從AI到數(shù)字孿生:汽車工業(yè)的智能制造大革命來襲,!封面故事:AI汽車賽道起跑(五)
最近DeepSeek狂潮席卷全球,掀起了新一輪汽車行業(yè)企業(yè)AI熱潮。它打破了傳統(tǒng)大模型依賴大算力的路徑,,加速AI技術(shù)普及和普惠,。AI賦能汽車全價值鏈,,已成為驅(qū)動汽車智能化變革的核心引擎和新的戰(zhàn)略支點,,助力車企在智能化轉(zhuǎn)型中搶占先機。迎接AI定義汽車時代來臨,,但也應(yīng)正視AI應(yīng)用所面臨的諸多現(xiàn)實和潛在挑戰(zhàn),。
2023年,當(dāng)ChatGPT突破1億用戶僅用時兩個月時,,全球產(chǎn)業(yè)界突然意識到:AI(人工智能)不再是實驗室里的概念,,而是撬動實體經(jīng)濟的戰(zhàn)略杠桿。隨后在汽車制造業(yè)這個龐大賽道,,一場由AI主導(dǎo)的變革也悄然展開,。從重慶賽力斯的超級工廠到寶馬捷克索科洛夫的未來出行中心,再從長安汽車的“黑燈工廠”到特斯拉的全球物流網(wǎng)絡(luò),,當(dāng)前,,AI技術(shù)正以超出預(yù)期的速度重塑著百年汽車工業(yè)的底層邏輯。
在重慶兩江新區(qū)的賽力斯智慧工廠里,AGV運輸車沿著數(shù)字孿生系統(tǒng)規(guī)劃的路徑穿梭,,機械臂在AI視覺引導(dǎo)下完成毫米級精度的裝配作業(yè),。這個年產(chǎn)45萬輛整車的超級工廠,已將傳統(tǒng)汽車制造涉及的沖壓,、焊接,、涂裝、總裝四大工藝,,全面升級為全流程數(shù)字化生產(chǎn)體系,。數(shù)字孿生是造就超級工廠關(guān)鍵底層技術(shù)。其核心控制系統(tǒng)運用AI技術(shù),,能實時模擬2000多個生產(chǎn)變量,,在虛擬空間中預(yù)演生產(chǎn)流程,將設(shè)備停機時間大幅縮短,。
以沖壓工藝為例,,在沖壓車間,,AI機器人可以實時監(jiān)控模具溫度,、壓力等參數(shù),并通過深度學(xué)習(xí)算法對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析和預(yù)測,,從而實現(xiàn)對沖壓件的精準(zhǔn)控制,。得益于此,生產(chǎn)線的沖壓件精度已經(jīng)可以達(dá)到微米級,,大幅提升了整車的品質(zhì)和安全性……
長安汽車南京工廠則展示了另一種可能性,。通過部署AI驅(qū)動的柔性制造系統(tǒng),該工廠可在5分鐘內(nèi)切換生產(chǎn)不同型號的電動汽車底盤,。同時,,工廠還采用領(lǐng)先技術(shù)架構(gòu),構(gòu)建了統(tǒng)一的生產(chǎn)數(shù)字平臺和“AI+數(shù)字孿生”運營系統(tǒng),�,?衫肁I分析歷史訂單數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈狀態(tài),、設(shè)備損耗曲線等參數(shù),,自主生成最優(yōu)生產(chǎn)計劃……
在物理工廠的進化背后,是數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)的質(zhì)變升級,。法士特高智新工廠的“智慧大腦”每天處理著12TB的生產(chǎn)數(shù)據(jù),,通過時序預(yù)測模型提前72小時預(yù)判刀具磨損趨勢,使變速器齒輪加工精度穩(wěn)定控制在3μm,。更值得關(guān)注的是,,其質(zhì)量檢測系統(tǒng)采用生成對抗網(wǎng)絡(luò)(GAN),可通過模擬2800種缺陷形態(tài),將檢測模型的泛化能力提升40%,,使出廠產(chǎn)品不良率降至0.12ppm(百萬分之一),。
“如果說工業(yè)機器人是手,AGV小車是腿,,自動化立體倉庫,、運輸軌道是血管,那么智慧管理系統(tǒng)就是工廠的數(shù)字心臟和大腦,,能夠自主識別,、判斷、控制,、指揮整座工廠全流程調(diào)度,。”據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,,在數(shù)實融合的浪潮中,,法士特“智造”的齒輪正加速轉(zhuǎn)動:生產(chǎn)效率提高72%、能源消耗降低14%,、產(chǎn)品交付周期縮短20%,,高智新工廠已入選國家首批“數(shù)字領(lǐng)航”企業(yè)名單,重型汽車變速器年產(chǎn)銷量連續(xù)19年穩(wěn)居世界第一,。
值得一提的是,,上述幾家工廠均可實現(xiàn)“黑燈生產(chǎn)”,顧名思義,,黑燈生產(chǎn)即主要由智能機器人或自動化設(shè)備按照系統(tǒng)指令自行完成生產(chǎn),、存儲、搬運,、檢測等環(huán)節(jié),,幾乎無需人工操作,即便在黑暗中也能照常運轉(zhuǎn),。在這樣的工廠里,,自動化生產(chǎn)線堪稱“永動機”,它們?nèi)隉o休,,不知疲倦……
而在《汽車縱橫》記者看來,,上述這些“黑燈工廠”的內(nèi)涵遠(yuǎn)不止字面上這么簡單。它們不僅喻示著高度智能化的作業(yè)方式,,更是一種顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)管理模式的系統(tǒng)性創(chuàng)新,。據(jù)麥肯錫研究顯示,采用AI技術(shù)的汽車工廠平均提升設(shè)備綜合效率(OEE)18個百分點,,單線換型時間可縮短至傳統(tǒng)水平的1/5,。
上述這些案例也揭示著汽車制造業(yè)的深層變革:汽車生產(chǎn)線正在從物理實體向“數(shù)字孿生”進化。英偉達(dá)在2025年CES大會上發(fā)布的“Mega”平臺,正是這一變革的縮影,。這一平臺集成了英偉達(dá)的加速計算,、人工智能、Isaac機器人平臺和Omniverse虛擬世界技術(shù),,通過創(chuàng)建數(shù)字孿生,,企業(yè)可以在虛擬環(huán)境中模擬機器人和設(shè)備的行為,不僅進行操作優(yōu)化,,還能夠?qū)崟r監(jiān)控機器人在復(fù)雜環(huán)境中的表現(xiàn),。這一數(shù)字化解決方案不僅提高了生產(chǎn)效率,也極大提升了設(shè)施運營的靈活性和安全性,。隨著“Mega”平臺的逐步推廣,,越來越多的企業(yè)將能夠利用數(shù)字孿生技術(shù),模擬和優(yōu)化其物理設(shè)施的運作,。
這場進化呈現(xiàn)出三個顯著特征:首先是“預(yù)測式物流”,,特斯拉上海工廠的AI系統(tǒng)能提前8周預(yù)判北美電池供應(yīng)波動,自動調(diào)整全球采購策略,;其次是“動態(tài)路由優(yōu)化”,,比亞迪的物流網(wǎng)絡(luò)通過實時分析天氣、交通,、能源價格等300余個參數(shù),,使運輸成本降低18%;最后是“無人化閉環(huán)”,,小鵬肇慶基地已實現(xiàn)從零部件入庫到整車出庫的全流程無人配送,AGV集群通過自主進化算法,,可使路徑規(guī)劃效率每季度提升5%在這方面,,京東物流可以說是行業(yè)的典范。據(jù)介紹,,早在2019年,,京東便建設(shè)了國內(nèi)首個5G智能物流示范園區(qū),并提出“供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)平臺(OPDS)”,,基于不同屬性的產(chǎn)業(yè),,為企業(yè)提供一體化供應(yīng)鏈服務(wù)。在其提供的解決方案中,,可通過毫米波雷達(dá)與視覺SLAM融合定位,,及時進行資源優(yōu)化調(diào)度,使AGV集群的協(xié)同效率提升至傳統(tǒng)系統(tǒng)的3倍,。此外,,還能智能識別車輛,并智能導(dǎo)引貨車前往系統(tǒng)推薦的月臺進行作業(yè),幫助汽車企業(yè)進一步壓縮物料周轉(zhuǎn)時間,。
而在倉儲管理方面,,AI技術(shù)同樣發(fā)揮著重要作用。通過應(yīng)用計算機視覺和機器學(xué)習(xí)等技術(shù),,AI系統(tǒng)可以自動識別貨物的種類,、數(shù)量和位置等信息,并實現(xiàn)貨物的自動化存取和盤點,。這不僅大幅提升了倉儲管理的效率和準(zhǔn)確性,,還有效降低了人工成本和錯誤率。
以東風(fēng)嵐圖武漢的智慧物流中心為例,,通過AI算法能夠?qū)⒘悴考䦷齑嬷苻D(zhuǎn)率提升40%,,倉儲空間利用率提高35%,每年節(jié)省物流成本超2億元,。而除了嵐圖汽車,,博世、大陸等全球知名Tire1企業(yè)也在積極探索AI技術(shù)在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用,。
如在產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面,,寧德時代建立的AI供應(yīng)鏈中樞,能實時對接全球76個原材料基地,、228家核心供應(yīng)商的生產(chǎn)數(shù)據(jù),,通過數(shù)字孿生技術(shù)模擬不同地緣政治情景下的供應(yīng)策略。這種智能化的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),,使得寧德時代在2024年鋰價劇烈波動期間,,成功將電池包成本波動控制在3%以內(nèi)。
而遠(yuǎn)在大洋的另一端,,大陸集團則利用AI生成數(shù)字孿生,,在虛擬環(huán)境中測試新供應(yīng)商的協(xié)同能力。這種“數(shù)字先行”的模式,,能夠?qū)鹘y(tǒng)需要6個月的供應(yīng)商導(dǎo)入周期縮短至45天,,極大提升了整個供應(yīng)鏈的競爭力和響應(yīng)速度。
業(yè)內(nèi)專家表示,,AI技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用前景廣闊,。這些企業(yè)通過建立智能化的物流管理系統(tǒng),實現(xiàn)了對運輸,、倉儲等環(huán)節(jié)的實時監(jiān)測和優(yōu)化,。而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,未來AI技術(shù)將在汽車領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用,,推動汽車產(chǎn)業(yè)鏈向更高效,、更智能,、更綠色的方向發(fā)展。
與此同時,,這場由AI驅(qū)動的變革,,也正在重塑汽車產(chǎn)業(yè)的價值創(chuàng)造方式。在研發(fā)領(lǐng)域,,吉利研究院的AI流體動力學(xué)平臺,,通過強化學(xué)習(xí)算法構(gòu)建了可自主進化的仿線小時內(nèi)便完成了通常需要3個月時間完成的風(fēng)洞實驗迭代,最終使整車風(fēng)阻系數(shù)降至0.199 Cd,,刷新了量產(chǎn)電動轎車的世界紀(jì)錄,;而豐田研究院則是將設(shè)計工具運用在了最新一代氫燃料電池車的開發(fā)中。據(jù)介紹,,通過參數(shù)化建模,,AI可以生成傳統(tǒng)方法難以想象的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu),最終使燃料電池堆的體積能量密度提升42%,,同時減重15%,。
與此同時,AI也正在催生“制造即服務(wù)”的新模式——目前,,長安UNI系列車型已實現(xiàn)用戶通過AI界面參與設(shè)計,,系統(tǒng)自動生成可制造方案。這種模式使個性化訂單的交付周期從45天縮短至72小時,,極大地縮短了研發(fā)周期,。
而在產(chǎn)品驗證環(huán)節(jié),這場變革同樣深刻,。以往,,傳統(tǒng)的汽車仿真測試需要耗費大量時間和資源,而且難以覆蓋所有可能的情況,。而借助多模態(tài)AI技術(shù),,汽車企業(yè)可以建立更加精準(zhǔn)和高效的仿真模型,幫助車企快速尋找到“Coner case”,,對汽車在各種工況下的性能進行預(yù)測和分析。
這種模式,,不僅能夠大幅縮短其仿真測試時間周期,,還能進一步提高自動駕駛系統(tǒng)測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。以小鵬汽車為例,,其研發(fā)的XNGP系統(tǒng)采用多模態(tài)融合的仿真引擎驗證,,能自動生成包含極端天氣、復(fù)雜路況的測試場景,。據(jù)介紹,,在其數(shù)字孿生測試平臺上,,每天可完成相當(dāng)于現(xiàn)實世界130萬公里的虛擬路測,使城市導(dǎo)航輔助駕駛的corner case覆蓋率提升至99.7%,,系統(tǒng)迭代周期從季度級壓縮至周級,。
此外,這場變革的輻射效應(yīng)還進一步延伸至汽車后市場領(lǐng)域,。據(jù)了解,,米其林開發(fā)的Tire Connect智能輪胎系統(tǒng),通過嵌入式的AI芯片,,能實時監(jiān)測輪胎磨損狀態(tài)并預(yù)測剩余壽命,。當(dāng)檢測到異常磨損模式時,系統(tǒng)會自動生成維修建議并推送至最近的服務(wù)網(wǎng)點,;而博世打造的云端診斷平臺,,運用整合全球維修數(shù)據(jù),可使復(fù)雜故障的診斷準(zhǔn)確率提升至98%,,平均維修時間縮短40%,;蔚來汽車的“云診斷”系統(tǒng)則能通過車端傳感器數(shù)據(jù),提前14天預(yù)測90%的潛在故障,,讓車主更加省心,。
而更具顛覆性的是,AI還潛移默化地影響了汽車企業(yè)的盈利模式——每輛智能網(wǎng)聯(lián)車既是數(shù)據(jù)生產(chǎn)者,,又是算法進化參與者,。特斯拉的Dojo超級計算機集群每天能夠處理超過1.6億英里的真實駕駛數(shù)據(jù),通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,,Autopilot系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)每72小時完成一次全量更新,,這種持續(xù)進化能力打破了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品“交付即定型”的固有模式。而發(fā)展至今,,Autopilot的已成特斯拉重要利潤來源,。這些創(chuàng)新也正在重構(gòu)“產(chǎn)品全生命周期服務(wù)”的價值鏈條,將傳統(tǒng)的一次性交易轉(zhuǎn)化為持續(xù)的價值創(chuàng)造過程,。
當(dāng)卡爾弗里特立奇本茨在18世紀(jì)末獲得了世界上第一項汽車發(fā)明專利時,,他或許不會想到,一個多世紀(jì)后,,AI技術(shù)會讓汽車制造變得像編織代碼般精密,。當(dāng)前這場變革的特殊性在于,它不是簡單的自動化升級,,而是通過AI實現(xiàn)“制造智能”的質(zhì)變,。
而當(dāng)生產(chǎn)線學(xué)會自我優(yōu)化,供應(yīng)鏈具備預(yù)見能力,,當(dāng)AI技術(shù)深度融入汽車產(chǎn)業(yè)的每個毛細(xì)血管,,我們看到的不僅是生產(chǎn)效率的量級提升,,更是一個產(chǎn)業(yè)價值體系的根本性重構(gòu)。在這場靜默的革命中,,那些完成“數(shù)字轉(zhuǎn)基因”的企業(yè),,正在構(gòu)建全新的競爭維度。而這場變革的終局,,或?qū)⒋呱稣嬲饬x上的“汽車智能體”——具備自主感知,、自主決策、自主進化能力的移動智能空間,,重新定義出行的本質(zhì),。