数智工厂样板看长安

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发布时间:2024-11-19 20:05

作者 | 甄 瑶

编辑 | 李国政

出品 | 帮宁工作室(gbngzs)

18:30,真空机天色渐暗,飞机来到重庆江北国际机场附近,缓缓下降。贴近舷窗向下望去,能看到原本连绵起伏的丘陵,逐渐让位于一片平坦开阔之地。

很快,一个庞大的工业园区跳入眼帘,其中,“长安汽车数智工厂”几个大字,在柔和的白光中若隐若现,宛如夜色中的一座灯塔。

乘坐出租车,从机场出发前往这个工厂,两地相距仅9公里,十几分钟即可到达。

2024年10月18日至21日,长安汽车在这个数智工厂举行第四届科技生态大会,向外界揭开了这座工厂的神秘面纱。

21日上午,大会迎来高潮。在数智工厂总装车间,长安汽车、中国联通、华为等三方高层共同为工厂和样板点揭幕授牌。随后,一辆优雅的紫色阿维塔07缓缓驶出,标志着这座工厂迎来历史性的瞬间——首辆车下线。

这是长安汽车数智工厂的一个里程碑,不仅标志着这一行业标杆项目进入量产阶段,也意味着该工厂成为华为智慧工厂解决方案的全球首个样板点,以及中国联通与长安汽车合作的首个5G未来制造样板点。

站在车间望向四周,800多台智能化设备井然有序排列,1400多个机器人各司其职,650余辆AGV(自动引导车)自如穿梭。这里还设有超过200个全自动化工作站,关键工序实现100%自动化作业……工厂总投资100亿元,是一座全域5G数智AI柔性制造超级工厂,年产能28万辆,目前是亚洲最大的“黑灯工厂”。

进入车间,耳边回响着机器交织的声响,鼻尖萦绕着金属特有的清新而冷冽的气息。在这里,亲眼目睹了智能制造与技术创新如何紧密相连,才真切领会到中国汽车制造业顶尖智能模式的风采。

在传统汽车时代,中国车企学习的楷模是德国或者日本,但在数智时代,长安汽车为何选择了与华为合作?与小米汽车超级工厂、赛力斯超级工厂、蔚来汽车智能工厂等相比,长安汽车数智工厂有哪些独特优势……

近日,长安汽车数智工厂总监吴克志回答了帮宁工作室的这些提问,他被称为这座数智工厂的智囊核心、具体推手和幕后英雄。

十年长跑

吴克志是长安汽车的一名老兵,大学毕业后,他的首份工作就在这家车企。

他是伴随着长安汽车的成长而“睁开眼看世界”的。2014年,他担任工艺技术部副部长。自2016年起,他开始涉足海外市场,担任长安最早的两个海外CKD项目总监。

2017年,在担任产品策划部副部长期间,吴克志参与长安“香格里拉计划”与“北斗天枢”两大战略制定。

▲长安汽车数智工厂总监吴克志

2018年,他开始涉足新能源领域,在“香格里拉计划”发布后,被调至新能源科技公司,专门负责产品策划与选型工作。

他还兼任一个项目的总监,该项目即为现今阿维塔E11的前身,在长安内部代号为“605项目”。他不仅主导了这个项目的推进,还参与跟华为的合作谈判。

“当时,605项目本是基于项目的合作,但最终推动了长安与华为的合作。”吴克志表示,随着605项目逐步推进,车型推出已成必然。那时,车型尚未命名,但正是以这款车为载体,长安开始了与华为的合作之旅。

合作中,既有精华也有需要扬弃的部分,包括长安原有的开发流程、试验规范及评价标准。“新工厂面对跨行业挑战。第一年里,我对华为的印象是它就是一个18岁的小报童,冲劲十足。”

彼时,华为的汽车业务部门(BU)尚未成立。“与华为交流汽车零部件和控制技术时,他们更多谈论云边端和万物互联等概念。虽然这些概念让人有所感触,但我们并不清楚如何应用到汽车上。”吴克志坦言。

▲左为吴克志

2022年3月,吴克志被调任长安汽车数智工厂项目总监。

项目当时刚立项,正处于可行性研究方案申报阶段,3月完成初稿,上级单位兵装集团于4月底或5月初批复。由于项目面临产能升级需求及软件技术变革的挑战,政策审批进展迅速。4月项目申报结束后,吴克志便立即着手制定项目方案。

“当时,我们有两块渝北区地皮可供选择。”吴克志说,渝北区政府非常配合且大力支持,让他们自行决定合理布局。最终,详细地址及规划红线,均依据长安汽车的布局方案确定和调整。

从地理位置来看,长安汽车数智工厂位于重庆市渝北区创新经济走廊(前沿科技城),因地制宜,采用“一”字贯通式布局模式。2023年1月,数智工厂启动建设,仅用时352天——不到一年,便进入投产试生产阶段。

对工厂建设时机,若从数智工厂和新汽车转型的角度看,或许有人会质疑有些晚,但建设速度之快,弥补了这种遗憾——人们能明显感受到长安汽车数智工厂抢占先机的决心与效率。

被逼转型

为什么进行数智化转型?

“被逼的。”吴克志回答。受访当天早上,他向长安汽车董事长朱华荣汇报工作时,提及此事并开玩笑说是被董事长“逼”的。朱华荣听后也笑了。

更准确地说,是形势压力促使长安汽车转型。

转型的背景,可追溯至2015年。当年,国务院提出《中国制造2025》,旨在通过科技创新和产业升级,推动中国从制造业大国向制造业强国转变,目标是2025年中国基本实现工业化,跻身制造强国之列。

《中国制造2025》将汽车产业列入新战略重点突破的领域,核心是在汽车制造中,实现生产智能化和高度自动化,有力推动“中国制造”向“中国智造”迈进。

汽车是现代工业皇冠上的明珠,是现代技术集大成者,也是公认的最能体现一个国家制造实力的重要标志之一。以汽车为代表的第二次工业革命延续百余年,欧美日等制造强国无一不是汽车强国。

新能源汽车是全球汽车产业转型升级和绿色发展的主要方向,也是我国汽车产业高质量发展的战略选择。新汽车十年,得益于系列政策支持,我国新能源智能网联汽车在整车制造、信息通信、道路交通等多领域创新发展,产业生态日益丰富。

乘联会数据显示,2024年9月,新能源汽车国内零售渗透率为53.3%,再创历史新高。1-9月,新能源乘用车累计零售量为713.2万辆,同比增长37.4%。

其中,7-9月这3个月内,新能源乘用车销售占比连续超过一半,意味着其渗透率稳稳站在了50%的高位以上。

回溯过往,2010年我国新能源汽车产销仅万辆左右。即便到2016年,其渗透率尚不足2%,当年北京车展上的1179辆新车中,新能源车仅有147辆,占比勉强超过12%。

新能源汽车销量在高歌猛进,背后的生产制造也在悄然变化。

“没有智慧工厂,就难以打造优质新汽车,品牌也被看不起。”汽车圈流传着这样一句话。

作为先进技术与生产力的前沿应用领域,汽车产业正迅速向智能化转型,助推中国相继崛起一批汽车“智慧工厂”,如广汽埃安的智能生态工厂、小米汽车的超级工厂、赛力斯的智慧工厂、上汽大众安亭MEB新能源工厂,以及特斯拉的超级工厂等。

这些工厂的共同特征是“三高”生产模式——高度的自动化、数字化及智能化。它们作为高端制造业的典范,不仅显著提升汽车生产效率、降低生产成本,还极大增强了生产精准度与产品质量。此外,它们有效减少了操作风险,提升了生产灵活性,从而更好地满足汽车用户的个性化需求。

“长安汽车数智工厂是全连接超柔性工厂。”吴克志说,在5G技术加持下,这个工厂既聪明又具备高度柔性,能迅速整合所有资源,满足客户所有差异化需求,实现端到端快速交付。

据他介绍,数智工厂之所以选择与华为合作,是因为在众多选项中,这条路径唯一能实现自主可控——鉴于工业环境的复杂性和自研工业软件的稀缺性,长安汽车作出了必然抉择。

没有唯一答案

“项目每一步都很难。硬件方面还好,因为长安有一定的造车经验和积累,但也要基于基础科学和规律。变革是实实在在的。”

吴克志坦言,项目推进中,最难的是说服团队,与他们讨论,寻找方法论支持,同时业务不能停滞。“我们没有时间停下来研讨两年再慢慢建设,因为车需要按时交付。”

在探索数智工厂的道路上,并没有唯一正确的答案。

方法可以尝试不同的,但检验标准却始终如一;使用的工具和方法或许会变,但对连接和数据质量的要求不能改变。每家企业在实施数智化时,可能会因企业的颗粒度、控制要素,以及对产品制造过程的不同认知而有所差异,这是被允许的。

因此,数智系统需要更好地适应企业的具体情况,正如华为董事、质量流程IT总裁陶景文所言:“没有统一答案,各行各业都可以有自己的实施方式。”

这也是长安数智工厂为何能成为全球样板点——它展示了在不同行业中数智化的多样性和可行性,尽管方法各异但标准并非唯一,关键在于找到最适合自己的道路。

讲到这个工厂,吴克志像一名“学霸”的家长,在介绍自己孩子时无比骄傲。

他说,数智工厂以全制造流程数字化为目标,广泛应用5G、AI、数字孪生等40余项先进技术,具有智能、低碳、高效等三大特征。

在该数字工厂,华为提供数字化转型方法论作为指导,基于“一云一网一平台”的先进架构,保障实施落地;中国联通则提供5G最新技术,辅助C2M整体架构和业务落地。

在5G全链接技术加持下,数智工厂将12000多台设备接入生产数字平台。工厂6大工艺拥有54条线体、1200多个工位,共计2500多套设备,也全部通过建模,纳入数字化的“虚拟工厂”之中。

运用44项行业先进制造技术,工厂实现长安首条7700T压铸一体化黑灯产线投产,将163个零件集成为2个,生产时间由2小时缩短至2分钟,还可实现全部“黑灯”生产。

在质量上,MOM(生产制造)系统及智能设备,累计约369套监测设备与MOM系统及线体联动,26道质量门,IOT物联网平台,生产数字平台,QMS(质量应用)系统……这些共同保障制造过程质量管理向预防质量管理迈进。

“我们的AI质检系统内置40个摄像头,每秒拍摄40张照片,仅用约0.3-0.4秒,就可在标准数据库中完成比对,远超人眼速度。因此,在问题出现前几秒或几毫秒,系统已能准确识别。”吴克志说。

这就是数据标准的优势,其速度和容量让人难以企及,就像AlphaGo无人能敌一样,因为其学习方法已彻底革新。

在众多“黑科技”加持下,长安数智工厂的制造效率综合提升20%、成本降低20%、能耗降低19%。平均每60秒,就有一辆新汽车从这里下线。

建设过程并非一帆风顺。“我为此吵了两年架,几乎每天都在争吵,无论是在内部还是在外部,都不断遇到新问题。”吴克志说。

例如,在数据和认知统一方面,吴克志笑称,华为各部门给出的答案并不唯一,解决之道在于自行决策,并清晰阐述逻辑。

举例来说,去年12月质量域数据上线时,光为了数据对齐,就用时一个月。数字对齐,是指确保每辆车在制造过程中,产生的质量缺陷和记录数据能相互匹配。由于习惯和标准的差异,工厂的数据对齐面临挑战,要求业务口全部对齐。

完全自主可控

在传统观念中,德系制造业和丰田精益生产模式备受推崇,但长安数智工厂的理念,挑战了传统认知。

有观点认为,特斯拉的模式将颠覆丰田模式。那么,特斯拉基于什么?吴克志曾深入研究特斯拉的系统构建方法,还前往上海考察。

他发现,特斯拉拥有强大的能力,团队像互联网企业一样,由一群高智商人才组成,能够快速、直接地实现目标。这得益于马斯克的直线性思维,他们通过购买、拆解、重构的方式,边用边测,迅速达成目标。

但这一套在长安汽车行不通。作为央企,长安汽车无法直接效仿特斯拉,它还需考虑社会责任、企业责任和产业链等因素。

华为提供的自主可控之路,才是长安最合适的选择。

如前述,在新汽车浪潮的推动下,中国汽车业涌现众多智能工厂,相比之下,人们好奇长安数智工厂有何优势。

吴克志总结了3点:

其一,完全自主可控,即使美国实施新封锁,长安也能继续运作。这一点是最重要的。

这个数智工厂虽然在华为的平台技术和联通的IOT技术中,使用了部分欧美软件,但这些软件的影响极小,长安已通过标准化接口将其整合,完全可替代。

“华为的方法实现了全栈自主可控,这是我们与其他方案的本质差别。”吴克志表示。

其二,对华为方法论的实际执行。

长安数智工厂并非刻意标榜,而是真正按照陶景文所描述的方式,实实在在地执行华为方法论,包括打散和重构的过程。

华为之所以强大,原因之一是敢于打碎原有体系并重新构建,这与特斯拉的做法相似。华为明确认识到,要确保整个体系流程从上到下的一致性。

数智化转型确实艰难,它涉及业务、经营及结果的全面管控,是一个全栈、全链接的过程。

在吴克志看来,这更像一套战时指挥系统,各车间(如焊接、冲压、涂装、总装)一方面独立作战,但另一方面同时需协同完成客户需求的大规模、个性化、定制化生产。长安数智工厂的执行代码,甚至机器人的job号,都经过严格规定,以确保这一过程顺利进行。

其三,自身创新,特别是安全云化电检系统——安宸云系统和端到端打通。

这是长安自主完成的,目前在行业中处于领先地位。

端到端打通,需要软件能力,而长安拥有自己标准化的软件,已起草了64项标准,涵盖数据标准、作业标准等,以确保业务描述清晰。

启源E07就是长安汽车端到端自主可控的代表。“这款车的所有功能和唤醒机制,都掌握在我们手中,是长安完全自主可控的成果。”吴克志说,“正因为如此,启源E07才能实现千人千面的定制化和端到端的打通,背后体现了我们对整个系统的强大控制力。”

那么,放在全球汽车制造业来看,这座工厂的水平如何?

吴克志中肯地说,从自动化和产线投入来看,它在国内汽车工厂队列中,属于中等偏上水平,但在智能化和数字化方面,在行业较为领先,特别是在高柔性和高兼容性方面表现突出,兼容性方面甚至超越了特斯拉。

对长安汽车而言,这个数智工厂是自己倾力打造的新能源汽车制造旗舰,投资规模最大、智能化水平最高、工艺装备最尖端,并手握多项全球及行业领先的创新技术。

吴克志对这个工厂怀有深厚的感情。从最初的工厂选址到如今落成,再到汽车的生产制造,他都倾注了大量心血,将这个工厂一手培育起来,“就像养育自己的孩子”。

若将这个智慧工厂比作中国汽车智能制造业的“未来战士”,实地探访后,如同亲眼见证“未来战士”的坚实的骨架、强健的体魄以及卓越的智慧,直观感受到其如何挥舞科技利剑,驰骋于全球汽车市场,并从追赶者转变为领跑者。

“未来战士”承担着重大使命。“到2030年,实现集团销售500万辆,新能源销售占比60%以上,海外销售占比30%,总销量进入全球前十,成为世界级中国品牌。”在今年的科技生态大会上,朱华荣提出了长安汽车新5年愿景。

这是该数智工厂的任务,是长安汽车的发展蓝图,是中国汽车业迈向更强更大征程之缩影。