應人類行為，并在人類和機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)作機器人可以處理重復性和體力要求高的任務，例如重型搬運、精確裝配和質量檢查。
• 提高靈活性：協(xié)作機器人還擅長適應動態(tài)生產需求。人類團隊可以輕松地重新編程和重新配置，以便在不同的工作站上執(zhí)行任務，從而減少停機時間和設置成本。
• 連接傳感器數(shù)據(jù)：協(xié)作機器人與物理環(huán)境交互以收集實時數(shù)據(jù)。例如，其可以在裝配或質量檢查期間定位零件、檢測異常并測量力。這促進了物理世界和數(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)造物理

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

擁抱數(shù)字與物理的集成

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)字技術與物理領域集成來實現(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)字和物理的集成使制造商能夠在動態(tài)和不斷變化的全球市場中獲得競爭優(yōu)勢。