摘要:探討了在人工智能時(shí)代汽車(chē)行業(yè)降低單車(chē)工時(shí)(HPV)的方法及應(yīng)用。在中國(guó)汽車(chē)行業(yè)崛起的背景下,分析了自動(dòng)化技術(shù)、智能制造技術(shù)、精益生產(chǎn)原則和供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)對(duì)降低HPV 的作用。自動(dòng)化技術(shù)中的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)和機(jī)械臂可提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量;智能制造技術(shù)通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)和自適應(yīng)制造優(yōu)化生產(chǎn)流程;精益生產(chǎn)原則的準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)和全面生產(chǎn)維護(hù)可減少浪費(fèi)、提高設(shè)備效率;供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)確保零部件及時(shí)交付。這些方法在油漆生產(chǎn)、排氣和制動(dòng)系統(tǒng)制造等行業(yè)的應(yīng)用,有助于提高效率、質(zhì)量和可持續(xù)性。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)诬?chē)工時(shí);人工智能;效率
0 前言
現(xiàn)代汽車(chē)行業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的交匯之處。隨著人工智能時(shí)代的到來(lái),汽車(chē)行業(yè)的運(yùn)營(yíng)方式、生產(chǎn)流程和增效策略都發(fā)生了改變。各國(guó)都在努力實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),以應(yīng)對(duì)氣候變化所帶來(lái)的挑戰(zhàn),因此人們?cè)絹?lái)越重視減少汽車(chē)的環(huán)境足跡。在此努力中,降低單車(chē)時(shí)耗(HPV)是重要的一環(huán),它是評(píng)估汽車(chē)生產(chǎn)流程效率的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)。
在過(guò)去幾十年中,中國(guó)汽車(chē)行業(yè)已在全球舞臺(tái)上嶄露頭角。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的顯著增長(zhǎng)、消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)力的不斷提高以及大量的資本投資,將中國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)推向了前所未有的高度。截至2023 年底,中國(guó)已穩(wěn)居世界汽車(chē)生產(chǎn)和出口大國(guó)的地位,產(chǎn)量和出口量均超過(guò)其他任何國(guó)家。此外,中國(guó)在新能源汽車(chē)(NEV,包括電動(dòng)汽車(chē)(EV)和混合動(dòng)力汽車(chē))的生產(chǎn)方面占據(jù)主導(dǎo)地位,這突現(xiàn)了中國(guó)在汽車(chē)領(lǐng)域?qū)夹g(shù)進(jìn)步和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)定承諾。隨著汽車(chē)行業(yè)采用人工智能驅(qū)動(dòng)的技術(shù)和創(chuàng)新的生產(chǎn)工藝,有必要深入探討優(yōu)化效率、提高生產(chǎn)率和最大限度減少資源利用的戰(zhàn)略和實(shí)踐。
1 中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的崛起
1. 1 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與市場(chǎng)擴(kuò)張
過(guò)去幾十年來(lái),受中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和消費(fèi)者需求不斷增長(zhǎng)的推動(dòng),中國(guó)汽車(chē)工業(yè)經(jīng)歷了顯著的增長(zhǎng)和擴(kuò)張。中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng),居民生活水平和可支配收入顯著提高。與此同時(shí),越來(lái)越多的人期望擁有私家車(chē)和商用車(chē),這使得消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)力,尤其是在汽車(chē)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的購(gòu)買(mǎi)力急劇上升。
中國(guó)政府推出一系列積極的政策和舉措,旨在推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展,這些政策和舉措在促進(jìn)市場(chǎng)擴(kuò)張方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。諸如稅收減免、EV 補(bǔ)貼和充電站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等激勵(lì)措施,極大地刺激了消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)使用和制造商的投資生產(chǎn)。此外,為解決環(huán)境問(wèn)題、提高能效而實(shí)施的相關(guān)法規(guī),進(jìn)一步激發(fā)了市場(chǎng)對(duì)節(jié)油環(huán)保型汽車(chē)的需求。
1. 2 創(chuàng)新和行業(yè)領(lǐng)先
創(chuàng)新始終是中國(guó)汽車(chē)行業(yè)崛起的驅(qū)動(dòng)力,大量的研發(fā)力量投入帶來(lái)了技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新。中國(guó)汽車(chē)企業(yè)在EV、自動(dòng)駕駛技術(shù)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)解決方案等領(lǐng)域均取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,已躋身全球汽車(chē)行業(yè)的領(lǐng)軍行列。中國(guó)NEV 市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)就便是顯著的例證。在政府激勵(lì)措施和補(bǔ)貼的支持下,比亞迪、蔚來(lái)和吉利等國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造商已成為EV 細(xì)分市場(chǎng)的主要參與者,他們積極開(kāi)發(fā)尖端技術(shù),不斷擴(kuò)大國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)份額。
中國(guó)企業(yè)紛紛采用數(shù)字化和人工智能驅(qū)動(dòng)的解決方案來(lái)提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和客戶體驗(yàn)。先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和大數(shù)據(jù)分析正融入生產(chǎn)流程、供應(yīng)鏈管理和汽車(chē)設(shè)計(jì)中,使企業(yè)能夠持續(xù)優(yōu)化運(yùn)營(yíng),在創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力方面保持領(lǐng)先地位。
2 降低汽車(chē)HPV 的方法
2. 1 自動(dòng)化技術(shù)
自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程和消除人工作業(yè),在降低HPV 方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。自動(dòng)化技術(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵組成部分包括機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)和機(jī)械臂[1]。
2. 1. 1 機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)
機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)利用先進(jìn)的成像技術(shù)和人工智能算法,高精度、高準(zhǔn)確度地識(shí)別汽車(chē)部件中存在的缺陷和不一致之處。通過(guò)檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)化,制造商可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和糾正質(zhì)量問(wèn)題,降低缺陷產(chǎn)品進(jìn)入裝配線的概率,最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)能夠融入制造流程的各個(gè)階段,包括部件制造、裝配和最終檢測(cè)等,確保在整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)開(kāi)展全面的質(zhì)量控制工作。
2. 1. 2 機(jī)械臂
機(jī)械臂是汽車(chē)行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的另一個(gè)組成部分。多功能的機(jī)器人系統(tǒng)能夠快速、精確、穩(wěn)定地完成諸如裝配、焊接、噴漆和材料處理等一系列任務(wù)。通過(guò)用機(jī)器人自動(dòng)化取代人工操作,制造商可大大縮短生產(chǎn)周期,減少因人工操作帶來(lái)的質(zhì)量缺陷,并提高工作場(chǎng)所的安全性。機(jī)械臂可以全天候持續(xù)工作,不會(huì)產(chǎn)生疲勞或停機(jī)現(xiàn)象,提高了汽車(chē)生產(chǎn)設(shè)施的生產(chǎn)效率。
2. 2 智能制造技術(shù)
智能制造技術(shù)是人工智能、數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等先進(jìn)技術(shù)的有機(jī)融合,旨在優(yōu)化汽車(chē)行業(yè)的生產(chǎn)流程和決策過(guò)程。這些技術(shù)充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)的力量和實(shí)時(shí)洞察力,以提高運(yùn)營(yíng)效率和整體性能。
智能制造的一個(gè)典型實(shí)例是采用預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)。通過(guò)利用傳感器數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,汽車(chē)制造商可以預(yù)測(cè)設(shè)備故障并主動(dòng)安排維護(hù)活動(dòng),從而最大限度地減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間,最大程度地延長(zhǎng)生產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)間。預(yù)測(cè)性維護(hù)不僅能防止代價(jià)高昂的延誤,降低HPV,還能延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的成本節(jié)約。
智能制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)制造,生產(chǎn)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)時(shí)需求和環(huán)境條件,動(dòng)態(tài)調(diào)整速度、溫度和壓力等參數(shù)。這種靈活性使得制造商能夠優(yōu)化資源利用率,快速響應(yīng)市場(chǎng)變化,并最大程度地減少生產(chǎn)波動(dòng),最終降低 HPV,提高整體效率[2]。
2. 3 精益生產(chǎn)原則
精益生產(chǎn)原則源于豐田生產(chǎn)方式(TPS),旨在消除浪費(fèi)、優(yōu)化流程,并為客戶創(chuàng)造價(jià)值。這些原則強(qiáng)調(diào)持續(xù)改進(jìn)、員工授權(quán)和以客戶為中心,以推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營(yíng)。
精益生產(chǎn)的一個(gè)基本方面是實(shí)施準(zhǔn)時(shí)制(JIT)生產(chǎn),通過(guò)使生產(chǎn)與客戶需求保持同步,最大程度地降低庫(kù)存水平和縮短生產(chǎn)周期。通過(guò)在需求生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)所需產(chǎn)品,制造商可以減少多余庫(kù)存,降低報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn),并優(yōu)化現(xiàn)金流管理。JIT 生產(chǎn)不僅能通過(guò)最大程度地降低庫(kù)存成本來(lái)降低HPV,還能提高生產(chǎn)效率和靈活性。
另一個(gè)關(guān)鍵的精益原則是全面生產(chǎn)維護(hù)(TPM),其目的是通過(guò)積極主動(dòng)的維護(hù)實(shí)踐和員工參與,最大程度地提高設(shè)備和機(jī)械的效率。TPM 的重點(diǎn)是提高設(shè)備的可靠性、減少故障和優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃,從而最大限度地減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間,提高設(shè)備的整體效率(OEE)。通過(guò)在員工中培養(yǎng)主人翁精神和責(zé)任感,TPM 可持續(xù)改進(jìn)設(shè)備性能,有助于降低汽車(chē)制造流程中的HPV[3]。
2. 4 供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)
有效的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)對(duì)降低 HPV 至關(guān)重要,它能確保及時(shí)向生產(chǎn)線交付零部件和材料。供應(yīng)商、制造商和分銷(xiāo)商之間的協(xié)作計(jì)劃、溝通和信息共享對(duì)于優(yōu)化庫(kù)存水平、減少缺貨和減少供應(yīng)鏈中斷至關(guān)重要。采用區(qū)塊鏈、IoT 和云計(jì)算等數(shù)字供應(yīng)鏈技術(shù)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈的實(shí)時(shí)可視性和可追溯性,從而促進(jìn)主動(dòng)決策和風(fēng)險(xiǎn)管理。
3 汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用
3. 1 油漆生產(chǎn)
油漆生產(chǎn)效率對(duì)汽車(chē)行業(yè)至關(guān)重要,因?yàn)樗苯佑绊懙狡?chē)的美觀、耐用性和耐腐蝕性。通過(guò)采用自動(dòng)化技術(shù)和智能制造技術(shù),汽車(chē)制造商能夠簡(jiǎn)化油漆生產(chǎn)流程、縮短生產(chǎn)周期并加強(qiáng)質(zhì)量控制。
機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)在確保油漆噴涂的一致性和均勻性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,可高精度地檢測(cè)出條紋、流淌和色差等缺陷。此外,利用機(jī)械臂進(jìn)行精確高效的噴漆,最大限度地減少過(guò)噴,并最大程度地提高覆蓋率和表面質(zhì)量。此外,JIT 生產(chǎn)和TPM 等精益生產(chǎn)原則通過(guò)優(yōu)化庫(kù)存管理、減少停機(jī)維護(hù)時(shí)間和提高整體設(shè)備效率來(lái)提高油漆生產(chǎn)效率。通過(guò)采用這些方法,汽車(chē)制造商可以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量、更低的成本和更優(yōu)的油漆質(zhì)量,最終降低 HPV 并提高客戶滿意度。
3. 2 排氣系統(tǒng)
排氣系統(tǒng)行業(yè)在汽車(chē)尾氣排放控制和環(huán)境可持續(xù)性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。該行業(yè)已采用降低HPV 的方法來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品性能和滿足排放法規(guī)要求。自動(dòng)化技術(shù)用于排氣部件的精密焊接、彎曲和裝配,以確保嚴(yán)格的公差和一致的質(zhì)量。機(jī)械臂用于處理和定位排氣系統(tǒng)部件,減少人工操作量,提高了生產(chǎn)效率。智能制造技術(shù)(如預(yù)測(cè)性維護(hù))可用于監(jiān)控排氣系統(tǒng)制造設(shè)施中的設(shè)備和機(jī)械狀況,在引發(fā)生產(chǎn)延誤或質(zhì)量缺陷之前發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題。此外,JIT 生產(chǎn)和TPM等精益生產(chǎn)原則有助于優(yōu)化庫(kù)存水平、設(shè)備可靠性和生產(chǎn)計(jì)劃,進(jìn)一步提高效率并降低HPV[4]。
3. 3 制動(dòng)系統(tǒng)
制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)的關(guān)鍵部件,可確保汽車(chē)的行車(chē)安全和性能。在制動(dòng)系統(tǒng)行業(yè),降低HPV 的方法有助于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度。
制動(dòng)部件的精密加工、裝配和測(cè)試都采用了自動(dòng)化技術(shù),以確保尺寸精度和功能完整性。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)可用于質(zhì)量控制,高精度地檢測(cè)裂縫、氣孔和表面不規(guī)則等缺陷。實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析等智能制造技術(shù)被用于優(yōu)化生產(chǎn)流程、識(shí)別性能趨勢(shì)和改進(jìn)預(yù)測(cè)性維護(hù)實(shí)踐。利用大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動(dòng)的洞察力,制動(dòng)系統(tǒng)制造商可以主動(dòng)解決生產(chǎn)問(wèn)題,最大限度地減少停機(jī)時(shí)間,優(yōu)化資源利用率,最終降低HPV 并提高整體生產(chǎn)效率。制動(dòng)系統(tǒng)行業(yè)還采用了JIT 生產(chǎn)和TPM 等精益生產(chǎn)原則,以簡(jiǎn)化操作、減少浪費(fèi)并提高生產(chǎn)率。通過(guò)消除非增值活動(dòng)、優(yōu)化工作流程、授權(quán)員工參與持續(xù)改進(jìn)工作,制動(dòng)系統(tǒng)制造商可以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量、更低的成本和更優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量。
4 結(jié)語(yǔ)
在人工智能時(shí)代,探索HPV 的方法和應(yīng)用是汽車(chē)行業(yè)提高效率、質(zhì)量和可持續(xù)性的關(guān)鍵一步。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、市場(chǎng)擴(kuò)張和技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)下,中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的崛起突顯了解決HPV 問(wèn)題對(duì)于保持競(jìng)爭(zhēng)力和滿足消費(fèi)者需求的重要性。利用自動(dòng)化技術(shù)、智能制造技術(shù)、精益生產(chǎn)原則和供應(yīng)鏈協(xié)調(diào),汽車(chē)制造商可以優(yōu)化生產(chǎn)流程,最大限度地減少停機(jī)時(shí)間,提高整體效率,最終達(dá)到節(jié)約成本和提高客戶滿意度的目的。
減少HPV 方法的應(yīng)用對(duì)整個(gè)汽車(chē)制造行業(yè)具有深遠(yuǎn)的影響,可促進(jìn)上下游供應(yīng)鏈的協(xié)作、創(chuàng)新和環(huán)境責(zé)任。通過(guò)采用可持續(xù)生產(chǎn)實(shí)踐和利用先進(jìn)技術(shù),汽車(chē)制造公司可以在當(dāng)今動(dòng)態(tài)的商業(yè)環(huán)境中推動(dòng)持續(xù)改進(jìn)、降低風(fēng)險(xiǎn)并抓住新的機(jī)遇。展望未來(lái),不斷在研發(fā)、勞動(dòng)力培訓(xùn)和行業(yè)合作方面進(jìn)行投資,對(duì)于保持汽車(chē)制造行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭、推動(dòng)降低HPV的進(jìn)一步發(fā)展意義重大,可確保汽車(chē)制造行業(yè)長(zhǎng)期保持競(jìng)爭(zhēng)力。
參 考 文 獻(xiàn)
[ 1 ] 孫海鋒. 汽車(chē)總裝車(chē)間HPV 降低方法及應(yīng)用探討[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品, 2017(2):76-77.
[ 2 ] 肖光萬(wàn),姬大鵬,潘興旺. 淺析汽車(chē)制造廠制造HPV 降低方法[C]//第十三屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì). 河南信陽(yáng):河南省汽車(chē)工程學(xué)會(huì),2016:406-408.
[ 3 ] 馮威,張強(qiáng),吳雋. 涂裝同步工程分析之工藝?yán)碚揌PV 分析[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝,2021,24(7):59-61.
[ 4 ] 苗翠芬. 人工智能與制造業(yè)服務(wù)化[J]. 經(jīng)濟(jì)與管理研究,2023,44(7):22-39.