2023年8月21日-24日，由工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心、江蘇省工業(yè)和信息化廳、蘇州市人民政府以及中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司聯(lián)合主辦的“2023汽車技術(shù)與裝備發(fā)展論壇”于蘇州隆重召開(kāi)。本屆論壇以“裝備夯實(shí)根基?技術(shù)引領(lǐng)未來(lái)”為主題，邀請(qǐng)政府領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)院士、企業(yè)高層、技術(shù)專家，圍繞新技術(shù)、新裝備、新生態(tài)展開(kāi)深入研討，以推動(dòng)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，夯實(shí)質(zhì)量強(qiáng)國(guó)之基，服務(wù)汽車強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。其中，在8月22日舉辦的開(kāi)幕大會(huì)上，中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)求是特聘教授譚建榮作《汽車生產(chǎn)模式與智能制造關(guān)鍵技術(shù)》報(bào)告。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位汽車工業(yè)的同仁們，大家上午好！

很高興來(lái)到蘇州參加這次汽車工業(yè)會(huì)議，前面鐘志華院長(zhǎng)做了非常重要的報(bào)告，我向大家匯報(bào)一下，最近搞智能制造的體會(huì)，我體會(huì)到智能制造一定要與生產(chǎn)模式結(jié)合起來(lái)，什么樣的生產(chǎn)模式就需要什么樣的生產(chǎn)制造，這密不可分。我的題目是：《汽車生產(chǎn)模式與智能制造關(guān)鍵技術(shù)》。

我來(lái)自浙江大學(xué)，在浙大工作30多年，其中20年擔(dān)任浙江大學(xué)老師，也是第一強(qiáng)系機(jī)械工程系，后來(lái)改成機(jī)械工程學(xué)，系主任和院長(zhǎng)當(dāng)了20年，對(duì)機(jī)械工業(yè)有所了解。

汽車是改變?nèi)祟愇拿鞯淖呦?，汽車改變了我們的生活方式、出行方式，也拉?dòng)了制造技術(shù)的飛速發(fā)展。汽車到底是誰(shuí)發(fā)明的？汽車發(fā)明者我們都知道，汽車第一個(gè)專利屬于德國(guó)奔馳的奔馳先生，他發(fā)明了世界上第一輛汽車，并且做成了汽車第一個(gè)發(fā)明專利。法國(guó)雷諾公司的第一任老板雷諾認(rèn)為汽車是他發(fā)明的，但是他不能證明是他發(fā)明的，沒(méi)有支撐材料。

汽車工業(yè)最早在德國(guó)、法國(guó)，世界汽車工業(yè)第一個(gè)制造中心在歐洲，第二個(gè)制造中心在美國(guó)，由于福特先生發(fā)明了第一條流水線，這個(gè)意義非常大，他為什么能夠發(fā)明流水線？他提出了公差配合概念，有了公差配合就有了互換性，有了互換性，流水線就孕育而生。由此世界汽車中心由歐洲轉(zhuǎn)移到美國(guó)，美國(guó)由此成為汽車制造第一大國(guó)，進(jìn)而成為世界汽車第一強(qiáng)國(guó)。

汽車工業(yè)第三個(gè)里程碑，豐田公司率先實(shí)現(xiàn)了汽車的精益生產(chǎn)，但是精益生產(chǎn)的理論方法是美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)的學(xué)者幫他組織起來(lái)。

汽車工業(yè)第四個(gè)里程碑，就發(fā)生在現(xiàn)在，馬斯克第一次把特斯拉汽車拓展為機(jī)電產(chǎn)品加上信息化的產(chǎn)品。原來(lái)我們認(rèn)為汽車是機(jī)電產(chǎn)品，但是現(xiàn)在不僅是機(jī)電產(chǎn)品而且是信息化產(chǎn)品，是互聯(lián)網(wǎng)控制的移動(dòng)終端，馬斯克創(chuàng)新在這里。中國(guó)汽車制造能力非常強(qiáng)，現(xiàn)在世界汽車制造中心在中國(guó)每年產(chǎn)銷2800萬(wàn)輛，產(chǎn)銷兩旺，但是我們不是汽車制造強(qiáng)國(guó)，我們的強(qiáng)的品牌還沒(méi)有，像寶馬、奔馳、福特、豐田這種品牌車都沒(méi)有。

汽車生產(chǎn)模式也經(jīng)歷了手工作坊模式、流水線方式、汽車平臺(tái)方式、模塊化生產(chǎn)模式。

1.手工生產(chǎn)，汽車起先是手工生產(chǎn)是典型的定制生產(chǎn)，現(xiàn)在汽車又回到了定制化生產(chǎn)。定制化好不好？當(dāng)然很好，但是任何一個(gè)好的概念，我們都不能把它推向極端，有一個(gè)企業(yè)做廣告，說(shuō)他的產(chǎn)品是100%定制，100%定制好不好？不好，為什么？100%定制必然生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高、質(zhì)量難以控制，只有批量生產(chǎn)才能質(zhì)量管控、降低成本、提高效率。所以現(xiàn)在提倡的是大批量定制，這個(gè)大批量不是形容詞，而是把大批量生產(chǎn)方式與定制生產(chǎn)方式有機(jī)融合，把優(yōu)點(diǎn)匯聚。但是有一些企業(yè)一些專家理解偏了，他把好的東西縮向很簡(jiǎn)單的東西，簡(jiǎn)單的東西走向了反面。

2.流水線生產(chǎn)，起先汽車是定制生產(chǎn)方式，后來(lái)由于福特發(fā)明了流水線，汽車進(jìn)入了流水線的大批量生產(chǎn)?，F(xiàn)在基本生產(chǎn)模式還是大批量生產(chǎn)模式，在大批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)定制化。所以流水線生產(chǎn)，就使得成本大大下降，這兩大大提高，福特先生還是我們汽車行業(yè)的一位大師。

3.平臺(tái)化生產(chǎn)，到了80年代，汽車實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化生產(chǎn)，打造專業(yè)流水平臺(tái)，把批量生產(chǎn)和定制化生產(chǎn)有機(jī)融合起來(lái)。

4.模塊化生產(chǎn)，模塊化生產(chǎn)非常重要，為什么不贊成100%定制？因?yàn)?00%定制徹底否定了標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，我們的定制化要建立在標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化基礎(chǔ)上。模塊化是重要理念和關(guān)鍵技術(shù)，汽車能不能提質(zhì)增效？能不能創(chuàng)新出新的東西？能不能打造自己的品牌？關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的基礎(chǔ)工作做得好不好。

5.一體化設(shè)計(jì)制造，現(xiàn)在新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，前面鐘志華院長(zhǎng)報(bào)告中列舉了特斯拉的車身是一體化成型，現(xiàn)在汽車提倡一體化壓鑄、一體化成型、一體化設(shè)計(jì)、一體化裝備制造。所以在模塊化技術(shù)中的一體化設(shè)計(jì)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)總成、變速箱總成、懸架總成、車身總成等電機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)不同車型進(jìn)行組裝。

汽車工業(yè)推行智能制造，現(xiàn)在企業(yè)積極性很高，政府熱情很高，專家熱情很高。什么是智能制造？大家的理解不一樣，我個(gè)人理解智能制造就是人工智能技術(shù)與汽車設(shè)計(jì)制造技術(shù)有機(jī)融合，把人工智能技術(shù)用在設(shè)計(jì)制造中，具體展開(kāi)智能制造就是用智能技術(shù)解決汽車制造中的問(wèn)題。展開(kāi)講，智能制造是對(duì)復(fù)雜裝備產(chǎn)品包括汽車產(chǎn)品全生命周期實(shí)際加工、裝備等環(huán)節(jié)的制造活動(dòng)進(jìn)行知識(shí)表達(dá)與學(xué)習(xí)。

企業(yè)強(qiáng)盛不強(qiáng)盛看什么？企業(yè)在行業(yè)里是否領(lǐng)頭？是不是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先國(guó)際領(lǐng)先？我經(jīng)常參加一些企業(yè)鑒定會(huì)，要評(píng)價(jià)到底是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先還是國(guó)際領(lǐng)先？你看別人就是別人比你領(lǐng)先，人家看你才是你領(lǐng)先。你要知識(shí)創(chuàng)新，福特為什么領(lǐng)先？他提出了公差配合概念。豐田為什么領(lǐng)先，精益生產(chǎn)。

這主要是知識(shí)創(chuàng)新，知識(shí)創(chuàng)新在汽車制造企業(yè)怎么體現(xiàn)？具體展開(kāi)四新：

一是新技術(shù)，技術(shù)你發(fā)明提出來(lái)的；二是新工具；三是新工藝，比如說(shuō)很多零件很復(fù)雜，現(xiàn)在可以用三維打印成型等；四是新產(chǎn)品，特斯拉為什么牛？這個(gè)產(chǎn)品是新的，人家沒(méi)有，他的制造工藝是新的，門是從頂上開(kāi)的，這些都是新的知識(shí)體現(xiàn)。所以企業(yè)最核心的競(jìng)爭(zhēng)力就是人才競(jìng)爭(zhēng)力，為什么他是人才？因?yàn)樗兄R(shí)。如果真正有知識(shí)創(chuàng)新有新的技術(shù)，新的工具新的工藝新的產(chǎn)品，你就是行業(yè)領(lǐng)頭羊，我們智能制造重點(diǎn)解決這個(gè)問(wèn)題。知識(shí)表達(dá)與學(xué)習(xí)、信息感知與分析、智能決策與執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程、制造系統(tǒng)與制造裝備的知識(shí)推理、動(dòng)態(tài)傳感自主決策。

智能制造的4個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：一是智能設(shè)計(jì)，現(xiàn)在很多智能制造項(xiàng)目沒(méi)有設(shè)計(jì)的內(nèi)容，就是生產(chǎn)線的改造還停留在機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化層面，離真正的智能化還有一定的差距，甚至不小的差距。現(xiàn)在搞智能制造第一關(guān)就是智能設(shè)計(jì)；二是智能加工；三是智能裝配；四是智能服務(wù)。制造過(guò)程的智能化也是智能制造的保證，要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)加工裝備服務(wù)的智能化，數(shù)字孿生是重要技術(shù)，在汽車制造各個(gè)階段都可以成功運(yùn)用。數(shù)字孿生像美國(guó)福特公司、美國(guó)通用公司，美國(guó)谷歌、德國(guó)奧迪、德國(guó)奔馳、英國(guó)克萊斯特、英國(guó)捷豹、路虎、日本馬自達(dá)等世界著名公司都運(yùn)用了數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)、加工、裝備服務(wù)等。

數(shù)字孿生有哪些關(guān)鍵技術(shù)？我總結(jié)了8項(xiàng)：1.復(fù)雜產(chǎn)品多源異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與集成技術(shù)；2.復(fù)雜產(chǎn)品幾何-物理-工況建模技術(shù)；3.復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字孿生多性能耦合分析技術(shù)；4.大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的數(shù)字孿生行為仿真技術(shù)；5.復(fù)雜產(chǎn)品全生命周期作業(yè)過(guò)程仿真技術(shù)；6.智能車間布局規(guī)劃與生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)；7.運(yùn)行狀態(tài)可視分析與故障智能預(yù)測(cè)技；8.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的維修維護(hù)操作導(dǎo)航技術(shù)。

我們提出并且實(shí)現(xiàn)了這8項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，這8項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)如何運(yùn)用？給出一個(gè)實(shí)例，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬裝備，做發(fā)動(dòng)機(jī)的人很多，但是我們真實(shí)的裝備，考慮工差的裝備，零件數(shù)量這么多，我這個(gè)團(tuán)隊(duì)在全國(guó)是第一個(gè)，這個(gè)錄像是20年前做的?，F(xiàn)在還不是新機(jī)器，20年做的現(xiàn)在拿出來(lái)看還是先進(jìn)的。我們解決了三大問(wèn)題，通過(guò)虛擬裝備解決了3個(gè)問(wèn)題：一是裝備順序問(wèn)題，先裝什么后裝什么？二是裝備路徑問(wèn)題，解決了共面裝備從哪個(gè)特定方向安裝進(jìn)去。三是設(shè)計(jì)階段保證了裝備的一次成功性，而且考慮了工差配合裝備，裝和配包括調(diào)試主要考慮工差，動(dòng)配合還是靜配合？

不僅要裝得起來(lái)，還要拆得下來(lái)，要可拆卸，不僅可拆卸而且能夠運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而且把曲線反求出來(lái)，看看正確不正確。同時(shí)可以展現(xiàn)不同零部件的實(shí)施應(yīng)力變化，應(yīng)力變化提供了強(qiáng)度、高度、可靠性的實(shí)施重要依據(jù)，應(yīng)力變化跟噴油系統(tǒng)有關(guān)系，是交替噴油，交替噴油對(duì)應(yīng)力有什么影響？都可以可視化做出來(lái)。

生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了可視仿真，我們通過(guò)操作車間的裝備生產(chǎn)線、汽車車門焊接，一個(gè)車門有40幾條焊縫，用3個(gè)機(jī)器人進(jìn)行超車，如何進(jìn)行超車，我們進(jìn)行了數(shù)字樣機(jī)仿真，解決了焊縫不可達(dá)，焊接問(wèn)題，解決了人流、物流、機(jī)器人三個(gè)的工作協(xié)同配合。不僅數(shù)字化仿真，而且把生產(chǎn)線開(kāi)發(fā)出來(lái)，取得很好的應(yīng)用效果。

我20年前做了一個(gè)電機(jī)產(chǎn)品大批量定制設(shè)計(jì)制造的軟件，首先在我老家湖州，巨人電梯，當(dāng)時(shí)是國(guó)產(chǎn)品牌，幫助他實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，電梯著名制造企業(yè)通力，通力電梯對(duì)它高度評(píng)價(jià)，這件事被蘇州吳江一家企叫做康力電梯，他們知道了?？盗﹄娞葸@個(gè)民營(yíng)企業(yè)家，想盡千方百計(jì)，叫我這個(gè)團(tuán)隊(duì)幫助他搞電梯大批量定制生產(chǎn)。在我們的支持下，蘇州康力電梯成功上市，成為電梯行業(yè)第一個(gè)上市公司，也成了電梯行業(yè)第一個(gè)國(guó)家工程中心，我們也給他爭(zhēng)取到了。我們跟他合作了10年，有效提升了康力電梯產(chǎn)品實(shí)際制造能力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。現(xiàn)在，中南海電梯都是他們做的。

我們也歡迎在座各位朋友同仁，有機(jī)會(huì)到浙江大學(xué)進(jìn)行技術(shù)交流、項(xiàng)目合作，我的報(bào)告到此結(jié)束。謝謝大家！

（本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱）

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