汽车行业正在向新一代移动出行大规模转型。从电动汽车（EV）的快速增长到软件定义汽车的普及，汽车行业转型需要快速技术进步、更多的可扩展计算平台，以及制造商与供应商合作的新商业模式。
在此情景下，工业4.0有望提升汽车制造业的生产率和质量。麦肯锡公司2022年的文章指出："汽车和电子等行业的制造商已接近数字化应用的临界点，通过工业4.0可实现更快、更可持续的变革"。
德勤《2023 年汽车供应商研究报告》还指出了行业内简化运营成本和提高效率的机会，并呼吁 "供应商也可以寻求在技术和自动化方面进行关键投资，以实现更精简的制造流程，并为获得长期竞争力奠定基础"。
在汽车行业，利用人工智能、自动化、机器人、仿真、数字孪生等先进制造技术，制造商能够高效、灵活、快速地大规模交付差异化产品。
在产品生命周期早期阶段推动汽车制造业的卓越发展
在伟创力，我们利用工业4.0技术在产品生命周期的早期阶段进行建模和仿真，以确保汽车客户在规模化生产时能够提高效率、降低风险。例如，在制造设计（DfM）中，我们利用建模和仿真在产品进入制造阶段之前确定如何以最快的周期时间实现最高的产量。DfM指导可以帮助公司确保产品设计的可制造性，消除废品和瓶颈，同时最大限度地提高产品性能。
在汽车行业，仿真在生产部件批准流程（PPAP）中具有另一重要优势。PPAP作为严格的文件化流程，旨在确保交付给客户的产品满足其对性能、质量和交付的要求。在伟创力，我们利用仿真来加快这一过程，在软件中反复构建生产流程，从而确保在实际制造产品之前，我们已经具备了所需的产能和能力。
这种方法可以节省数月的时间和资源，使汽车制造商能够在保持质量、安全性和弹性的同时，加快新一代移动出行的发展。通过收集对流程故障模式和影响分析（PFMEA）的早期输入，我们能够简化批量生产。通过模拟生产线和流程，我们可以快速识别风险最高的区域和关键瓶颈，从而提前制定并实施风险缓解策略。
应用人工智能提高效率和质量
从工厂生产线优化到预测性维护和异常检测，人工智能为制造流程带来许多好处。人工智能能够帮助收集、分析和检测工厂车间的机器问题，从而防患于未然。借助联网机器的大量上游数据，人工智能模型能够预测何时可能发生不利事件，从而使制造商能够预防故障并减少停机时间。
举例来说，在伟创力，我们应用人工智能技术于一条生产线，该线使用了两个几乎完全相同的电容器。这两个元件间的唯一区别在于阀门，该区别很难被肉眼察觉。这成为了一个关键，因为如果使用了错误的电容器，产品将无法正常运作。
通过结合可视化数据和人工智能，我们的系统能够实时识别员工是否将元件放置在正确的位置，并即时提供解决问题的方案。这项技术将带来更高的性能和产量，同时使得伟创力能够在部件被送往生产线的下一步骤之前就发现问题，从而减少废品产生。
数字孪生和闭环反馈促进流程创新
数字孪生（代表仿真和物理世界之间信息流动的网络物理系统）使产品设计和制造流程的优化达到了新的高度。在安全性和可靠性至关重要的汽车行业，这种闭环方法可实现复杂制造流程的精确建模、质量保证和优化。在急剧变化的世界中，数字孪生还能让制造商快速了解中断的真实风险和影响。
例如，汽车制造商可以模拟生产线流程，了解短缺和其他挑战的潜在影响，从而确定替代方案和优化措施，以减少不良影响。这有助于加快变革进程，并在实施变革前进行验证，从而节省成本和时间。
汽车制造转型正在进行中
在伟创力最近扩建的位于墨西哥瓜达拉哈拉的战略汽车制造中心，仿真技术用来帮助汽车客户更快地设计、制造和交付高质量的产品。仿真技术帮助工厂确定满足特定产品和工艺要求的最佳生产线配置，并为新项目和当前项目创建了不同的空间优化方案。
仿真还能帮助确定关键特性和流程，从而确定质量保证控制和实现零缺陷，同时确定哪种工业化流程最符合产品要求，从而最大限度地提高质量和生产率。最后，我们经常将仿真作为DfM的补充阶段，以验证产品的可制造性，并在产品全面投产前向客户提出设计改进建议。在一个高度复杂的汽车计算项目中，我们能够在优化成本的同时将产量提高一倍。
在当今移动出行和技术加速发展的新时代，汽车制造商需要适应动态的业务环境，以更快、更可靠、更可持续的方式将创新产品推向市场，从而取得成功。
自动化、仿真和数字孪生等工业4.0技术，为制造商带来了显著的竞争优势。这些技术使他们不仅能够应对当今的挑战，还能够茁壮成长，并在定义新一代移动出行的过程中发挥积极作用。