特斯拉(上海)有限公司——
以“數(shù)智化”加速新能源汽車(chē)制造質(zhì)量全面提升的實(shí)踐
一、簡(jiǎn)介
2013年,特斯拉正式進(jìn)入中國(guó)。2019年1月7日,上海超級(jí)工廠破土動(dòng)工;2019年12月30日,特斯拉中國(guó)制造Model 3正式開(kāi)啟交付。在多方努力下,特斯拉上海超級(jí)工廠實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年開(kāi)工、當(dāng)年投產(chǎn)、當(dāng)年交付,讓全世界見(jiàn)證了“上海速度”和“特斯拉速度”。2022年8月,第100萬(wàn)輛中國(guó)制造的特斯拉駛下生產(chǎn)線,工廠全年交付超71萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē),交付量相較于2021年增長(zhǎng)超47.9%。
特斯拉上海超級(jí)工廠以建立世界級(jí)質(zhì)量管理體系為目標(biāo),強(qiáng)調(diào)質(zhì)量的過(guò)程控制和防錯(cuò)機(jī)制,從制造的過(guò)程控制、產(chǎn)品檢驗(yàn)和試驗(yàn)、人員培訓(xùn)和管理等方面使產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程在受控狀態(tài)下進(jìn)行,保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和持續(xù)穩(wěn)定。公司融合5G、IoT、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等數(shù)字化和智能化技術(shù)手段,聚焦制造過(guò)程質(zhì)量控制和改進(jìn),以“數(shù)智化”應(yīng)用顯著提升制造能力及質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管控能力,在質(zhì)量管理體系建設(shè)方面,公司已通過(guò)了ISO9001:2015管理體系認(rèn)證。
二、案例背景
特斯拉上海超級(jí)工廠作為特斯拉全球重要的生產(chǎn)制造基地和出口中心,需要兼顧規(guī)?;?、高柔性生產(chǎn)制造和質(zhì)量管理的能力。為此,特斯拉上海超級(jí)工廠打造制造過(guò)程“數(shù)智化”解決方案,用“數(shù)智化”全面提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量控制水平,對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí),快速響應(yīng)旺盛的客戶需求。2021年,特斯拉上海制造過(guò)程“數(shù)智化”成效顯著,工廠達(dá)成產(chǎn)能爬坡目標(biāo),交付超48萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē),同比增長(zhǎng)超220%。憑借在智能制造和數(shù)字化方面的成功經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新成果,特斯拉上海超級(jí)工廠榮獲2022年全國(guó)質(zhì)量標(biāo)桿、2021年上海市智能工廠、2022年臨港新片區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“鏈主”企業(yè)等榮譽(yù)。
三、主要做法
特斯拉上海超級(jí)工廠以領(lǐng)先行業(yè)的尖端技術(shù)和創(chuàng)新能力,與中國(guó)智造相結(jié)合,將“數(shù)智化”融合到制造全過(guò)程質(zhì)量管控。通過(guò)搭建“一體化的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)”,以及“一站式”人工智能平臺(tái),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量表現(xiàn)實(shí)時(shí)可見(jiàn)、問(wèn)題高效解決和風(fēng)險(xiǎn)提前預(yù)防。同時(shí),引入互聯(lián)網(wǎng)“數(shù)據(jù)中臺(tái)”概念,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的統(tǒng)一治理。
1.一體化質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)鏈質(zhì)量信息及時(shí)反饋
特斯拉結(jié)合業(yè)務(wù)需求與前沿信息技術(shù),搭建高集成、可復(fù)用的底層大數(shù)據(jù)系統(tǒng),通過(guò)數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、服務(wù)化模塊,達(dá)成以下“數(shù)智化”目標(biāo)。
一是實(shí)現(xiàn)智能數(shù)據(jù)采集。設(shè)定數(shù)據(jù)治理標(biāo)準(zhǔn),基于業(yè)務(wù)需求對(duì)采集信息進(jìn)行差異化同步(實(shí)時(shí)/異步傳輸),接入數(shù)據(jù)中臺(tái),以促進(jìn)質(zhì)量數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)活動(dòng)之間高效率交互共享,確保生產(chǎn)過(guò)程中的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等質(zhì)量強(qiáng)相關(guān)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性以及可靠性。
二是實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)應(yīng)用。打通研發(fā)、供應(yīng)鏈、制造、物流、交付、售后等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)鏈質(zhì)量信息互通與共享。同時(shí)結(jié)合質(zhì)量業(yè)務(wù)模型與數(shù)據(jù)中臺(tái),進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用,開(kāi)發(fā)智能化算法,滿足業(yè)務(wù)鏈各環(huán)節(jié)質(zhì)量需求。
2.一站式人工智能平臺(tái),提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防、分析和解決效率
特斯拉在“數(shù)智化”數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),針對(duì)單一場(chǎng)景開(kāi)發(fā)的模式需要大量時(shí)間投入。通過(guò)人工智能算法平臺(tái)化,可實(shí)現(xiàn)相似場(chǎng)景的配置化開(kāi)發(fā)——復(fù)用功能組件,提升開(kāi)發(fā)效率。
通過(guò)高效利用數(shù)據(jù)資產(chǎn)、分步開(kāi)發(fā)智能化算法,已實(shí)現(xiàn)多個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景,例如:
一是智能視覺(jué)代替人工檢驗(yàn),主要用于實(shí)現(xiàn)大批量、多品種生產(chǎn)模式下的精準(zhǔn)管控和追溯。二是智能化關(guān)聯(lián)分析模型輔助工藝及設(shè)備參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)基于大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析模型,輔助工藝工程師快速鎖定各類(lèi)參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)性,并自動(dòng)推薦最優(yōu)參數(shù)組合,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量知識(shí)、方法的模型化。三是機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)判過(guò)程質(zhì)量。通過(guò)對(duì)工藝過(guò)程信息的精準(zhǔn)分析,預(yù)判制造質(zhì)量結(jié)果,降低檢測(cè)成本、提升效率。
3.一中臺(tái):引入互聯(lián)網(wǎng)“數(shù)據(jù)中臺(tái)”概念,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的統(tǒng)一治理
不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)湖,即簡(jiǎn)單將生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及的設(shè)備、人、工具、檢驗(yàn)等過(guò)程信息存儲(chǔ)其中,特斯拉引入互聯(lián)網(wǎng)“數(shù)據(jù)中臺(tái)”概念,打造上海超級(jí)工廠數(shù)據(jù)中臺(tái),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)統(tǒng)一治理。該中臺(tái)針對(duì)用于業(yè)務(wù)分析的數(shù)據(jù),按照數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn),從輸入源頭上對(duì)數(shù)據(jù)格式、準(zhǔn)確度和可靠性做出約束,為質(zhì)量工作提供即時(shí)可用的數(shù)據(jù)資源。
四、經(jīng)驗(yàn)啟示
1.數(shù)智化加速智造水平提升,推動(dòng)降本增效
特斯拉上海超級(jí)工廠在制造過(guò)程“數(shù)智化”的成功實(shí)施,使得工廠制造過(guò)程質(zhì)量管理工作整體效率進(jìn)一步提升。通過(guò)智能制造和數(shù)字化融合,不僅達(dá)成單個(gè)場(chǎng)景、環(huán)節(jié)的高度自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化,還實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間以及產(chǎn)業(yè)鏈的互聯(lián)互通。
特斯拉上海超級(jí)工廠已實(shí)現(xiàn)數(shù)百項(xiàng)工藝過(guò)程、千余項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)控制算法、數(shù)千個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)工藝過(guò)程監(jiān)控和過(guò)程質(zhì)量異常實(shí)時(shí)預(yù)警。數(shù)字化和智能制造應(yīng)用在提升效率的同時(shí),提高良率、減少人工,起到降本增效的效果。
2.打破傳統(tǒng),以創(chuàng)新和人才驅(qū)動(dòng)發(fā)展
為保障“數(shù)智化”工作成效,特斯拉組建特斯拉上海超級(jí)工廠“數(shù)智化”團(tuán)隊(duì),主要由業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型團(tuán)隊(duì)和IT技術(shù)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)組成,管理層與團(tuán)隊(duì)共同確立工作方向,把控項(xiàng)目進(jìn)度,保障項(xiàng)目落地效果。“數(shù)智化”實(shí)踐過(guò)程中,隨著具體項(xiàng)目的逐步明確,團(tuán)隊(duì)依照項(xiàng)目?jī)?nèi)容,挑選合適人員搭建專(zhuān)屬委員會(huì)。委員會(huì)的構(gòu)建,確保熟悉業(yè)務(wù)與“數(shù)智化”技術(shù)的團(tuán)隊(duì)成員快速匹配到具體項(xiàng)目中,打破部門(mén)墻,發(fā)揮全員協(xié)同作用,保障項(xiàng)目的實(shí)施落地效果。
3.經(jīng)驗(yàn)共享,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí)
2021年,特斯拉相繼在華布局了電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、充電樁、一體化壓鑄等核心零部件的本地化自制,至2022年,上海超級(jí)工廠已完成95%以上零部件的國(guó)產(chǎn)化。在國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中,特斯拉也盡可能地讓供應(yīng)鏈上下游參與到“數(shù)智化”過(guò)程中,加快朝著供應(yīng)鏈互聯(lián)互通、供應(yīng)鏈協(xié)同的方向去開(kāi)展業(yè)務(wù)合作和布局。
作為全球領(lǐng)先的新能源汽車(chē)制造企業(yè),特斯拉在取得顯著的管理效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí),也將相關(guān)經(jīng)驗(yàn)分享和推廣至特斯拉全球其他工廠、產(chǎn)業(yè)鏈上下游及制造業(yè)同行。同時(shí),特斯拉上海通過(guò)參加中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)年會(huì)——第二屆質(zhì)量管理數(shù)字化國(guó)際論壇、“質(zhì)量標(biāo)桿〞公益講座等,分享制造過(guò)程“數(shù)智化”經(jīng)驗(yàn),切實(shí)發(fā)揮質(zhì)量標(biāo)桿企業(yè)引領(lǐng)作用,推動(dòng)中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在新能源汽車(chē)技術(shù)上的提升和產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí),從而促進(jìn)中國(guó)從造車(chē)大國(guó)向造車(chē)強(qiáng)國(guó)行列邁進(jìn)。
(本報(bào)實(shí)習(xí)記者 張思明 整理)
《中國(guó)質(zhì)量報(bào)》【數(shù)字化質(zhì)量管理創(chuàng)新與實(shí)踐典型案例(四)】