来源：Autovista24

作者：Rebeka Shaid

汽车正在变得越来越智能，汽车生产基地同样如此。

制造商和供应商正在大力投资于智能工厂，旨在提高生产灵活性和效率，并降低成本。我们耳熟能详的机器人、5G、人工智能（AI）、虚拟现实、无人机、数据分析和商业智能工具，以及云和连接技术，仅仅是这些尖端基地的冰山一角罢了。

智能工厂，顾名思义，依赖于连接和智能制造，专注于数字化、自动化和网络化的生产过程。被称为“未来的工厂”，使用先进的技术来分析数据，系统实时学习和自适应。

“这些工厂最显著的特点是，它们能够在没有过多人类干预的情况下运作。”西班牙汽车制造商SEAT负责生产和物流的执行副总裁马库斯·豪普特（Markus Haupt）说，“这使它们更加灵活。通过大量信息处理，它们可以无障碍地自主运作。这样生产的产品就能适应当下的需求，进行更多样化的生产。”

汽车行业正在经历快速转型，汽车制造商不仅仅是制造公司，它们正在演变为技术公司，编写代码，创造智能化和电动产品。那么，在智能制造的发展道路上，汽车公司走到了哪一步？

特斯拉的超级工厂

电动汽车领头羊特斯拉无疑是这一领域最主要的参与者。在被问及汽车生产的未来会是什么样子时，汽车专家们一定会提到这家公司。

特斯拉的超级工厂（gigafactory）——由首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）创造的术语——经常被描述为高科技工厂，具有开拓性。2022年，特斯拉在柏林附近的格林海德（Grünheide）开设了一个生产基地，业内分析师普遍认为，这是欧洲最先进的工厂。

特斯拉称该工厂是其“最先进、最可持续和最高效”的工厂，说这将是欧洲第一个在内部生产电池和电动汽车的地方。工厂位于欧洲大陆的中部，也是欧洲地区最大的汽车市场，它将助力当地的电气化转型。

特斯拉Model Y已经是欧洲最畅销的汽车之一。在德国，它甚至超过了该国最受欢迎的本土汽车大众高尔夫，2022年9月，Model Y注册量为9846辆，而大众高尔夫为7095辆。该公司的目标是最终在德国每年生产50万辆汽车，如果不依靠创新的解决方案，包括使用机器人技术，这将是无法实现的。

特斯拉的柏林超级工厂

在制造过程中使用人工智能、从类似推车的机器到可以举起整辆汽车的机器，使特斯拉在行业中脱颖而出。在未来，该公司希望部署人形机器人来执行重复性任务。

智能工厂的核心之一是自动化，机器人将执行“超人的任务”。国际机器人联合会（IFR）发现，机器人技术和自动化的使用正在以显著的速度增长。汽车行业是可能看到稳定增长的一个领域，电气化是这一发展背后的重要驱动力。

“随着汽车行业的转型，有必要为电动汽车的新生产线进行投资。首先是投资于研究、开发新车型，然后是投资于生产。”IFR的统计部门认为，“汽车行业在可预见的未来仍将是工业机器人的主要客户，无论是现有生产线的改造，还是为电动汽车制造电池。”

该组织强调，不少汽车制造商已经在使用高度自动化的生产流程，并将继续成为全球最大的机器人采用部门之一。它补充说，许多投资于传统的高负载、笼式机器人进行基本装配的汽车制造商，现在也在投资于协作式应用，用于最终装配和精加工任务。

将复杂性最小化

大众集团前首席执行官赫伯特·迪斯（Herbert Diess）同样看到了特斯拉的进步。作为欧洲最大的汽车制造商，这个德国品牌也制定了自己的雄心勃勃的计划。该公司在德国沃尔夫斯堡经营着世界上最大的汽车制造厂，配备了5000个机器人。

该集团高管计划在附近建造一个新的电动汽车旗舰基地，正在对拟议的工厂进行审查。虽然尚未作出最终决定，但这一概念表明了大众集团的决心。

拟议的工厂承诺实现碳中和，使用该汽车制造商所说的“最创新的制造方法”。生产时间也将大大缩短，大众预计，他们能够在10小时内生产一辆汽车，与特斯拉的时间框架相匹配。它希望在高效和创新的制造方面为该行业设立一个标准。

据外媒报道，这家德国汽车制造商的目标是在新的电动汽车工厂实现高达30%的自动化。

大众称，它们希望制定标准，与今天的生产相比，大大减少每辆车的纯生产时间。实现这一宏伟目标有几个杠杆：更少的车型变种、更少的部件、更多的自动化、更精简的生产线以及新的物流概念。总体来说，就是将复杂性最小化。

自动化与数字化

大众集团旗下的SEAT公司表示，它的主要目标之一是实现生产过程的自动化。

该公司已经采取多项措施来实现这一雄心：高强度但低附加值的任务已经实现了自动化，如自主识别缺陷；使用工业计算机视觉（ICV）进行质量检查的自动测量；缺陷部位的自动抛光；焊枪的预测性维护以及焊接检查的机器学习。

豪普特透露，他们还希望实现物流过程的自动化。他说：“我们不仅拥有西班牙最先进的自动仓库，而且正在努力实现从仓库到消费点的自动供应，同时使用自动导引车（AGV）或自主移动机器人（AMRs）。除此之外，我们正在进行试点，未来会与其他公司合作，开发不同类型的AMR之间的接口。”

他进一步强调了数字化的重要性——SEAT使用虚拟现实（VR）技术来分析产品和流程。这家汽车制造商还参与了大众集团的数字生产平台，一个为制造打造的云环境，使各系统和工厂之间的数据交换标准化。

德国汽车制造商梅赛德斯-奔驰的汽车生产同样实现了数字化。

这个豪华品牌为汽车生产建立了一个名为MO360的数字生态系统，称其为“桌面电脑的办公套件，每个任务都有不同的应用程序，但有一个共同的用户友好界面”。该系统整合了全球各生产基地的生产流程和IT系统的信息，同时也将软件应用整合在一起。

像这样的技术正在帮助梅赛德斯-奔驰为智能制造铺平道路。该公司在2020年开设了德国56号工厂，将它作为未来的生产方式。这间工厂配备了一个5G网络，可以在装配线上实现数据链接和产品跟踪。它使生产更具适应性，与此同时，本地5G网络则意味着更大的保护，因为数据不需要提供给第三方。

虚拟化

虚拟化是未来工厂的另一个关键因素，它在宝马公司的计划中占有重要地位，宝马同样正致力于自己的未来生产计划。2022年早些时候，该制造商提出了它的iFactory战略——“production of tomorrow”（未来的制造）——它希望在世界各地的工厂中实施。

这个想法是为了重新定义汽车生产。

宝马表示，这些工厂将建设性地利用数据科学、AI和虚拟化。数字化是转型的核心推动因素。将相关的产品、工艺、质量和成本数据联系起来，可以实现价值链中以及所有工艺链和工厂之间端到端数据的一致性。

这家汽车制造商有一个非常大胆的计划，按照未来工厂的清晰愿景，人和机器人会并肩工作，而工程师在一个共享的虚拟空间里进行合作。

为了实现这一目标，宝马已经与技术公司Nvidia合作，在所谓的omniverse平台上规划制造系统。这使得全球各地的规划人员能够同时登录并在虚拟世界中共同开发生产系统。

宝马称这一过程是工厂规划的革命，而目前最令人兴奋的领域是虚拟化。通过早期将产品纳入虚拟工厂，该公司可以减少所需的规划量，并确保降低投资，更稳定地推出产品。

“到2022年底，我们将拥有宝马集团生产网络中所有主要汽车工厂结构的数字版本。”该汽车制造商的相关工作人员说，“这个解决方案提供了巨大的潜力，使我们的规划过程更准确、更快、更有效，效率提高了30%。”

可持续生产

可持续性对于智能工厂来说同样至关重要。汽车制造商越来越多地转向可再生能源，以减少生产过程中的排放。

宝马正计划在匈牙利的德布勒森建立一个新工厂，称这将是世界上第一个在生产过程中完全不使用化石燃料的汽车工厂。

通过尽可能地重复使用生产材料，宝马希望提高智能工厂中的循环性。这可以采取回收金属下脚料和锉屑等方式，或者利用冷却系统的废热来加热室内空间和闭环系统中的水，利用智能能源监测技术也能够跟踪电力的使用情况，确保汽车生产尽可能地节约资源 ——鉴于欧洲目前的能源危机，这无疑将是一个明智之举。

自动化，结合数字化和生产数据的智能使用，都有助于减少能源和资源消耗，以及二氧化碳排放和成本。毋庸置疑，未来是数字化的。在汽车行业，制造业不仅将变得更加智能和数据驱动，而且还将变得更加高效和可持续。

那么，汽车智能工厂何时可以发挥全部潜力？

“这很难说。”宝马的发言人说道，“因为这是一个永久的、持续改进的过程。不断提高的计算机性能和不断增加的连接系统，加上不断增长的人工智能，都将确保智能工厂在未来几年持续发展。”