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【AutoManuAi+】东风汽车“数智化”转型之路

文摘   2024-09-26 15:35   上海  


受访人：

施睿智博士

东风汽车智能制造技术总监


个人简介：主要负责东风汽车的数智化规划，以及数智化转型关键业务推进策略，包含对于整车OEM及零部件企业的生产制造、产品规划、产品设计、产品制造等业务。主要工作场景包含数字化制造、智能制造和产品规划设计。



东风汽车，何寻“东风”？


随着智能制造进程持续深化，以及智能联网汽车开启的产业变革，东风汽车也在借力数字化技术推进数智化转型升级之路。即通过数字化转型完成商业模式和业务模式的变革和创新，实施数字化战略的关键领域涵盖传统价值链业务和汽车+互联网的新事业。

具体路径上，东风在两个方向并行发力推进数字化转型，一是面向传统价值链业务开展数字化优化，二是面向未来的“新业务”开展数字化创新。同时，为数字化转型构建有力的基础保障。

图.数智化转型内涵
图.数智化转型案例


在数字化赛道上构筑新优势


面对汽车行业“新四化”（电气化、网络化、智能化、共享化）的大方向，我们开始探索通过全链条全方位的数字化能力提升。


通过搭建跨专业一体化实时协同设计平台，实现了自顶向下的并行设计模式。在生产制造环节，完成了数字孪生场景、体系的搭建。

针对数字化生产中的关键要素，如原材料、设备、工艺配方、工序要求以及相关人员要素等，通过数字孪生技术1:1还原成三维模型。在虚拟的数字空间中实时联动实际生产活动，通过期间产生的大量孪生数据来分析和优化生产线。

在制造环节数字孪生场景的搭建过程中，涉及的要素众多，三维模型结构复杂，对于IT支持设备的算力要求很高的同时必须兼顾长久的稳定性。数字孪生在虚拟化生产场景的运行是不间断的，在建模和仿真的流程中不能出现图像卡顿、数据包丢失这些情况，看上去好像不严重的小问题，往往会导致最终数据的大偏移，进而在实际生产过程中造成严重的损失。所以我们要使用的桌面端生产力工具，不仅有强大的算力支持，在稳定性和时效性上也都要兼顾平衡，能够很好的支持并胜任数字孪生环境下的使用。

稳定的高算力支持助力打造新型“数字化东风”

东风汽车在制造全过程中，已经初步建立了汽车工厂的数字孪生模型，包含了生产设备、生产过程等全部的数字环境，但整体效率上还是存在一些问题。我们开始尝试在惠普最新一代的台式工作站Z8 Fury上进行以上的数字孪生模型的部署和测试，以了解在专业工作站的平台上性能是否能够稳定、效率是否有所提升。

通过48小时不间断持续测试，我们按照工厂实际的生产过程孪生应用需求，完成数字化产线、关键指标监控和过程能力评估。从使用的效果看，整体场景加载效率提升了30%左右，完全超出了我们预期的效果，这得益于惠普Z8 Fury工作站强劲的专业性支持，性能的提升能够帮助我们更快速的投入生产，大大提高企业的生产效率，真不愧是专业的生产力工具。

在车间全景可视化方面，通过车间数字孪生系统来逐级展示车间、产线及单机三个层级的总信息。过去我们传统的工作站在模型显示上存在锯齿状，各项数据如设备的温度，压力、流量、电量、设备开关状态存在延迟。借助此次测试的机会，我们在惠普Z8 Fury工作站导入了车间数字孪生系统，并进行三个层级的操作和信息展示，使用效果极好。不仅模型边缘的锯齿状消失，而且单机层展示各工位重点设备生产状态及数据，数据展示流畅自如，并且模型显示清晰可见，效果明显，整体效率提升至少10%。这得益于惠普Z8 Fury工作站的超大内存和专业显卡在消除锯齿边缘的强大处理能力。
图.东风汽车数字孪生车间
在三维数字孪生场景中，不仅能对生产线或者某项设备出现的异常情况进行警告，还可以实时联动生产数据根据良率对生产过程中的非良品进行提醒、销毁，帮助企业进行产线资源优化配置，提高良品率。以往硬平台在处理这一过程时表现不够流畅，有时候甚至弹出错误提示。但惠普Z8 Fury工作站表现不仅流畅，而且期间没出现任何错误提示或兼容性问题，体现了产品对老旧工业软件有着极好的兼容性。
图.三维数字化车间
产品仿真分析对工作站的计算分析能力、内存速度、GPU和空间有着极高的要求。此次借助惠普Z8 Fury工作站，我们通过创建精确的车辆数字孪生模型，全面呈现虚拟环境，对新能源车性能进行仿真。运用传统工作站运算时间大概需要5-6小时分析时间，而我们借助惠普Z8 Fury工作站4块专业显卡的GPU超强算力辅助，整体求解时间缩短到了2个小时以内，将整体仿真时间缩短了60%以上。
图. FEKO三维全波电磁场仿真
为有序推进数字化战略实施，“十四五”期间东风公司将聚焦自主业务打造以新事业为核心的数字化原生企业，树立“数字化东风标杆”项目。
在惠普Z8 Fury工作站的高算力的支持下，我们可以搭建数字孪生测试样车、数字孪生仿真平台、开展数字孪生场景测试、构建客户直连矩阵、接入生态服务、广告效果评估、客户流失预警等多个数字化新场景，构建舆情分析、试验工况、电池健康、驾驶风格等多个数据模型、挖掘数据资产全价值，对业务起到很好的赋能作用，能够为打造匹配数字化时代发展要求的“硬件+软件+平台+服务+生态”的新型“数字化东风”能力及运作体系起到较好的支柱作用。
ArtiAuto 匠歆汽车
匠歆会展是一家全球性的活动公司，通过会议和培训向汽车制造、出行、教育、生命科学等行业的领先商业、学术、政府和研究机构提供前沿信息。旗下品牌包括匠歆汽车（ArtiAuto）、匠歆出行（ArtiMobi）、匠歆教育（ArtiEdu）等。
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