2017年的漢諾威工業博覽會剛結束不久，這場全球工業領域的盛會刷新了展會歷年的參觀人數之最，而其中中國成為這次展會外國參展商和參觀人數的領跑者，僅參觀人數就高達9000人，可見國內制造業對于工業4.0發展的關注。
它們能達到“智”造級的高度一方面源于，在過去汽車工業發展最迅速的二十年中，上汽通用通過采用先進的GMS通用全球制造體系，結合國情和企業特點，對在國內推出的產品進行平臺化、標準化設計，實現各平臺產品的兼容性，總結了各工廠在自動化、物聯網化建設方面的經驗;另一方面源于一張網的布局，工業級全以太網。凱迪拉克金橋工廠和武漢二期工廠都是通用全球體系中首批全面應用工業級全以太網絡系統的智能工廠。
漢諾威工業博覽會是全球機械工程行業最大的盛會，也是工業4.0概念的提出者。而從今年的展會中發布的數據來看，工業4.0如今已經成功度過了試用階段，并且已在應用中創造真正的價值。
以目前的汽車行業為例，在互聯網行業快速發展的助推和企業對提升生產效率、改善生產品質需求的雙驅動下，目前國內一些汽車工廠已經邁向了“智”造級的世界領先水平，并且已經在工業4.0的概念下受益。在這方面，今年迎來20歲生日的上汽通用早已走在了前列。
從“制造”到“智造”，工業以太網全面應用
上汽通用凱迪拉克金橋工廠和上汽通用武漢二工廠都是中國目前最先進的汽車制造工廠之一，代表了當今汽車制造的全球領先水平。從過去的生產大部分依賴人力操作設備，到人力逐漸被自動化設備取代，再到如今生產管理的智能化、物聯網化，這兩座 “智”造級工廠可以說是上汽通用這二十年在中國由制造到“智”造的見證者。
它們能達到“智”造級的高度一方面源于，在過去汽車工業發展最迅速的二十年中，上汽通用通過采用先進的GMS通用全球制造體系，結合國情和企業特點，對在國內推出的產品進行平臺化、標準化設計，實現各平臺產品的兼容性，總結了各工廠在自動化、物聯網化建設方面的經驗;另一方面源于一張網的布局，工業級全以太網。凱迪拉克金橋工廠和武漢二期工廠都是通用全球體系中首批全面應用工業級全以太網絡系統的智能工廠。
工業以太網是智能工廠核心，如果說第三次工業革命的自動化，僅是將生產操作設備作為對象，讓數控信息技術得到應用。工業4.0就將信息技術的應用大幅擴大，進而衍生出“智能工廠”的概念，它的關鍵技術是信息技術的快速交換、處理，而工業級以太網就是目前全球公認的局域網絡通信協議的最佳選擇方案。具體而言，智能工廠不僅是生產的自動化，通過遠程監控制程，確保生產順暢，還可協助制造業者整合各廠生產管理、物流管理及倉庫管理，實時匹配產能的需求與規模，避免大興土木，同時迅速提高產能，滿足客戶定制化訂單的實時生產需求。
具體到汽車領域的智能工廠，我們可以拿凱迪拉克金橋工廠和武漢二期工廠的一些工業級以太網布局的案例來說明工業4.0是如何將信息技術的應用大幅擴大，從而將傳統的工廠制造變為“智”造。
自動化、以太網布局齊發力，全球領先的“智”造工廠
如果說一家汽車智能工廠的硬件是自動化設備(焊接機器人、抓取機械手臂、AGC物料配送機器人等)的投入數量的話，那么軟件就是能讓這些自動化設備的工作節拍、物料的投遞根據生產的需求，進行聯網化控制，協同工作，讓工廠能根據市場變化而進行精確生產管理的工業級以太網布局。
這樣的案例我們在凱迪拉克金橋工廠的汽車四大工藝生產車間可以看到很多。比如在車身車間，過去工人搬運沖壓鈑金、扛著焊槍操作的畫面已經遠去，取而代之的都是391臺聯網化的AGC鈑金焊接件投遞機器人、自動化抓取手臂，柔性的焊接機器人在井然有序工作的畫面。
通過工業級以太網的控制，可以根據市場對凱迪拉克車型的訂單，來決定每天對車身車間投遞多少板材來沖壓鈑金件，AGC物流機器人則根據沖壓件的數量來決定運輸的速率和數量到焊接生產線，而焊接機器人則根據運送物料的多少來決定焊接的時間。
傳統工廠，工人們手扛焊槍
凱迪拉克金橋工廠車身車間機器人在焊接車身
物聯網化、智能化的車身車間也讓生產實現了最大化的柔性化，車間柔性化生產可以減少廠房和設備的投入，讓傳統的平臺化生產概念在金橋這座工廠變成過去式。凱迪拉克金橋工廠的車身車間可以最大支持7種車型共線生產，是業內自動化柔性最大的工廠之一，它的出現也為國內其他汽車企業在車身制造領域向“智”造轉型提供了參考的模板。
比如在總裝車間，總裝車間是最能評估一家汽車廠生產線智能化的地方，總裝生產線的節拍決定了一座工廠最終的產能。傳統總裝車間在受到人工操作效率、車間物流供給效率的影響，每小時僅能裝備25臺車左右。
傳統總裝車間的人工裝配工位
而在凱迪拉克金橋工廠的總裝車間，零配件的物流已經實現了高度的物聯網化，GVC運輸機器人、總裝機械手臂等自動化設備之間可以相互“交流”，它們之間信息的“交流”則通過以太網實現。在這座總裝車間，底盤拼接可以實現自動巡航裝備，座椅、輪胎、車門系統、輪胎這些大件都能實現自動線輸送，自動上線率達到了70%，而輸送的速率、裝配的節拍則通過以太網的控制去根據市場訂單來決定。
高度的智能化讓金橋這座工廠的生產節拍可以達到每小時生產65臺車的產能，相比傳統生產線提升了2倍多，讓一輛車的總生產周期縮短到了15小時左右。
這條自動化總裝線還有一個特點就是它的柔性能夠支持7款不同車型的裝配，而且通過業界領先的智能物聯網系統可追溯每一個關鍵螺栓、螺母等緊固件的扭矩信息，構建起世界級數字化裝配體系，讓每一輛車的裝配環節都可實現自動化監測、追蹤以及后期產品售后管理，即節省了產線設備的投入、也為生產和售后管理提供了快速查詢的數據庫。
凱迪拉克金橋總裝生產線為快速發展中的自主品牌們提供了一個快速提升裝配產能的樣板，也指明了一個方向：提升產能不只是靠新建廠房來解決，也可以通過對現有生產線進行智能化改造來進行實現，即節省土地和廠房的投入，也節省人力成本的開支，同時大大提升產能。
凱迪拉克金橋工廠的自動化總裝車間
凱迪拉克金橋工廠開啟了上汽通用的“智”造時代，為后續的新建工廠中“智”造的體系提供了參考的依據，比如同樣布局了工業級全以太網的通用武漢二汽工廠，在自動化設備的投入上甚至超過了目前的金橋凱迪拉克工廠。上汽通用凱迪拉克工廠是首批汽車行業工業4.0概念的受益者，在生產效率的提升、單車生產能耗的精細化管理(能耗降低了10%)、生產的環保性等方面都有了顯著改善，是“中國制造2025”戰略的綠色智能樣板工廠。
結 語
從制造到“智”造，上汽通用見證了中國汽車工業發展最快速的二十年。從初建時一個基地、一個工廠、一款車型的萌芽綻露，到今天，擁有四大基地、9個整車生產廠、4個動力總成廠的全國布局，以及全年500萬輛級的產能實力。上汽通用從制造到“智”造的發展歷程給國內的汽車企業提供了前瞻性布局以及現階段的制造轉型參考的模板，值得國內企業去深入研究和學習。
上汽通用的二十年也給中國市場帶來了太多改變市場格局的優秀產品，君威和君越雙子星的引入讓B級車市場的格局進入道了日德美三強鼎立的格局，別克凱越讓我們見證了一款車13年200萬輛銷量的輝煌成績，凱迪拉克CT6重新在中國市場定義了美式豪華新旗艦等等。未來上汽通用已經在著手布局2020年之后的國內新能源汽車市場，已經將其全球領先的新能源汽車逐步向中國市場投放，比如新君越30H,邁銳寶XL全混動、CT6 PHEV，別克VELITE 5等。未來市場屬于新能源汽車市場，我們有理由期待上汽通用能在接下來的二十年“智”造一個更輝煌的成績。
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