基于智能制造新能源汽车生产管理系统优化
摘要:随着我国社会经济的快速发展,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料,但采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车,主要包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。21世纪以来,全球经济格局逐渐形成,世界各国逐渐借助先进制造业与创新技术发展自身内在产业优势,这就要求我国需要加快创新改革与发展面对全球竞争,逐渐增强综合国力,逐渐推荐智能化、数字化制造,实现由工业制造大国向工业制造强国的转变与发展。
关键词:智能制造;新能源汽车;生产管理;系统优化
引言
随着时代的发展,汽车已经走进了千家万户,成为了人们生活中必不可少的物件,而当前国家正在大力倡导环境保护,随着新能源技术的进步,已经被应用到了汽车制造中,相信在不久的将来,汽车制造会朝着信息化、智能化的方向发展。同时,过去的汽车制造虽然效率及质量较
高,但属于常规动力汽车,若将新能源汽车制造也转变为智能化制造,那么将会进一步加快新能源汽车替代原有常规汽车的速度,从而减缓汽车尾气的排放,进一步保护环境,为广大人民众营造出一个良好的生态环境。我国是一个产业多样化的大国,在众多企业中,汽车工业是促进经济发展的支柱型产业,为人民生活水平的提高、经济的发展提供了重要帮助。但是就目前情况来看,汽车数量的不断增加,尾气排放严重,对环境的污染极为严重,而通过将新能源技术、智能化技术应用于汽车制造中,相信能够在其日后的不断发展中为能源转型、环境保护、社会发展提供会较大的助力。
1国内外研究现状
1.1智能制造
智能制造是在基于信息技术和先进制造技术的基础上发展起来的一种综合性生产技术,智能制造贯穿于生产环节的设计、过程、管理和售后服务多个作业环节。目前,智能制造技术主要是将人工智能技术、数字化技术、通信技术、大数据技术和自动化技术综合应用,提高制造业生产过程中的数据收集和分析决策。
1.2生产管理系统优化
生产管理系统主要是指在相关企业或者组织内部进行的计划、组织、协调和生产控制的活动组成,其过程主要包括生产计划、组织方式和生产过程控制等技术,利用有限的资源,组织相关生产组织和生产方法实现企业生产与运行。随着信息化和智能化的逐渐发展,可以借助信息化工具提升生产管理系统优化,减少多余的生产环节和工序,实现生产高效、快速,提高企业整体运转效率。相关技术人员对于生产管理系统优化制定精细管理流程,主要生产特征为消除生产过程中一切无用工序,提高生产过程的工作效率。
1.3基于智能制造的生产管理系统优化
基于智能制造的生产管理系统优化是指从生产管理的角度,将智能制造技术应用到产品的生产制造中,实现生产管理的智能化和信息化发展,对产品生产过程进行信息化控制与信息化集成管理。如利用物联网技术、大数据技术等信息技术实现制造业安全生产,对产品生产制造过程实现全程监控智能化,设备生产智能化和生产数据管理智能化等。通过国内外相关研究可知,目前针对生产管理系统优化和智能制造技术研究较多,但是关于新能源汽车智能制造生产管理系统及其优化研究较少,尤其在信息化平台建设和质量监控等方面的研究明显不足。
2新能源汽车自身的智能化
到目前为止,我国的新能源技术已经取得了较大的突破,且技术水平居世界前列,同时,我国也是各国汽车企业的主要销售市场,随着可持续发展的持续推进,传统常规动力型汽车已不足以适应时代发展的要求,且正在呈现出愈加不受欢迎的态势。新能源技术我国已经走在了世界前列,汽车客户众多,且依然存在着较多的潜在客户,将新能源技术应用于汽车中,可彻底地改变汽车的核心。当前,新能源汽车主要是电能、混合动力、太阳能、天然气等,且就实际情况来看,电动汽车、混合动力汽车的销量相对较好。在当前21世纪,属于信息化时代,随着信息化技术的进步,已经愈加朝着智能化的方向发展,且正在逐渐地被应用于多个领域。新能源汽车主要是将其他能源通过特殊装置转换为电能来驱动汽车前行,那么将智能化技术应用于汽车中,必然可以实现智能化的驾驶、能源消耗控制等。据当前最新研究成果来看,上述观点并非空谈。在汽车中,有着极为复杂系统和零件,如单纯依靠电力驱动的汽车,其内部的空调系统、散热系统、传动系统等均需要电力的传输来进行工作,到目前为止,汽车中的智能化系统取得了较好的发展,可以将环境感知、在多等级辅助驾驶等多个系统通过汽车电脑相连接,大大提高了汽车中的技术含量,同时也为汽车工业中智能化发展提供了经验。
3智能化新能源汽车制造过程
国力汽车汽车制造工业是我国的支柱性产业,与经济发展、社会进步息息相关。当前智能化信息技术的发展给汽车制造工业的发展提供了重要的帮助。当前,我国各领域企业均应用了智能化技术,大大提高了其他领域的技术水平,为进军高端化市场提供了技术支持。对于汽车制造工业来说,零部件起着至关重要的作用,我国各领域制造业发达,尤其是在机械工业方面,对于新能源汽车所需要的零件基本可以做到自给自足,同时新能源汽车有着较好的发展前景,可以适当加大投资,加快建设生产车间、生产线。
此外,怎样将现代化信息技术及电子技术合理地应用到新能源汽车的制造中也是一个难度较大的问题。我国市场经济体制下,参与到新能源汽车竞争中的企业越来越多,使得新能源汽车领域的市场竞争与愈演愈烈,使得当前汽车已经由传统汽车正在朝着智能化、信息化的方向发展。在过去,汽车的功能比较单一,仅具有行驶的功能,而随着汽车制造工业技术的进步,制造工艺也在发生变化,且其柔性制造能力正在不断增强。常规汽车以汽油、柴油为燃料,在汽车制造过程中,需要对其冲压、涂装等进行相对严格的要求,而在当前新能源汽车的制造中,应对其动力系统、控制及驱动系统进行严格处理。
4新能源汽车生产管理现状分析
4.1生产质量管理现状
在新能源汽车生产过程中,对生产质量和质量数据进行采集与记录,目前主要是依靠人工进行分析和抽检的方式,该方式无法实现新能源汽车生产制造过程中的及时预警、分析与生产决策,出现质量问题后通常采用事后解决。手工记录方式还容易造成数据丢失,对新能源汽车后期质量管理与售后服务带来一定的难度,无法进行质量溯源,为当前新能源汽车生产过程中质量溯源流程图。因此,有必要建立智能化质量监控与数据记录、储存等,对于实现生产质量数字化、智能化管理具有重要意义。
4.2汽车制造企业信息数据安全管理要求高
随着工业信息化的不断推进、大量自动化设备的导入、智能网联汽车产品的不断推出,汽车生产组织和生产过程中对工业互联网信息技术系统的依赖程度越来越高。企业制造执行系统MES通过与企业职员企划ERP的网络连接,逐步形成了涵盖产品规划、订单管理、生产管理、物流管理、质量管理等汽车生产关键过程的IT系统。这些系统由不同业务部门分别开发,
通过IT接口进行互联,协同完成全流程汽车生产管理并在过程中不断产生大量企业级隐私数据,这些数据统一集中存放在企业的工业互联网IT系统中心。随着汽车生产过程对数据的依赖性日益增加,生产管理部门对数据中心的稳定性及可靠性要求不断提高。一旦数据中心出现设备故障或外源性病毒攻击,IT设备停机或系统数据被加密或丢失,将直接影响生产线的稳定运行。因此,汽车制造企业对信息安全管理的要求不断提高,针对工业互联网的信息安全管理机制正逐步健全。
4.3主生产计划与控制的沟通流程不通畅
多样化的产品,客户端拉动方式的不同,对公司仓库管理提出了很高的要求,多样化的产品在先进先出(FIFO)的系统化管理方面要求更高,现有的FIFO管理根本无法100%的系统保证。生产车间在接收到生产计划后,会即刻根据排定的生产计划确认生产的人、机、料、法、环、测等诸多因数的准备情况,会再次确认生产计划的在未来的可执行性,并会和供应链部门的生产计划人员多次确认沟通生产等事宜,而影响生产计划的可执行的最主要的因素就是之前的在生产车间影响生产计划的因素缺乏和生产计划的共通性,缺乏事先生产状态的共享渠道或者平台。一旦发生问题,不得不进行临时性调整,同时会打乱原先的生产节奏及
计划,这样问题的发生加重了所有相关人员的工作负荷。原材料的需求计划也是源于生产计划的需求,考虑生产需求的变化性及现金流的有效控制在一定的范围,库存量也要求控制在一定的目标,库存管理绩效公司使用最直接的方式就是库存周转率,随着生产计划的变化原材料需求也会跟随波动,缺乏一定功能的IT技术数据库信息管理,也让数据缺乏有效的共享性,从而也延伸至原材料端,必然也影响库存周转率最终目标的实现。
4.4数据分析效率较低
在新能源汽车生产制造过程中,对于数据收集与管理主要是通过手工记录与分析,不能及时为各生产质量问题建立相应的知识库,质量生产效率较低,手工记录方式还容易造成数据丢失,当出现生产问题时,无法追溯到具体的生产环节与生产人员,甚至是相关加工参数。数据处理信息化水平较低新能源汽车生产线较为复杂,生产人员需要对日常生产设备的故障率、生产计划率等问题进行跟踪,工作量巨大,且占用较多的人力资源,数据不能及时、高效地完成,数据错误等问题时常发生,给新能源汽车生产带来很大的困扰,缺乏智能化、信息化和电子化数据采集技术的应用与发展。
5基于智能制造的新能源汽车管理系统优化策略
5.1优化原则
1)以客户为中心的基本原则。最大限度满足客户需求,全面服务于新能源汽车生产管理系统优化。2)以结果导向为原则。保证基于智能化新能源汽车制造系统能够满足生产企业内外部的发展需求,实现以最低的生产成本、最快的生产效率和高品质的生产要求保证新能源汽车的有效产出。3)持续改进基本原则。不同生产企业和不同类型新能源汽车生产的优化属于一个循序渐进的过程,需要结合实际生产条件进行方案改进与优化,在生产过程中要到突破口,逐渐深入,持续改进,实现不断优化的生产过程。