汽车行业的工业 4.0

早在疫情冲击我们所有人的生活之前，工业 4.0 的重大优势及其在实现卓越运营方面的附加值就已经实现。随着数字化颠覆和技术变革影响整个生态系统，最近的证据表明，约94% 的组织认为工业 4.0 有助于运营的顺利进行。

主要市场趋势

预计 2021 年至 2026 年期间，工业 4.0 市场将以20.6% 的复合年增长率增长。人工智能 (AI) 和物联网 (IoT) 的快速应用、不同行业对机器人的需求不断增加、政府对技术进步的投资不断增加、新兴趋势以及区块链和数字货币的使用是推动各行业工业 4.0技术增长和采用的一些主要因素。

增材制造

从省油、动力强劲的汽车无缝过渡到新兴的电动汽车，随着工业 4.0 的到来，汽车行业正在经历一些突破性的变化。增材制造或 3D 打印的出现就是其中一项显著的发展。

增材制造是一种尖端且发展迅速的技术，它使设计师能够快速制作原型和简化复杂设计，而这些设计很难通过传统的减材制造工艺实现。这项新技术为汽车行业提供了设计和创新自由，使供应链更加精通。此外，这是一种高效、优化且经济高效的方式，可以测试、制造、管理和组装汽车零部件。

数字孪生

“数字孪生”是一种主要的数据驱动制造概念，使制造商和企业能够模拟产品，构建更快、更具成本效益和质量标杆的产品。

数字孪生是汽车行业中整车的虚拟复制品，可复制整车的软件、机械、电气和物理特性。数字孪生包括实时传感器、性能、检查指标、服务历史记录、配置更改、保修和更换数据。

大数据与分析

成本压力、激烈的竞争、市场波动和突然中断一直是汽车行业的挑战。大数据和分析是一种强大的工具，有助于发现令人难以置信的可能性。如果正确使用分析，它可以在多个方面帮助汽车行业的发展。它可以有效地提高车辆安全性、增加正常运行时间、降低维修成本等等。

汽车领域的人工智能

人工智能利用数据和算法来重现人类的智慧和聪明的思维。它有助于不同部门独立解决问题。人工智能在汽车装配和价值链中有着广泛的应用。

目前，人工智能在设计思维、汽车制造、生产、供应链和分销领域受到追捧和应用。此外，人工智能还用于创建“驾驶辅助”和“驾驶员风险评估”系统，从而改变和加强交通运输领域的安全。人工智能还在预测性维护和保险等售后服务领域占据一席之地。

自主机器人

几十年来，汽车行业一直在其生产和装配线上使用机器人。这项技术推动了该行业在流程中变得更加高效、准确和敏捷。此外，机器人视觉、点焊和电弧焊、喷漆、密封和涂层、内部物流以及材料修复和拆卸的使用可以帮助广大劳动力完成繁重的工作，减少劳动力损失并加快生产速度。

区块链

汽车制造商、企业、销售商和保险公司每天都要处理数百万笔交易。虽然交易现在主要通过银行、网络或移动设备在线进行，但网络安全风险、缺乏透明度、过多的文档仍然令人厌烦，阻碍了生产力。

区块链技术是一种很有前途的工具，可以实现无压力、无痛的交易。区块链可以防止意外删除或丢失数据，并且可以轻松与现有技术框架集成。区块链是防止欺诈的完美免疫增强器，可确保在需要时实现流程自动化。基于区块链的服务始终可以增强您当前的系统，使一切变得更好。

工业物联网

工业物联网 ( IIoT)重新定义了与新汽车时代相符的解决方案，带来了先进的互联汽车解决方案，使创新保持了前所未有的高度。车对车 (V2V) 应用、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、车对基础设施 (V2I) 应用、车载信息娱乐系统、预测性维护解决方案、导航和远程信息处理以及车对万物 (V2X) 通信应用，工业物联网 (IIoT) 具有设计和创新成熟汽车功能的巨大潜力。

云

汽车行业的原始设备制造商 (OEM) 正在使用云计算和解决方案来提高生产质量和效率。从销售到售后服务，该技术在所有类别中引入了新型联网汽车的概念。汽车供应商使用云计算来最大限度地延长正常运行时间、提高首次质量并优化生产力。此外，经销商利用云计算和云技术来接触和吸引潜在的市场购物者、监控车辆性能并创造客户服务体验。得益于云计算，当今的消费者可以享受更好的购物体验、及时的服务和多样性。

IT-OT融合

IT/OT 融合是控制工业运营的一种综合方法。它将总体技术框架与运营框架、信息技术 (IT)、硬件和软件集成在一起。

工厂工人采用的传统孤立方法现在面临挑战，因为每个接触点都安装了 PLC、人机界面、工业 PC 和自动化控制器。事实证明，将现代功能融入传统系统非常困难，并且可能会导致管理系统不一致。为了避免互操作性问题和生产效率低下，IT-OT 框架之间的无缝结合对于生产出完美的汽车是必不可少的。

智能自动化

我们今天拥有的是一台装在车轮上的超级计算机。现代汽车是自动化汽车，配备了大量传感器和摄像头，可以生成大量数据。借助智能自动化，数据和技术可以汇集在一起进行收集、处理、分析和传播。机器人流程自动化是汽车车间必不可少的，从焊接到装配再到喷漆，这项技术可以管理一切。甚至汽车融资和分销也通过自动化得到了简化。

从实体机器人到数字机器人，充分利用机器人流程自动化已成为汽车行业的当前趋势。机器人无处不在，从处理联络中心的客户查询、汽车贷款、融资、与经销商安排服务预约、发送警报、运行诊断程序，甚至销售汽车。

最终结果

灵活性

数字化转型导致消费者期望发生重大转变——灵活和敏捷是当今的首要要求。在这个快速发展的世界中，消费者正在寻找灵活的解决方案，而不是进行大规模投资。工业 4.0 的采用使汽车行业的流程和运营更加灵活。

效率

汽车制造商希望提高效率。因此，采用工业 4.0 实践似乎是最佳选择。利用车辆部件或技术信息的 AR 图像优化装配流程，通过原型设计提高操作成本效益并降低设计成本。此外，AR 引导的仓库位置检测器、用于存储零件的自动化流程和产品开发可提高生产率。

敏捷

更高的生产需求需要实施数字孪生、自动化、可编程机器人和预测分析。工业 4.0 实践敏捷，只需极少的人工干预即可轻松配置。

价值链成果

产品研发创新

胜者为王！当可见性至关重要时，创新将大显身手。OEM 和汽车制造商可以利用 4.0 来创新设计、框架、流程和实践，以保持领先地位。

需求/供应计划

预测分析需求预测已在整个行业实施，并被证明是有益的。汽车制造商现在已做好充分准备，可以应对需求突然激增或库存积压。

车间操作

随着人们对人工智能、机器学习、物联网和自动化的倾向日益增长，即使没有 WiFi 和适当的基础设施，操作也可以连接起来。跟踪和追踪功能可用于检测零件和设备的移动。借助数字孪生和区块链技术进行大量信息交换。

供应链优化

工业 4.0 引发供应链 4.0。随着行业和生产越来越本地化，制造商正在重新设计其供应链，实施最佳实践和新兴技术。

售后销售

工业 4.0 功能极大地提升了客户支持和服务，现场服务运营帮助制造商提供统一的售后市场体验。这反过来又提高了经销商的响应能力，同时减少了车辆停工时间。

销售和营销

处理客户询问、产生优质潜在客户、实现联络中心自动化、将人工智能和流程自动化融入到营销的各个环节、处理账目表等，以实现更顺畅的流程操作。

工作场所安全

正如文章开头所提到的，机器人、人工智能和流程自动化的实施可以微调工作环境的不同方面，确保安全、稳健的生产。

当今众多顶级汽车品牌均遵循最佳的工业 4.0 实践，以保持竞争优势并引领市场。

宝马在慕尼黑拥有设备齐全、一流的增材制造中心，并声称该公司已经认可该技术超过 28 年。这家汽车巨头每年开发和制造 100,000 多个精密部件，从原型到复杂的塑料支架和复杂的金属底盘部件。

捷豹路虎采用了由尺寸控制系统开发的闭环制造流程。该流程涉及借助前身 CAD 分析和模拟工具对装配过程进行实际和精确的测量。此外，梅赛德斯还推广了其“Factory 56”概念，打算为其员工配备个人数字助理 (PDA) 和其他数字工具。这将使生产过程可视化并优化虚拟现实，以提高准确性和精确度，并提高车辆质量和速度。

文章转载自微信公众号：汽车研究院Auto