数字化工厂如何炼成？

近日，上汽大众首款新能源汽车途观L PHEV上市，迈出了大众探索国内新能源汽车市场的第一步。该车搭载的1.4T PHEV发动机由上海大众动力总成有限公司（以下简称“大众动力总成”）生产。

随着1.4T PHEV发动机的投产，大众动力总成的产品已由EA111家族的3种机型迭代升级到EA211家族的6种机型，产能方面已具备180万台机加工能力和195万台装配能力。如今，大众动力总成已成为大众品牌在中国首家累计产量突破1000万台的动力总成企业。

在此背景下，大众动力总成有了新的思考：如何在协调好各产品线的同时，进一步实现降本增效？

“数据化”先行

2017年，大众动力总成编制了《上海大众动力总成有限公司——智能制造白皮书》，明确了以数字化带动智能工厂建设的发展思路，即数据化、透明化、价值化。依托长期以来积淀的IT和自动化基础，大众动力总成率先在生产过程、生产质量、生产能耗等核心场景中开展布局，并初步取得了一系列成果。

数据化是智能制造的基础。根据大众动力总成智能制造战略规划，公司的重要信息都要实行数据化，包括生产设备信息、产品质量信息、维修信息、人员信息等。

然而，长期以来，生产线设备数据读取困难的问题，一直困扰着几乎所有制造型企业。

对此，大众动力总成工程师利用业余时间开发了“数字魔方”，成功打开生产设备的“黑匣子”，并建构出全线信息化程度达100%的“平行生产线系统”，覆盖面由底层数据采集至上层数据展示和应用。

数据成为“透明化”资源

数字化的下一个目标是要实现透明化，其核心是要将实时数据报表化、互联共享化。据大众动力总成IT经理、首席信息安全官李强透露，在透明化措施实施前，各业务部门都是独自采集所需数据，公司的数据和信息系统比较分散，而且都是“私有”的。这一方面导致数据价值无法被充分利用，另一方面使得智能化建设相对零散。

为此，大众动力总成IT工程师自主开发了“雾计算平台”，所有通过智能硬件采集到的数据都将自动、实时地上传到该平台，成为公开、共享的透明化资源。各部门可从平台中获取各维度的大数据，并建立相应的透明化应用场景。

在大众动力总成有一座线上运营的“透明质量工厂”，其生产线上运行的不是一个个产品，而是一串串数据。这些数据对应的是实际生产线上的产品状态，一旦数据发生异常，则表明相关产品质量出现了偏差。更值得一提的是，在“透明质量工厂”，工程师可以在产品质量出现偏差时，调取相关产品的整个生产数据做回溯，进而准确查找到问题源头，并予以解决。

“以往，我们只能在抽检过程中对出现质量偏差的产品做事后分析。现在，通过‘雾平台’上的‘透明质量工厂’场景运用，我们可以在第一时间发现问题。”大众动力总成质量保证部生产质保部高级经理邢韬说，“任何一个环节出现的问题，我们都可以通过数据回溯发现并解决，再也不用像之前那样需要花费大量的精力单工位、单机床地去做测试，更不需要暂停生产线去排查原因。”

“价值化”智能生态圈

通过数据化、透明化手段，目前大众动力总成的智能制造战略已在多个应用场景内实现了价值化。其中，“平行生产线”项目在优化决策、改善运营等方面已创造经济效益857万元；“透明质量工厂”项目已累计连接96台质保测量设备，可实现产品控制、设备状态监控、过程分析、生产状态监控等功能。

此外，大众动力总成的数据化、透明化、价值化思路还体现在“能效管理平台”中，并带来直观、持续的项目投资回报。

据大众动力总成制造部制造技术经理施磊介绍，大众动力总成通过智能化硬件及能效管理系统平台的开发与运用，第一步先实现了电量、水、温度、流量等数据的在线收集；第二步可形成能耗使用分析、能流图、各区域能耗利用报告，并分析识别非正常能源消耗和高能耗产品；第三步根据分析数据对相应设备、工位、生产线予以调整，同时通过历史数据分析，建立能耗预测模型，从而降低能源成本、减少环境风险、提高能效。

能效管理平台的应用，预计每年可为大众动力总成降低能源消耗2%，项目投资回报率可达20%。

按照“强中间，延伸两头”的思路，未来大众动力总成的智能工厂战略还将由生产制造端向开发端和整车端延伸，目标范围覆盖从生产技术智能优化到绿色生态工厂、动态产能配置、智能质量管理、智能物流网络自动排产系统，再到产品全生命周期的数字化管理，以及互联、实时的安全监控，完整地囊括各个维度，构建大众动力总成的“智能生态圈”。