工業(yè)4.0時(shí)代的浪潮,從德國開始,正向著美國、日本及中國等全球各地迅速擴(kuò)散,驅(qū)動(dòng)全球各大產(chǎn)業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型。在生產(chǎn)制造業(yè),從產(chǎn)品規(guī)劃階段起,到生產(chǎn)及銷售的整個(gè)過程正在逐步采用數(shù)字自動(dòng)化系統(tǒng),涵蓋人工智能(AI)、智能機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等信息通訊技術(shù)(Information Communication and Technology,ICT),以逐步構(gòu)建智能工廠。
智能工廠可以實(shí)現(xiàn)全流程鏈的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),提升生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì),并快速根據(jù)顧客需求作出調(diào)整,大幅提升用戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度及信賴度。緊隨新時(shí)代潮流,現(xiàn)代汽車集團(tuán)在2015年就新設(shè)生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)研發(fā)組織——生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)中心,持續(xù)探索推動(dòng)集團(tuán)智能工廠的構(gòu)建。
工業(yè)4.0浪潮正逐步推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)智能工廠
現(xiàn)代汽車集團(tuán)智能工廠整合各項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)
2017年6月,現(xiàn)代汽車集團(tuán)發(fā)布了基于定位傳感器、大容量存儲(chǔ)器及無線通信芯片的智能標(biāo)簽系統(tǒng)。其原理是,在汽車組裝前,車身上貼一個(gè)小標(biāo)簽,組裝機(jī)器人通過標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別車型,針對(duì)性地實(shí)現(xiàn)完美組裝。同一條生產(chǎn)線上可以同時(shí)生產(chǎn)多種車型,在智能標(biāo)簽系統(tǒng)的協(xié)助下,不同車型所需相應(yīng)零配件實(shí)現(xiàn)高效匹配,也降低了組裝產(chǎn)品的不良率。
6臺(tái)協(xié)作機(jī)器人對(duì)ADAS質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)
2018年11月,現(xiàn)代汽車集團(tuán)又推出了高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System, ADAS)集中檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)利用6臺(tái)協(xié)作機(jī)器人,將原本需要經(jīng)多道工序完成的ADAS質(zhì)量檢測(cè)過程調(diào)整為單一工序,可使每輛車的檢測(cè)時(shí)間大幅縮短至85秒內(nèi),有效提升了生產(chǎn)效率。在未來,自動(dòng)駕駛汽車將搭載更為復(fù)雜的駕駛輔助功能,屆時(shí)這一檢測(cè)系統(tǒng)預(yù)計(jì)將得到更廣泛的應(yīng)用。
可穿戴式機(jī)器人VEX是一項(xiàng)可保護(hù)勞動(dòng)者健康、提升作業(yè)效率的創(chuàng)新技術(shù)
同時(shí),現(xiàn)代汽車集團(tuán)積極開發(fā)工業(yè)用可穿戴機(jī)器人,提升工人工作效率和安全。2018年10月,現(xiàn)代汽車集團(tuán)推出了一款保護(hù)膝關(guān)節(jié)的可穿戴式機(jī)器人CEX(Chairless Exoskeleton),該機(jī)器人能夠幫助勞動(dòng)者輕松保持坐姿。2019年9月,集團(tuán)又推出了一款背心式可穿戴式機(jī)器人VEX(Vest Exoskeleton)。VEX具備模擬人體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的整體構(gòu)造及多連桿肌肉輔助裝置,重量?jī)H有2.5kg,非常輕便,可有效為長(zhǎng)時(shí)間抬著胳膊仰頭作業(yè)的勞動(dòng)者減輕筋骨損傷,并提升作業(yè)效率。在自動(dòng)化生產(chǎn)迅速普及當(dāng)下,這種可穿戴式機(jī)器人與人力作業(yè)相輔相成,是構(gòu)建智能工廠的代表性技術(shù)之一。
基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬研發(fā)程序進(jìn)一步助力智能工廠構(gòu)建
在汽車研發(fā)過程中也同樣會(huì)采用各類先進(jìn)技術(shù)。現(xiàn)代汽車集團(tuán)于2019年12月推出的虛擬研發(fā)程序便是實(shí)證。虛擬研發(fā)程序基于虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality, VR)技術(shù),通過搭建虛擬汽車或行駛環(huán)境,采用數(shù)字模式快速靈活地改善新車的設(shè)計(jì)、構(gòu)思及性能等。
現(xiàn)代汽車集團(tuán)在2018年3月建成了全球規(guī)模最大的VR設(shè)計(jì)品質(zhì)評(píng)估場(chǎng),可同時(shí)容納20人利用VR技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)品質(zhì)評(píng)估。同年6月,集團(tuán)開始示范運(yùn)營虛擬研發(fā)程序,并完成了相關(guān)技術(shù)的測(cè)試。在VR設(shè)計(jì)品質(zhì)評(píng)估場(chǎng)中,設(shè)計(jì)師可通過角度或燈光的調(diào)整輕松觀察內(nèi)外飾的設(shè)計(jì),與實(shí)物觀測(cè)一樣。集團(tuán)計(jì)劃在未來各類新車的研發(fā)過程中,均應(yīng)用VR設(shè)計(jì)品質(zhì)評(píng)估。
虛擬研發(fā)程序既可提升汽車品質(zhì),還可以縮短研發(fā)時(shí)間降低費(fèi)用
以往的汽車研發(fā)過程中需要大量生產(chǎn)試驗(yàn)車,不僅耗時(shí),且測(cè)試成本較高。但若采用虛擬研發(fā)程序進(jìn)行汽車研發(fā),則可以從研發(fā)初期就進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè),既提升了產(chǎn)品品質(zhì),還可將新車研發(fā)時(shí)間減少20%左右,并每年節(jié)省約15%的研發(fā)費(fèi)用,同時(shí)靈活迅速地應(yīng)對(duì)急速變化的汽車產(chǎn)業(yè)模式及顧客需求。
現(xiàn)代汽車集團(tuán)深耕人工智能技術(shù),打造未來智能工廠
現(xiàn)代汽車集團(tuán)充分應(yīng)用工業(yè)4.0核心技術(shù)推動(dòng)智能工廠構(gòu)建
現(xiàn)代汽車集團(tuán)將工業(yè)4.0的核心技術(shù)——人工智能技術(shù)充分應(yīng)用到了汽車生產(chǎn)中。2018年11月,集團(tuán)新設(shè)專門負(fù)責(zé)現(xiàn)代·起亞汽車人工智能技術(shù)的機(jī)構(gòu)——AIR Lab,目前已逐步升級(jí)為CIC(Company in Company)——AIRS Company,其技術(shù)研發(fā)不僅涵蓋汽車人工智能研究,還將進(jìn)一步拓展至移動(dòng)出行及生活服務(wù)領(lǐng)域當(dāng)中。
AIR Lab研發(fā)的噴漆檢測(cè)紙深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)掃描識(shí)別技術(shù),將人工智能技術(shù)應(yīng)用于汽車噴漆檢測(cè)中,通過構(gòu)建大數(shù)據(jù)提高噴漆質(zhì)量的檢驗(yàn)水平。在人工檢查噴漆質(zhì)量時(shí),檢查人員會(huì)通過肉眼的觀察,將噴漆異常部位位置及異常類型記錄到噴漆測(cè)試紙上。AIR Lab聯(lián)合生產(chǎn)研發(fā)總部研發(fā)出了一種深度學(xué)習(xí)算法,可通過機(jī)器掃描,將噴漆測(cè)試紙上記錄下來的噴漆檢測(cè)時(shí)間、車型、異常類型及異常發(fā)生位置等信息迅速提取出來,并儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)庫。通過這種算法,可迅速了解噴漆流程中經(jīng)常發(fā)生的問題或在特定車型中反復(fù)出現(xiàn)的情況,并制定相應(yīng)的對(duì)策。
2019年9月至12月,現(xiàn)代汽車蔚山工廠的生產(chǎn)線利用智能系統(tǒng)掃描噴漆檢測(cè)紙,結(jié)果顯示,工廠日均掃描400張噴漆檢測(cè)紙,檢測(cè)準(zhǔn)確度約達(dá)95%。隨著數(shù)據(jù)庫構(gòu)建不斷完善,瑕疵率將進(jìn)一步降低,提升整體品質(zhì)。未來,集團(tuán)計(jì)劃將深度學(xué)習(xí)掃描識(shí)別技術(shù)拓展應(yīng)用至其它工廠及生產(chǎn)流程中。
集團(tuán)正推動(dòng)將人工智能技術(shù)應(yīng)用于四輪定位調(diào)整流程中
此外,集團(tuán)正逐步推動(dòng)將人工智能技術(shù)應(yīng)用于四輪定位調(diào)整流程中。該項(xiàng)研究需要計(jì)算各種車型車輪的角度及相對(duì)應(yīng)的最佳螺母參數(shù)值,至關(guān)重要便是人工智能的學(xué)習(xí)能力。人工智能計(jì)算機(jī)以過去的四輪定位數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),預(yù)測(cè)出適合每款車型的參數(shù)值,據(jù)此完成作業(yè)后,系統(tǒng)會(huì)將結(jié)果再次傳輸給人工智能計(jì)算機(jī)。人工智能計(jì)算機(jī)確認(rèn)結(jié)果后,會(huì)持續(xù)自行反復(fù)學(xué)習(xí)車輪角度及調(diào)節(jié)螺母間的關(guān)系,預(yù)測(cè)出最佳參數(shù)值,以減少誤差范圍,提升精準(zhǔn)度。
現(xiàn)代移動(dòng)出行全球創(chuàng)新中心護(hù)航智能工廠
現(xiàn)代汽車集團(tuán)在新加坡設(shè)立了現(xiàn)代移動(dòng)出行全球創(chuàng)新中心
現(xiàn)代移動(dòng)出行全球創(chuàng)新中心(Hyundai Mobility Global Innovation Center in Singapore, HMGICs)將于2022年下半年進(jìn)駐新加坡西部裕廊工業(yè)園,這是現(xiàn)代汽車集團(tuán)旨在推動(dòng)構(gòu)建智能工廠的具體藍(lán)圖。現(xiàn)代汽車集團(tuán)將利用新加坡當(dāng)?shù)氐膬?yōu)秀資源,在全球創(chuàng)新中心構(gòu)筑開放型創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),挖掘并實(shí)地測(cè)試多種未來業(yè)務(wù)。
集人工智能、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等未來技術(shù)于一體的智能型生產(chǎn)平臺(tái)
全球創(chuàng)新中心也是現(xiàn)代汽車集團(tuán)研發(fā)全新未來移動(dòng)出行模式的基石。該中心不斷創(chuàng)新發(fā)展,將汽車研發(fā)、生產(chǎn)及銷售等全流程融為一體,還將作為測(cè)試場(chǎng)所研發(fā)并實(shí)地驗(yàn)證那些融合了各種未來技術(shù)的智能型生產(chǎn)平臺(tái)。
現(xiàn)代汽車集團(tuán)計(jì)劃開發(fā)集人工智能(AI)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等技術(shù)于一體的人性化智能生產(chǎn)平臺(tái),將其應(yīng)用于小規(guī)模電動(dòng)汽車示范生產(chǎn)體系及顧客意向型生產(chǎn)系統(tǒng),并開展一系列測(cè)試工作。現(xiàn)代移動(dòng)出行全球創(chuàng)新中心是現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)型為移動(dòng)出行解決方案供應(yīng)商、實(shí)現(xiàn)“攜手共創(chuàng)更好未來”發(fā)展藍(lán)圖征程中的一大創(chuàng)新項(xiàng)目。
現(xiàn)代汽車集團(tuán)利用先進(jìn)技術(shù)縮減新車研發(fā)所需的時(shí)間及費(fèi)用,并將由此獲得的利潤投資為研發(fā)費(fèi)用,以生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的汽車。此外,集團(tuán)不斷改善工人的作業(yè)環(huán)境、積極引進(jìn)信息通訊技術(shù)、提供更加便捷的移動(dòng)出行服務(wù),讓顧客體驗(yàn)更美好的生活。未來,現(xiàn)代汽車集團(tuán)將堅(jiān)持砥礪前行,在邁向智能工廠的征程中不斷凝聚為人類創(chuàng)造更美好未來的藍(lán)圖愿景。