未来的汽车工厂,将会有多“智能”?东风日产告诉你【智能工厂】

对于人类来说，“道路”二字有着特别的意义。

与鲁迅那句妇孺皆知的名言相反，我更愿意相信，“道路”并不是被走出来的，而是被选择出来的。

道路，总是和文明、思想、科学技术联系在一起——或许，来自远古祖先走出非洲的遥远记忆。我们的直立人祖先，在迈出第一步，走出人类温暖富庶的摇篮东非大裂谷时，注定无法想象到西非沙漠的干燥荒芜、北欧雪国的天寒地冻、更无法预见太平洋的波澜万丈——道路，并非前人的脚步，而是心中对未知的无穷向往。

到了现代，我们对未知的探索达到了前所未有的高度。在汽车科技的最前端，具象化的道路和抽象的道路面临着同一个问题——未来，我们用什么来驱动前行？

虚拟，怎样走进工业生产的现实

122年前，当卡尔·本茨在阴暗的工厂里打造出世界上第一辆内燃汽车——一辆只有单缸二冲程发动机、连顶棚都没有的“三蹦子”时，他或许并没有想到，汽车工业会在未来发展成什么样子。

毕竟，在那个一切都靠手工敲敲打打造车的时代，汽车更像是有钱人的玩具，而非能够改变世界的工业产品。

福特T型车的面世不仅是汽车工业的里程碑，更使1908年成为工业史上具有重要意义的一年。

T型车不仅以其低廉的价格使汽车作为一种实用工具走入了寻常百姓之家，美国亦自此成为了“车轮上的国度”。

更重要的是，亨利·福特发明的流水装配线大规模作业，从此代替传统个体手工制作，让人类的生产力实现了跨越式的提升。

战争，除了带来惨痛的伤口，也让科学技术实现了爆炸式的进步。二战之后，大量源于军事技术的科技被汽车行业纳为己用：流线型车身、涡轮增压、电控传动……其影响一直持续至今，而在汽车生产中，平台模块化的风潮也逐渐产生。在越来越现代化的汽车工厂中，阴暗闷热、机器轰鸣、满是粉尘和油污的传统面貌早已不见踪影，越来越多的自动化、无人化技术，让汽车制造也变得有些“优雅”起来。

而在未来，汽车会用一种什么样的方式被制造出来？谁也无法准确地回答这个问题。

但值得一提的是，东风日产最近发起了“寻找未知的自己第三季”活动，正是一个脑洞大开的思想交流平台。在探索未知智能科技中，年轻人们正在试图突破、洞见关于科技、智能以及未知世界。对于未来，一个重要的话题是“虚拟现实”。

虚拟现实对人类是入侵还是融合？虚拟现实让世界将变得更“精彩”，还是更“虚假”？这些问题依然争议不断。但一个没有争议的共同认知是，在可以预见的未来，虚拟现实技术或许是最为重要的技术之一。

虚拟现实技术（VR技术），也被称为灵境技术或人工环境，其定义是集合仿真技术、计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术传感技术以及网络技术等多种领域技术而开发出来的一种计算机仿真系统，能够创建并让用户感受到原本只有在真实世界才会拥有的体验。

不为大家所知的是，虚拟现实技术其实还被用在了工业之中，这项技术在数字化工厂的应用前景会更加广阔。

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使用VR和AR技术，可以在眼睛屏幕上直接显示操作指令与说明图片，可让员工随时查询和执行作业。虚拟现实技术与数字化工厂结合之后，一个新人也能随时调用每台设备的参数和互动式的操作手册，这会大大减少工厂内专家型工人的雇佣，降低劳动成本。

在数字化工厂应用了虚拟现实技术之后，企业培训的目标不再是让工人掌握某种技能，而是如何使用这些高效的数字化工具，如何有效地进行人机互动。这个门槛远比设备操作要低得多，而且随着VR技术的发展，交互性会越来越友好，学习成本也会越来越低。

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我们打出租车的时候，在没有建立起虚拟城市地图之前，我们需要有经验的司机，因为我们需要问路，需要预测什么时间到，遇到堵车需要借助运气和司机的经验——怎样走一条不那么堵车的小道。

而当建立了一个虚拟的城市模型以后，在虚拟地图上可以设置起点和终点，可以对路线进行优化以选择最优路径，虚拟的导航地图可以和真实的行车数据进行互动，可以实时纠偏，而且多次往返以后地图数据会反馈回一个优化的线路。虚拟模型和真实模型形成双向数据流，不断地迭代、优化，实现最优的生产模型。

这就是我们所说的集成虚拟世界和现实世界，把虚实结合在一起，实现生产效率的提高。AR技术可以根据现场情况通过算法得出运行最快、步骤最少的解决方案。

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还记得那个经典的段子吗？专家收了10万元劳务费，只在生产线上用粉笔划了一条线——这样的段子，在虚拟现实技术应用于生产后将不复存在。

一个生产企业就和人一样，难免也会出现各种故障，而对企业来说一分钟的停滞就可能造成成千上万元的损失。

虚拟现实技术能够缩短问题诊断与修复的时间，一旦生产线上出现问题，工人可由通信与即时视频分享，让有经验的员工提供问题诊断及修复的建议。问题瞬间解决的同时还提高了准确性。

即使需要专家协助，也可通过AR眼镜与远端专家通过视频协作完成任务，拥有极高的时效性，并省下专家飞往现场提供协助的开销。

东风日产，虚拟现实技术走在汽车行业前沿

前面提到，是虚拟现实技术在工业生产中的普遍优势。而在汽车制造中，这项技术已经在设计、零部件制造、组装甚至是销售环节都有所运用。

虚拟原型是虚拟现实之于设计的重要应用，它利用虚拟环境中可视化，可感触，可交互等技术，在动态中确立整体的设计模型，对汽车产品的几何，功能和制造方面的建模和分析，很大程度上优化设计效果，减少了甚至取消了物理产品原型，节约时间、成本、提高效率和水平，过去一辆概念汽车的原型确立往往需要一、二年或更多些时间，而虚拟原型汽车在几天，甚至几个小时就可完成。

福特的FiVE沉浸式虚拟现实项目于2006年就在底特律正式启动。如今，奥迪、宝马等车企也在研发中运用了虚拟显示技术。

东风日产在这一领域，也走在了行业前沿。

在汽车设计阶段，东风日产利用虚拟现实技术得到1比1的仿真感受，根据不同的部位和需要达到的不同感受选用材质，设置不同的光照效果，达到高度仿真的目的。然后还可以对该模型进行动态实时交互，改变配色、轴距、背景以及查看细节特征结构。从多个角度全面观察，并实时进行调整。

除了造型，汽车的外观设计还包括了材质和色彩。厂商通过光影和环境反射可以真实展示实车纹理，并实时反映某纹理是否适合在此零件上运用，或可能出现的工艺瑕疵等。在这个过程中，东风日产的工程师们可以直观判断设计纹理样板是否与整体效果协调一致，设计师可以第一时间看到效果。

在东风日产的AEP先进工程技术中心，就有这样一个特殊的房间。这里有巨幅的投影设备和VR装置。工程师们戴上VR眼镜和手柄后，遍布墙壁的多个运动跟踪摄像头会对其进行监测，用户可以加载车辆CAD模型，将它们置于不同的环境中，然后在汽车周围走动就好像自己身处真车旁边一样。

除了外观和材质，在汽车内部的人机交互部件设计也同样可以让虚拟现实技术发挥作用。包括座椅、转向盘、变速杆、指示灯、后视镜、刮水器、车门手柄、多媒体娱乐以及空调等都可以利用虚拟现实技术进行设计。

在东风日产AEP先进工程技术中心，工程师们还可以体验汽车的内部情况，这感觉完全像是坐在一辆真正的汽车中，甚至还可以把头伸到现实中不可能穿透的翼子板后，检查悬挂系统。

虚拟设计不稀奇，虚拟生产你听说过吗？

正如前面提到过的，在汽车行业中，虚拟现实技术已经不算新鲜了。不少厂家都在新车外观、内饰的设计中引入这项技术。但像东风日产这样，在工厂流水线设计、建设、生产中使用虚拟现实技术的，则绝对称得上是凤毛麟角。

在东风日产真正的工厂完工之前，一座虚拟的“工厂”在数字空间里早已“拔地而起”，焊装生产线如何在有限的空间中布置、数百个机器人如何高效的排布？通过虚拟现实技术，这些难题都提前得到解决。

虚拟的数字空间中，夹具、机械臂、焊枪等部件，都是根据实际生产线的设备精确建模的。“工厂”落成后，需要投产新的车型时，虚拟现实技术也能派上大用场——通过计算机模拟运算，可以发现现有焊装生产线上运输与焊接新车型钣金件时，钣金件和设备、设备和设备之间是否存在碰撞风险；如果存在风险，工程师会调整控制机械臂的计算机程序，虚拟现实数据则可以直接下载到真实工厂的机械臂控制系统上。

东风日产在白车身开发和生产中也引入了数字化技术。通过力回馈穿戴式设备，焊装流水线工人可以对产品零部件安装工序、设备操作性和生产线操作性等进行沉浸式评价，在三维虚拟空间内完成对实际产品装配工作的预估和校准。

科技以人为本，东风日产的虚拟现实技术也不是冷冰冰的，而是充满了人情味——除了考虑设备的通过性，通过虚拟技术还可以验证工人在工作中的作业姿态，尽量避免弯腰、仰头等姿势，降低工人们的劳动强度和受伤的风险。

“工业4.0”概念下的“智造品质”

虚拟现实技术，其实还只是工业4.0浪潮中的一部分。

智能化生产，是工业4.0的最重要内涵。举个例子，在可乐生产车间里，生产线上连续过来了三个瓶子，每个瓶子都自带一个二维码，里面记录着这是为张三、李四和刘五定制的可乐。

第一个瓶子走到灌装处时，通过二维码的无线通讯告诉中控室的控制器，说张三喜欢甜一点的，多放糖，然后控制器就告诉灌装机器手，“加XX克白糖”。

第二个瓶子过来，说李四是糖尿病，不要糖，控制器就告诉机器手，“不加糖”。

第三个瓶子过来，说刘五要的是芬达，控制就告诉灌可乐的机械手“你歇会”，再告诉灌芬达的机械手，“你上”。

这就是智能生产。

可乐或许太过简单，有着成千上万零件、作为人类工业结晶的汽车，能否如此智能生产呢？

东风日产的答案是：可以！

柔性生产线，使得生产订单可以做到随机分流、随机混流。根据市场需要，可以在任意时间插入车型，而不会对正常生产造成影响。

东风日产还可以在一条生产线上喷涂出多达30种颜色的车身。凭借先进的自动换色高效静电喷枪，不同颜色的喷涂可按照设定的程序在15秒内实现自动换色，甚至可按照用户需求顺序生产。

摘自：网络

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