汽车制造智能化发展趋势

　　本文是以某汽车企业生产车间LED屏显示方案为开发背景的智能化管理系统应用研究。首先，阐述了在工业4.0和信息话等时代背景下汽车制造的智能科技化生产研究的意义。其次介绍了ERP和MES系统的整合对实现智能化制造的必要性，然后立足于某汽车企业生产车间LED屏显示的实际开发为背景阐述智能化制造已经成为当前企业生产的趋势。

　　1 时代背景

　　在竞争日益激烈的汽车市场中，中国汽车制造业自主创新能力弱等问题仍然突出。技术水平和工艺水平是汽车制造企业的的重要标志，它直接影响汽车制造业新车型的发展。而我国民族品牌汽车制造装备仍依赖国外等发达国家生产线。

　　各大汽车企业现以绿色制造和轻量化为制造导向，不断加大新技术、新工艺、新设备的研发投入，实现汽车制造的低成本、高质量。而随着工业4.0，数字化工厂，柔性制造，信息化等术语的出现，汽车制造的智能化生产亦将成为未来发展的必然趋势。

　　2 实现智能化制造的关键因素

　　可重新配置生产系统可以对相关生产系统的属性及参数进行配置，是“智能工厂”的重要特征之一。通过ERP的计划和实施MES的方式实现生产管理的深度融合，计划和生产循环帮助制造企业实现最高目标的有效控制。在仿真系统基础上，最佳匹配目标通过MES组件做出假设场景，必须可以随时获取当前可靠的生产状态等数据。

　　ERP和MES的集成挑战之处在于将企业层的(ERP)和车间生产管理层(MES)之间的接口进行集成。企业ERP系统控制行政管理和业务流程，MES系统紧密相关的生产线则用于持续优化生产、记录生产过程信息和相关技术参数。这些数据包括数量信息、机器和设备状态、质量数据、故障及其原因等信息。这些信息反映了生产系统的状态，进而影响ERP系统的生产计划。

　　我们希望在工业4.0环境下ERP和MES系统之间的界限将继续减弱，企业层将会继续整合到车间的生产管理中。如果是纯粹的报表系统，则在ERP系统中有权控制整个计划，MES系统也将承接相应任务做出详细计划。在有约束产能的情况下，对计划方案提供有限的可替代方案可以在一定程度上帮助实施ERP系统粗计划。

　　3 智能化制造案例浅析

　　作为国家科学和制造业信息化工程技术”十一五计划”的重点，在企业生产车间使用LED显示屏系统得到提升，并有良好的使用效果，在一定程度上促进了企业生产管理信息化的发展。以某汽车企业生产车间LED屏方案为例进行简要介绍。

本项目的显示屏幕分为两种：LED双基色点阵屏和LCD液晶显示屏。LED双基色点阵屏，主要分布在冲压、车身及总装车间的门口、主通道，采用双面显示欢迎信息及产量信息。LCD液晶显示屏，主要分布在车身、油漆和总装车间，负责显示车间介绍、车间生产实绩及PMC监控滚动显示等相关内容。显示屏指示内容主要有以下几种：

设备信息、物料需求信息、生产信息、质量信息、通知信息。其中生产信息包括生产线信息、生产异常、下线计划数、即时计划数、下线实绩数、合格率、月计划、月产量、当前时间等信息;设备信息包括缺料、阻塞、故障、呼叫、设备状态等信息;质量信息包括质量检测设备的质量异常和QC站信息;物料需求信息包括物料需求的物料名称、工位、时间、代码等信息;通知信息包括发送车间需要公布的通知信息、宣传口号、欢迎辞等信息。

　　本方案主要采用基于TCP/IP协议的Ether-Net网络，具体架构下图所示，系统依托现场工业以太网交换机组建车间级环形网络，以现场服务器或ANDON PC为信息发送设备，向不同区域的显示屏发送不同内容。服务器或ANDON PC通过OPC软件采集设备PLC点值信息经处理后发送到点阵LED屏或是LCD液晶屏进行显示，并驱动相应区域的音乐喇叭响音乐。

　　本方案特点：

　　(1)基于以太网的数据传输，接口统一且驱动方便;

　　(2)显示内容、音乐选型通过统一的软件配置完成，且灵活多样;

　　(3)完成分区域、分屏幕控制，灵活配置。

　　4 小结

　　随着智能制造关键技术的不断进步，我国汽车及其零部件制造企业的自动化水平不断提高，同时也促进了我国装备制造业智能制造水平的整体提升。MES系统复杂的详细计划组件可以执行在ERP系统下达的粗计划。以这种方式可以实现生产和经济生产的目标。

　　作者：李楠 叶芃 来源：中国科技博览 2016年2期