虚拟现实、人工智能、软件原型、模块化组装、智能能源管理……数字技术在汽车生产中的潜力几乎是无限的。在年奥迪德国科技日来临之际，《环球时报》记者随同国际记者小组进入奥迪英戈尔施塔特工厂，见证了奥迪工厂的“六大黑科技”，也感受到奥迪为打造出未来市场领先车型的决心。
“模块化组装”
一个多世纪以来，流水线生产是汽车的主要生产模式。但如今随着多样化、个性化的用户需求日益增加，汽车组装的流程和部件越来越复杂，让严格遵循生产步骤的流水线生产方式面临窘境。在奥迪生产实验室，项目经理WolfgangKern的团队正在测试用于量产的模块化组装。
记者探访时，该团队正将这种模块化组装理念应用于内饰门板预装环节。在试点项目中，工作任务不再遵循统一的顺序，而是被灵活安排，以满足特定需求。门板将被自动导引车（AGV）直接运送到所需部件的各个站点。
“以价值创造和灵活调节为导向，我们的生产时间大幅减少，生产效率提高了约20%。”WolfgangKern表示。此外，奥迪可将模块化组装与具体的生产步骤有机结合，进一步提升效率。例如，如今一个工作人员就可完成遮阳板安装，而此前，由于流水线预先设定了生产节奏，这项任务必须由两到三个人分担。这种灵活系统的另一个重要优势是，奥迪可以雇用因身体条件限制不能在生产线上工作的残障人士。
“powerwall”
对车企来说，当下一项紧迫性的任务，是尽可能地缩短由设计到量产的时间和步骤，尽快将车型推向市场。为此，奥迪已经研发了一套被称作为“数据管理里程碑”的流程。利用虚拟技术，奥迪可以在不同环境与不同照明条件下，快速有效地检查车型的各种设计和配置。
在这一过程中，最重要的工具是叫做“powerwall”的大屏幕。记者看到，该屏幕可以1：1还原真车。专家介绍，结合一个拥有2.6万个中央处理器的大型计算机集群对物理条件下光、影、反射的可视化计算，汽车可以逼真地呈现出真实场景下的面貌。
记者还通过使用头戴式显示器，以客户角度体验了车型。由于这套特别的虚拟现实系统可以在标准化软硬件设备上运行，因此安装快速灵活，可供多人使用，亦可在奥迪全球其他生产及设计基地轻松重建。这项技术也适用于车辆生产的容错管理。利用该技术，奥迪可从建设性和定性两个角度制定车型生产的规范。
“Spot机器狗”
虚拟装配规划不仅可以节省材料资源，还可实现不同地点之间创新、灵活的协作。这套软件系统基于人工智能和机器学习，让奥迪员工可以远程体验整个装配线。同时利用大众汽车工业云，员工们可以比较不同工厂的情况，并在规划中借鉴其他生产线的解决方案。
最令记者们兴奋的是，这一站点团队展示的Spot机器狗。它行动灵活，还能避开阻挡的物品，能更高效地完成3D扫描。自年生产基地数字化以来，奥迪的扫描项目已覆盖约万平方米和13家工厂。在生产奥迪A6时，奥迪内卡苏姆工厂在单班制的情况下用了三周时间完成了对10万平方米的扫描。扫描工作只能在晚上或周末进行，台阶和门等结构性障碍也加大了难度。相比之下，Spot机器狗可在48小时内完成扫描并自动确定路线。
“在把所有规划数据合并至数字孪生模型后，我们就可提前数年全面了解未来的生产规划。”项目经理AndrésKohler表示。就像真正的工厂一样，数字孪生模型包括了车间、输送机技术、工具、货架、集装箱及新的奥迪车型。
“能源追踪”
在冲压车间内，冲压机以吨的力猛烈撞击一块金属板，然后缩回以露出一扇原始的车门。而机器完成工作后，还会将废金属吐入下面的坑中。自动机械臂可在几秒钟的时间内移除新的车门，同时下一块钢板正在被送入，冲压机再次向下移动……每天，五台冲压机可将几十公里长的轧钢制成车身的各个覆盖件，每年其消耗的电力，相当于约户家庭的耗电量。在俄乌冲突之际，像英戈尔施塔特这样的工厂的节能变得更为重要。
据介绍，奥迪英戈尔施塔特工厂一年消耗的能源与整个城市的市政能源使用量相当。为了节约能源，奥迪成立了能源追踪系统，通过数据与分析推动节能。奥迪内部开发的能源分析工具能通过明确生产和非生产时间的高能耗项目，有效节约资源，提高生产的可持续性。
据专家介绍，首先，奥迪团队会以统一格式收集不同来源的数据，如整车和零部件、喷漆房或焊枪的能源数据、建筑内照明和通风的能耗信息等。之后，他们将相关信息与能源专员共享，以分析能源使用情况。如能源需求超过了预设限值，能源专员将评估原因，并采取相应措施减少生产过程中的能耗，甚至减少生产区域的基本负荷。年，奥迪通过能源分析和流程改进，使英戈尔施塔特工厂节省了约3.7万兆瓦时的能源。
人工智能优化奥迪的零部件质量
人工智能和机器学习是奥迪数字化转型和现代生产的核心技术。两个团队的成员也在向记者们介绍他们的工作。
冲压车间通过应用基于人工神经网络软件支持的人工智能算法，高效识别组件的细微缺陷并进行标记。该解决方案还可以通过深度学习技术——一种特殊的机器学习技术，处理非结构化和高维数据量。
在另一个试点项目中，奥迪应用人工智能检查内卡苏姆工厂量产车型的点焊质量。例如，将奥迪A6车身中的各个组件连接起来大约需要个焊点。迄今为止，奥迪员工一直使用随机超声分析来监测电阻点焊（WPS）的质量。作为WPS分析试点项目的一部分，人工智能能可实时自动检测质量异常情况。目前，算法、智能仪表板、深度质量分析应用均已用于奥迪A6和奥迪A7车身焊接环节，这也为未来数字互联生产中其他技术的应用提供了良好范例。
“P-Lab”
基于本地服务器解决方案——边缘云智能制造，奥迪正重新定义自动化技术在汽车产业制造应用的范式。该解决方案在奥迪生产实验室（P-Lab）测试成功后，将在奥迪BllingerHfe工厂——奥迪运动产品的生产基地，进行量产试点。三台本地服务器将替代人工负责工厂调度。
在奥迪BllingerHfe工厂，奥迪e-tronGT与奥迪R8共用一条组装线，这种小规模电动车生产线尤其适合测试，可为日后更大规模的生产“试水”。奥迪希望成为全球首个在流水线生产中使用集中式服务器解决方案的汽车制造商。
奥迪汽车股份公司管理董事会生产和物流董事GerdWalker表示：“奥迪正在进行革命性创新。过去，要引入新功能就必须购买硬件设备。现在有了边缘云智能制造，我们仅需要购买相应的软件应用程序。这是奥迪迈向信息化生产的关键一步。”
后记：在探访奥迪英戈尔施塔特工厂后，记者感受到，软件开发人员现在已成为奥迪智能工厂的核心参与者。受益于新的智能工厂技术，奥迪正在大力向电动车时代迈进。未来，这些代表奥迪最前瞻的生产理念和技术都将应用于奥迪在华新建的专门生产纯电动汽车的工厂之中，加速奥迪在华的电动化进程。据介绍，到年，奥迪将在中国本土生产5款纯电动车型。到年，奥迪将在全球市场上逐步停产燃油车。