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奇瑞捷豹路虎通過智能制造項(xiàng)目試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)眾多智能應(yīng)用平臺(tái)和落地相關(guān)工作，不但為企業(yè)自身降本增效提質(zhì)帶來巨大推動(dòng)作用，而且正在從數(shù)字化工廠向智能化工廠邁進(jìn)，對(duì)行業(yè)產(chǎn)生了重要的帶動(dòng)作用。

奇瑞捷豹路虎汽車有限公司成立于2012年11月，位于蘇州市常熟經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，由奇瑞汽車股份有限公司和捷豹路虎汽車共同出資組建而成，合資雙方股比為50∶50，是國(guó)內(nèi)首家中英合資的高端汽車企業(yè)。

公司常熟工廠是捷豹路虎首個(gè)英國(guó)本土以外的整車制造工廠，是世界非常先進(jìn)、高效的汽車生產(chǎn)基地之一。工廠總裝車間、全鋁車身車間和發(fā)動(dòng)機(jī)車間先后獲得江蘇省示范智能車間稱號(hào)。截至目前，公司已成功投產(chǎn)路虎攬勝極光、路虎發(fā)現(xiàn)神行、全新捷豹XFL、全新捷豹XEL和全新捷豹E-Pace五款乘用車。2018年公司汽車總銷量達(dá)67788輛。

2019年12月，奇瑞捷豹路虎由江蘇省及蘇州市相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)授予“蘇州市智能工廠”榮譽(yù)銘牌，這一榮譽(yù)是由蘇州市工業(yè)和信息化局及蘇州市財(cái)政局經(jīng)過層層嚴(yán)格審核評(píng)選出來的，展現(xiàn)了公司在智能制造及供應(yīng)鏈、數(shù)字化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等方面的建設(shè)成績(jī)。

智能化工廠總體設(shè)計(jì)

工廠總體設(shè)計(jì)本著“整體規(guī)劃，分期實(shí)施，精益投資”等原則進(jìn)行規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)合理的總體布局、先進(jìn)的工藝流程、安全高效的物流運(yùn)輸，以達(dá)成精益生產(chǎn)與綠色環(huán)保的和諧統(tǒng)一。公司擁有伺服壓機(jī)、全鋁鉚接、自動(dòng)噴涂、總裝底盤合裝、發(fā)動(dòng)機(jī)珩磨、藍(lán)光測(cè)量、激光雷達(dá)在線測(cè)量等先進(jìn)的生產(chǎn)制造及檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備。

奇瑞捷豹路虎在三年內(nèi)完成了三大核心系統(tǒng)建設(shè)，建立起SAP企業(yè)管理軟件與解決方案、MES全功能生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)、LES物流執(zhí)行系統(tǒng)和管理模式這一整套全球一流的IT解決方案。

同時(shí)，公司將信息技術(shù)融入制造體系，實(shí)現(xiàn)智能制造，采用完善的精益制造體系，全球統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，卓越交付世界一流品質(zhì)的整車及發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。公司建立并維護(hù)IATF16949質(zhì)量管理體系、OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系，明確在質(zhì)量安全、環(huán)保、節(jié)能、資源綜合利用等方面責(zé)任，旨在提升產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)能、創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、安全節(jié)能環(huán)保。

公司響應(yīng)國(guó)家推行制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造作為公司核心戰(zhàn)略。作為國(guó)內(nèi)首家中英合資高端汽車企業(yè)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領(lǐng)先應(yīng)用者，公司正在和全球知名公司合作規(guī)劃和建設(shè)IIOT平臺(tái)，作為企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造核心基礎(chǔ)平臺(tái)，承載智能制造各種應(yīng)用場(chǎng)景落地，主要包含安全監(jiān)控、工業(yè)數(shù)據(jù)管理、大數(shù)據(jù)分析、云技術(shù)應(yīng)用和移動(dòng)性等。

打造OT、IT、CT三T融合的云平臺(tái)

隨著5G+MEC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步應(yīng)用，通過機(jī)器互聯(lián)、軟件及數(shù)據(jù)研發(fā)，提升生產(chǎn)效率，期待與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈中的客戶和合作伙伴共同轉(zhuǎn)型升級(jí)，公司領(lǐng)先汽車行業(yè)，打造OT、IT、CT三T融合的工業(yè)互聯(lián)私有云平臺(tái)，為智能工廠的領(lǐng)先標(biāo)桿典范打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)?；跀?shù)據(jù)化管理為基礎(chǔ)的智能工廠建成，截至2018年底，公司的整體生產(chǎn)效率已達(dá)到95.5%，產(chǎn)品不良率下降3.5%，能源利用率達(dá)到98%。

項(xiàng)目背景介紹

奇瑞捷豹路虎常熟工廠基于各個(gè)系統(tǒng)信息相對(duì)獨(dú)立，數(shù)據(jù)管理未實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化，OT和IT融合度不足的情況，通過橫向、縱向維度逐步實(shí)現(xiàn)以下模式提升，包括：

● 互聯(lián)工廠——打通企業(yè)運(yùn)營(yíng)的“信息孤島”;

● 全生產(chǎn)過程能源優(yōu)化管理——提高能源資源利用率;

● 產(chǎn)品全生命周期可溯——提升產(chǎn)品質(zhì)量管控能力;

● 柔性制造——快速響應(yīng)多樣化市場(chǎng)需求;

● 大規(guī)模個(gè)性化定制——滿足用戶個(gè)性化需求;

● 遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)——提高裝備/產(chǎn)品運(yùn)維服務(wù)水平;

● 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造——供應(yīng)鏈上下游協(xié)同優(yōu)化;

● 產(chǎn)品生命周期數(shù)字一體化——實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研制周期縮短。

奇瑞捷豹路虎通過PPPT方法論為智能制造提供理論方法原則支撐。

奇瑞捷豹路虎逐步實(shí)現(xiàn)從智能車間到智慧工廠，到智慧制造升級(jí)的目標(biāo)，分別有以下示范效應(yīng)：

● 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無人化，真正做到“無人”工廠;

● 生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)決策;

● 生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)車間“物聯(lián)網(wǎng)”;

● 實(shí)現(xiàn)高效能源節(jié)能管理、綠色制造;

● 生產(chǎn)過程透明化，智能工廠的“神經(jīng)”系統(tǒng)。

奇瑞捷豹路虎是江蘇省汽車行業(yè)第一家嘗試5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，5G+MEC是新一代信息通信技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)深度融合的產(chǎn)物，是制造數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的重要載體。

項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況

奇瑞捷豹路虎5G+MEC落地，為智能制造升級(jí)賦能。

2019年4月10日，奇瑞捷豹路虎與中國(guó)聯(lián)通江蘇省分公司簽署5G戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究、應(yīng)用研究和通信服務(wù)與企業(yè)信息化等方面展開合作。通過5G網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛等深度結(jié)合，為智能制造升級(jí)賦能。奇瑞捷豹路虎工廠設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和集中管理互聯(lián)互通基本已經(jīng)完成，并于2019年12月完成驗(yàn)證。

5G網(wǎng)絡(luò)在智能制造方面的三個(gè)場(chǎng)景的應(yīng)用，利用低延遲、高速率、大連接三大特性，分別完成物流機(jī)器人項(xiàng)目、MR眼鏡虛擬裝配項(xiàng)目、能源管理項(xiàng)目驗(yàn)證，并獲得不錯(cuò)的驗(yàn)證成績(jī)。后續(xù)公司將逐步實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器、車間、企業(yè)等主體以及設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)全要素的互聯(lián)。在工廠內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備、信息采集設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)及勞動(dòng)力之間互聯(lián)。在工廠外，要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)、協(xié)作企業(yè)智能產(chǎn)品、用戶、金融機(jī)構(gòu)、供應(yīng)鏈、物流企業(yè)互聯(lián)。

基于MEC技術(shù)，中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合華為和奇瑞捷豹路虎形成聯(lián)合項(xiàng)目小組，討論確定5G智能制造方案，并在奇瑞捷豹路虎廠區(qū)建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋和MEC服務(wù)器建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)5G無線連接，MEC和獨(dú)立APN建設(shè)CU網(wǎng)關(guān)方案，開通單獨(dú)的APN，建設(shè)獨(dú)立的CU分離網(wǎng)關(guān)，用于企業(yè)APN，復(fù)用MME。實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)接入局域網(wǎng)閉環(huán)管理，本地企業(yè)業(yè)務(wù)通過企業(yè)APN接入本地分流網(wǎng)關(guān)，流量不經(jīng)過Internet。實(shí)現(xiàn)5G為基礎(chǔ)的無線局域網(wǎng)環(huán)境，既實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全，又實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)逐步代替有線連接和工業(yè)WiFi技術(shù)。

本次項(xiàng)目驗(yàn)證5G擁有大帶寬（eMBB）、低時(shí)延（uRLLC）、多連接（mMTC）的網(wǎng)絡(luò)能力，再加上網(wǎng)絡(luò)切片等新技術(shù)，項(xiàng)目組針對(duì)虛擬裝配項(xiàng)目、物流機(jī)器人項(xiàng)目、能源管理項(xiàng)目進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)測(cè)試驗(yàn)證和應(yīng)用測(cè)試驗(yàn)證。

Carry Pick貨到人技術(shù)，主要運(yùn)用于SPS和SEQ揀選，是國(guó)內(nèi)主機(jī)廠第一個(gè)大型的智能揀選項(xiàng)目，很好地將機(jī)器人設(shè)備在拆零分揀領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與汽車行業(yè)（精益生產(chǎn)）生產(chǎn)模式進(jìn)行整合，進(jìn)一步提升物流的自動(dòng)化率，同時(shí)提升零部件存儲(chǔ)與揀選效率。

綜合網(wǎng)絡(luò)測(cè)試結(jié)果：5G網(wǎng)絡(luò)平均延遲要低于WiFi網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，5G整體延遲較低，表現(xiàn)優(yōu)于WiFi信號(hào);斷線次數(shù)和丟包率相差不大，WiFi信號(hào)偶有斷線情況;5G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度要強(qiáng)于WiFi網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，峰值強(qiáng)度較高，平均強(qiáng)度略高于WiFi。測(cè)試證明5G在應(yīng)用物流機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中時(shí)延低的特性發(fā)揮得淋漓盡致。

虛擬裝配應(yīng)用多項(xiàng)仿真技術(shù)，在生產(chǎn)線建立之前，便可對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行計(jì)算并驗(yàn)證產(chǎn)能，在設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品可行性進(jìn)行驗(yàn)證。在設(shè)備安裝前，對(duì)機(jī)械及電氣系統(tǒng)進(jìn)行仿真評(píng)估，在焊裝工藝、涂裝工藝實(shí)施前，進(jìn)行模擬仿真。通過仿真技術(shù)提前預(yù)知，進(jìn)而提高效率。

通過MR眼鏡網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用測(cè)試，測(cè)試效果較好，無體感延遲，畫面連續(xù)性較好。待終端HoloLens支持5G通信后，將進(jìn)一步保障視頻流，降低視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延、抖動(dòng)和丟包率，保障視頻傳輸?shù)膸捄唾|(zhì)量，從而提高視頻分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性。

目前發(fā)動(dòng)機(jī)車間已經(jīng)實(shí)施智能EMS能源管理系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)的同時(shí)，利用智能信息化管控系統(tǒng)，合理計(jì)劃和利用能源，降低單位產(chǎn)品能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低二氧化碳排放量。

通過能源計(jì)劃、能源監(jiān)控、能源統(tǒng)計(jì)、能源消費(fèi)分析、重點(diǎn)能耗設(shè)備管理、能源計(jì)量設(shè)備管理等多種手段，使企業(yè)管理者能夠準(zhǔn)確掌握企業(yè)的能源成本比重和發(fā)展趨勢(shì)，并將企業(yè)的能源消費(fèi)計(jì)劃任務(wù)分解到各個(gè)生產(chǎn)部門車間，明確節(jié)能工作責(zé)任，促進(jìn)企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

該驗(yàn)證進(jìn)行工廠計(jì)量器具數(shù)據(jù)采集，驗(yàn)證NB-IoT和4G網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對(duì)比，因?yàn)闃I(yè)務(wù)需要進(jìn)行瞬時(shí)電壓、瞬時(shí)電流實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)更新頻率不能高于10s，因此選擇4G DTU設(shè)備。

綜上驗(yàn)證，將5G的三大特性應(yīng)用到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，奇瑞捷豹路虎將陸續(xù)在其他智能制造場(chǎng)景進(jìn)行驗(yàn)證及推廣。

效益分析

奇瑞捷豹路虎通過智能制造項(xiàng)目試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)眾多智能應(yīng)用平臺(tái)和落地相關(guān)工作，不但為企業(yè)自身降本增效提質(zhì)帶來巨大推動(dòng)作用，而且作為豪華車標(biāo)桿企業(yè)，公司正在從數(shù)字化工廠向智能化工廠邁進(jìn)，對(duì)行業(yè)有重要帶動(dòng)作用。