羅克韋爾自動化助力奇瑞汽車打造智能網聯超級工廠
依托羅克韋爾自動化數字化創新解決方案FactoryTalk® InnovationSuite™，賦能汽車行業由“制造”走向“智造”
http://www.debgrams.com 2023-08-09 09:50 來源：羅克韋爾自動化
作為工業自動化、信息化和數字化轉型領域的全球領先企業之一，羅克韋爾自動化憑借專業的數字化技術和創新的解決方案，又一次幫助企業成功打造更安全、環保、節能、高效的超級工廠，加快產品上市速度，提升企業的全球競爭力，推動新能源產業的數字化和智能制造轉型發展。
不到3個月生產節拍從 15JPH 提高到 50JPH，一分鐘就有一臺全新整車下線，燃油車、電動車共線生產，支持客戶個性化定制，100%自動化生產，生產品質“零”缺陷，短流程“零”庫存，全過程低能耗、“零”排放……這不是未來的汽車工廠，而是現在已經正式投產的奇瑞智能網聯超級工廠的寫照。
在這個工廠中，大規模定制已經成為現實，全流程數字化已經落地，制造智能化和管理透明化已創造效益。而在打造這個超級工廠過程中，羅克韋爾自動化的數字化創新解決方案 FactoryTalk InnovationSuite 起到了中心樞紐作用，讓工業互聯網真正賦能汽車行業走向高質量發展之路。
變革時代，制造技術鍛造車企核心競爭力
隨著新一輪科技革命和消費升級的到來，140多年歷史的汽車行業正面臨顛覆性變革。以“電動化、智能化、網聯化、共享化”為核心的汽車“新四化”撲面而來。為了主動擁抱時代變革，傳統車企紛紛開始全面布局新能源、智能網聯、移動出行等“新增長點”。另一方面，隨著全球化的推進和技術的不斷創新，消費者的選擇越來越多，對汽車的質量、性能和個性化也愈加看重，整個汽車制造行業的競爭已趨白熱化。
為應對變革時代的挑戰和激烈的市場競爭，所有車企的新車型投放速度越來越快，上市周期越來越短，對制造成本的控制更為嚴格，而對消費者個性化定制等需求的響應更加迅速。這一切的實現，除了需要有極具韌性的供應鏈之外，更需要本身具有更為先進的汽車制造技術，生產制造技術將是未來車企的核心競爭力之一。
作為國產車企的標桿企業，奇瑞汽車近年來積極踐行“數字奇瑞”核心戰略，并在安徽蕪湖和青島兩個基地打造智能網聯“超級工廠”，對現有生產規模、制造技術、管理工藝等全面升級，加速從“傳統汽車”向“智能汽車”的轉型，從而提高自己的核心競爭力。
FactoryTalk InnovationSuite 助力智能網聯超級工廠
智能和網聯是奇瑞超級工廠的兩大特征，具體來看，超級工廠實現了生產智慧化、品控智能化、管理數字化和運營透明化，不僅具有高智能、高品質、高效率等特點，還引入了工業互聯網平臺，建立了大規模個性化定制的新型生產方式。
智能和網聯的實現，關鍵在于打通運營技術（OT）側底層設備、控制及監控層和信息技術（IT）側制造執行系統（MES）、企業資源規劃（ERP）層之間的數據，將工廠的資產萬物聯網，實現工廠的可視化、透明化和高效協同。而能夠承擔這一任務的，非工業物聯網平臺莫屬。奇瑞汽車在進行充分的市場調研后，最終選擇了羅克韋爾自動化的數字化創新解決方案 FactoryTalk InnovationSuite 平臺技術來打造超級工廠的工業物聯網平臺。
FactoryTalk InnovationSuite 是業內領先的綜合性數字化轉型軟件套件之一，提供了廣泛融合的工業物聯網（IIoT）、邊緣到云端分析、MES和增強現實（AR）能力。在奇瑞智能網聯超級工廠中，作為 FactoryTalk InnovationSuite 的一部分，ThingWorx 工業物聯網平臺連接了工廠中不同的設備、應用程序和數據源，從而提供了單一來源以收集、匯總和安全訪問工廠現場設備和產線的運營數據，并采用直觀的用戶界面設計，連接、管理、監測并控制各類不同的自動化設備和軟件應用程序。
ThingWorx 系統作為超級工廠“工業互聯網”項目的核心組成部分，通過打造統一系統架構、統一IoT數據格式的數據中臺，提供給企業更有效的數據和深度的信息，賦能工廠各個部門，打通各個生產運營環節，將設備運檢可視化、生產監控可視化、生產流程可視化和HSE可視化，讓運營和系統狀態一目了然，從而實現業務數據化驅動，創新應用快速落地，幫助企業優化工業運營并提升生產效率。
不僅如此，ThingWorx 作為貫穿底層設備和上層管理系統的工業物聯網平臺，通過流動的數據為工廠各個業務系統提供了支持和功能擴展。比如通過底層設備數據、工藝數據、生產數據的控制和監控，ThingWorx 打造了一個精益制造執行中的核心工具Andon（安燈）系統，所有工廠車間生產過程的管理做到了目視化，信息傳遞做到快捷化，工序過程透明化，而且生產工藝的改變和迭代，該安燈系統可以通過ThingWorx來快速變更。同時，ThingWorx還集成了工廠的能源管理系統，不僅實現各個生產設備的能耗監控，而且還通過大數據分析實現能源管理的優化。
另外，羅克韋爾自動化在提供 FactoryTalk InnovationSuite 的同時，還利用 FactoryTalk ProductionCentre 進一步擴展了工廠原有的 MES 系統，通過連接各種工業設備生產數據以及各業務系統，將企業的人員、設備、物料和能源等資源進行統一協調管理，成為覆蓋整個工廠的MOM（制造運營管理）系統。FactoryTalk InnovationSuite 和FactoryTalk ProductionCentre 雙平臺架構及原廠交付實施工程團隊，為超級工廠極大提升了明捷部署的效率，縮短了量產時間，在不到3個月的時間里將生產節拍從 15JPH 順利爬產到 50JPH。
以硬核實力賦能“智能造車”
汽車制造向來是自動化水平最高的幾個行業之一，然而，新車上市周期越來越短、車型高速迭代、個性化需求越來越強的汽車新時代，倒逼著汽車生產由“制造”走向“智造”，新產線不僅要能快速上線，而且還要支持柔性制造、敏捷制造和智能化制造。羅克韋爾自動化憑借幾十年的積累汽車制造領域硬核實力，賦能汽車行業由“制造”走向“智造”。
在奇瑞智能網聯超級工廠中，羅克韋爾自動化以工業物聯網項目總包商（EPC）的角色，為奇瑞提供了從咨詢、項目調研，到系統藍圖設計、目標系統的功能設計，以及項目實施、系統開發、上線調試驗收等全生命周期服務。通過工業物聯網項目的實施，不僅實現整廠的生產無紙化、透明化，人力成本減少了 30% 以上，產能提升 10% 以上，而且整個項目的實施時間減少了 30% 以上。該項目取得如此的成功，這與羅克韋爾自動化領先的產品解決方案和汽車行業積累的行業經驗知識分不開的。
在項目開始之前，奇瑞汽車的各個生產基地及各工藝存在多套工廠側的IoT平臺，但是這些平臺架構不統一，技術架構和功能架構存在差異，穩定性無法保證，急需在后續新工廠IoT平臺建設中統一平臺架構，并逐步向老工廠進行推廣。而羅克韋爾自動化 FactoryTalk InnovationSuite 中的 ThingWorx 憑借其超強的連接性和穩定性成為了奇瑞的首選。
由于汽車制造涉及上萬種零部件，裝配和生產工藝非常復雜，需要有大量的機器人、數控機床以及定制的各類專用設備來完成自動化生產，這些設備多不勝數的異構數據，數據時序也大不相同，而且還要將要工藝數據和生產數據都統一采集到單個數據源，連接起原本互相獨立的難度很大。ThingWorx 擁有超20年歷史的 Kepware 工業連接軟件，其內建超過200種驅動程序，不僅涵蓋所有國際大廠的PLC，不僅支持常見的 OPC UA、MQTT、REST、EFM、ODBC 或 SNMP 等通用協議，而且還支持 GE NIO、SuiteLink/FastDDE和Splunk等眾多專有協議，讓數據的采集、設備的互聯不再是難題。
靈活敏捷地開發也是 ThingWorx 為何在如此短時間內就能完成項目實施的重要原因。一方面得益于 ThingWorx 已經是經過很多成功案例驗證過的物聯網平臺，成熟度和穩定性非常高。另一方面，由于 ThingWorx 本身就帶有常用的軟件接口，可以通過拖拉拽無需代碼或者低代碼的方式就可以完成定制開發，因此本來需要幾個月才能完成的工作，ThingWorx 只需要一周不到的時間就可以完成快速驗證、快速部署。
當然，不光是平臺本身，還有更重要的一點，羅克韋爾自動化經驗豐富的汽車行業“智造”項目實施專家團隊為項目的成功提供了人力保證。羅克韋爾自動化是對自動化和信息化層面有深刻理解和豐富實踐經驗的公司，在30年前就開始做汽車行業的MES項目，熟悉汽車制造中的痛點和需求，在諸多汽車制造工廠都有成功的項目實施經驗。
從“制造”到“智造”，是制造業走向高質量發展的必經之路。對于汽車制造業來說，高質量發展時不我待，奇瑞汽車打造的智能網聯超級工廠為整個汽車行業樹立了一個“智造”的標桿，而羅克韋爾自動化的 FactoryTalk InnovationSuite 數字化創新解決方案無疑是汽車走向“智造”之路的加速器。
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