我國汽車制造企業兩化融合水平提升策略研究

（國家工業信息安全發展研究中心，北京 100040）

0 引言

汽車工業產業鏈長、覆蓋面廣、上下游關聯產業眾多，對上游鋼鐵、石化、橡膠、玻璃、電子和下游金融、保險、維修、旅游、租賃等產業拉動效應明顯，在我國國民經濟建設中發揮十分重要作用。隨著互聯網、物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術向汽車行業的不斷滲透，行業內研發設計、生產制造、交易模式、后市場服務等多方面正在發生變革，汽車制造企業生產成本有效降低，經營運作效率進一步提高，市場渠道不斷拓展，售后服務質量得到提升；與此同時，汽車行業產業鏈條不斷完善，對上下游關聯產業的拉動效應更為顯著，產業與IT、通信、智慧交通等產業跨界融合新業態、新模式不斷涌現。近些年我國汽車制造企業在兩化融合方面取得長足發展，兩化融合對提升企業競爭力和經濟社會效益作用不斷顯現，但也應該注意到，作為典型的離散制造行業，目前汽車行業內普遍存在數據標準化程度較低、后市場服務發展不均衡、整車廠與零配件制造企業關系不和諧等問題。本文基于大量汽車制造企業兩化融合建設的實際案例研究，針對當前行業內面臨亟須突破的共性問題，對汽車制造企業兩化融合水平提升策略展開探討。

1 汽車行業兩化融合水平現狀及面臨主要問題

1.1 汽車行業兩化融合水平現狀

2017年，我國汽車行業兩化融合發展水平達到57.9，領先于裝備制造行業平均水平（52.3），在交通設備制造行業中處于中等偏上水平。目前我國大部分汽車制造企業具備一定兩化融合基礎設施和條件，信息技術不斷向研發設計、生產制造、經營管理和市場流通等業務環節滲透融合，2017年73.9%的大型汽車制造企業實現了研發設計、生產、采購、銷售、財務、人力、辦公等業務的信息化全面覆蓋，其中在研發設計環節的數字化研發設計工具普及率達到96.5%。下一步，通過信息化手段實現企業內業務環節間的集成運作以及企業間的有效協同和模式創新是汽車行業兩化融合發展的重點，這需要整車制造廠商在產業鏈層面帶動小型企業的兩化融合發展，推動基于統一平臺的協同設計和制造資源共享。

圖1 2017年我國汽車行業兩化融合發展水平、發展階段分布與裝備行業整體情況對比

1.2 汽車行業兩化融合發展面臨主要問題

近些年，我國汽車行業兩化融合發展取得一定成就的同時，問題也進一步凸顯，正確認識這些問題和不足對整體提升汽車行業的兩化融合水平至關重要。

1）數據標準化水平不足

標準化是集成互聯和協同交互的基礎。對于汽車制造企業，不同業務系統之內的數據格式、編碼方式不統一給數據自動流傳、交互共享、有效開發利用造成困難。一輛車從研發設計到投入使用會產生海量數據，產品全生命周期維度涉及研發數據、工藝數據、生產制造數據、質量數據以及投入使用后運行數據等；供應鏈維度涉及原材料數據、采購數據、物流數據、倉儲數據等；經營管理維度涉及財務數據、績效數據等。多維度、大體量、實時產生的汽車工業大數據對標準化工作提出更高要求，但目前汽車制造企業對產品數據標準化相對較為重視，而對原材料標準、工藝工裝基礎標準、檢驗試驗標準及管理標準等重視不足，相應業務環節產生的數據標準化程度較低，跨業務環節的數據流轉存在障礙和壁壘。此外，汽車制造企業在實現內部業務數據的有效集成互聯的基礎上，也要進一步實現外部信息有效獲取、交互共享；同時信息技術的變革促進了市場更為開放、動態發展，汽車制造企業生產經營模式也逐步從趨同化向個性化轉變，從客戶需求導向向客戶深度參與轉變，這都對企業的數據開發利用能力提出更高要求，數據標準化水平不足，制約了汽車制造企業實現以數據為驅動的生產、經營、管理和服務模式的不斷創新。

2）BOM管理不完善

近些年，汽車行業已由單品種、大批量生產發展到多品種、多系列生產，汽車個性化定制生產趨勢愈發凸顯。因此將多品種、小批量、個性化汽車產品數據合理組織與管理起來，使其及時、準確地向制造執行以及供應鏈各環節傳遞和延伸，并以此數據基礎來滿足不同客戶對汽車不同的配置要求，已經成為汽車行業兩化融合的重要課題，BOM管理成為關鍵，但是目前BOM管理體系的建立與持續提升是汽車行業面臨共性難題。各汽車制造企業基本是隨業務的發展逐漸形成一套適合自身業務模式的BOM管理體系，縱觀全球，有些企業的BOM系統已經歷數十年，仍在不斷改進或逐步替換升級，如通用的GPDS系統；有些則投入大量資金與資源，走了許多彎路后開發了全新的系統，如豐田的SMS。這些著名廠商的BOM系統都是由企業針對自身的業務運作模式而自行開發的，因此至今在市場上尚無一套完整商業化的BOM管理軟件。由于產業發展過程不同，我國汽車制造商與國際著名廠商在作業環境與業務成熟度上有較大的差異，國內整車制造商很難找到一個可完全復制的BOM管理的標桿模式，所以不得不在借鑒與探索中前行。汽車制造企業BOM管理不完善，給企業產品設計、工藝設計、生產制造等造成困難，同時也加大了與上下游企業協同的難度。

3）后市場服務發展不均衡

汽車后市場，是指在汽車從銷售環節直到車輛報廢的過程中消費者需要接受和使用的各種服務的統稱。目前，我國汽車后市場主要涉及汽車保險、汽車金融貸款、汽車電子 IT、汽車保養維護、汽車維修及零部件、汽車運動和文化、二手車銷售、汽車租賃、汽車物流運輸調度等。與國外發展成熟的汽車后市場比較，我國汽車后市場規模雖然龐大，但市場環境不夠成熟，整體面臨服務企業規模小、市場集中度低、行業標準不規范、市場秩序混亂等問題。隨著國家鼓勵互聯網+的政策導向，近年來，我國汽車維修保養市場的O2O模式眾多、形式多樣，但仍舊發展不均衡，從地域上來看，主要集中在北京、上海、浙江、廣東等東南沿海地區，中西部地區發展欠缺；從不同車型市場來看，乘用車后市場發展相對成熟于商用車；從不同服務主體來看，經銷商依舊是目前配件后市場流通的主渠道，汽車制造企業正在抓緊由傳統制造向“制造+服務”轉型，積極拓展汽車后市場服務。

4）整零關系不和諧

目前，汽車行業競爭已從簡單的產業和技術競爭發展到以整車為核心的零部件配套體系的競爭，未來汽車產品競爭將更多延伸至供應鏈層面。我國汽車行業中，整車制造企業和零部件企業的地位不平等，整車制造企業一般處在強勢地位，零部件企業因依附關系處于弱勢地位。我國汽車產業存在歐、美、日、韓、自主等多種生產體，沒有主導的生產體系，不同的生產體系均有各自的配套供應商體系，這就導致零部件供應體系嚴重分割。零部件體系被瓜分的局面嚴重限制了我國汽車零部件產業規模效應的形成和釋放，導致我國汽車零部件企業規模普遍較小，發展空間有限。此外，整車制造企業和零部件企業技術的交流基本上是單向從整車廠流向零部件廠，當整車制造企業完成新車型設計后，零部件企業只需照圖生產制造，很少有機會參與整車制造企業的研發。這種單向、被動型技術流動妨礙了零部件企業的技術進步。因此利用信息技術提高整車制造企業和零部件企業的信息溝通效率非常必要的。

基于目前汽車行業兩化融合發展面臨的主要共性問題，本文通過總結提煉行業內優秀企業的典型做法，提煉形成汽車制造企業兩化融合水平提升策略，擬重點解決：1）提升企業有效對接客戶需求以及基于客戶訂單的快速研發設計能力；2）提升企業后市場服務能力以及零配件車企與整車制造企業協同合作能力。

圖2 汽車制造企業兩化融合水平提升策略整體思路

2 基于客戶訂單的快速研發設計能力提升策略

互聯網時代，汽車制造企業正圍繞產品全生命周期研發創新開展積極探索，發展重點從傳統單一的實現產品性能突破向基于客戶需求的數字化快速定制研發延伸。汽車制造企業提升基于客戶訂單的快速研發設計能力，重點在于準確把握客戶需求和推動產品模塊化設計，首先要能夠快速響應和有效對接客戶的個性化需求，能夠基于信息化手段將客戶的定制需求快速轉化為研發需求；其次是推動產品模塊化設計，在現有基礎上進一步提高產品設計標準化、系列化、通用化水平，提高產品結構BOM的準確率和覆蓋率。以下針對汽車制造企業有效識別和響應客戶需求和開展模塊化設計的整體思路和實施重點展開探討。

2.1 客戶需求精準識別和有效響應

汽車制造企業對客戶需求的精準識別和有效響應貫穿于客戶需求對接、產品設計、工藝設計、生產制造、產品交付的全過程，通過深入、高效、點面結合地與客戶進行交互，盡量規避或降低客戶變更情況，同時也應注意提升企業研產供銷服各個環節的互聯協同與無縫對接。此外，汽車制造企業能夠對客戶訂單實現全流程的有效管控是對客戶需求有效對接響應和管理的重要抓手，通過提升企業端到端的訂單履行管控能力，實現以客戶需求為驅動的訂單快速交付，如圖3所示。

圖3 汽車制造企業客戶需求精準識別和有效響應整體思路

汽車制造企業在定制化模式下，有效對接客戶需求、與客戶進行交互體現在產品研發、生產、交付的全過程，對訂單管控貫穿于錄單、履行、交付等的全流程，具體來看：

客戶需求對接：一般由銷售人員與客戶交互，是客戶需求的首次響應和最前端對接，主要包括客戶需求對接、需求訂單錄入、客戶訂單確定等，客戶需求信息轉化為訂單語言的精準度和效率直接影響設計和生產環節的便利和順暢程度，整個過程以對接客戶信息準確、精細、快速為原則，同時要求汽車制造企業提升訂單語言和訂單錄入（例如ERP系統的訂單管理模塊）流程的標準化程度，以及做好相關知識的沉淀和向銷售人員的轉移。

產品設計：產品設計主要根據客戶訂單進行產品方案設計，主要包括產品建模、產品性能和功能驗證、產品設計方案優化等。產品設計是對客戶訂單需求的初步響應，依據訂單開展產品模塊配置、原材料需求設計，建立產品數字化模型并驗證，與客戶就產品設計方案進行交互和溝通，最終實現設計方案的評審通過，為規避和減少銷售變更奠定基礎。

工藝設計：工藝設計主要包括工藝流程設計、工藝過程仿真與參數優化、工藝設計方案優化等，是聯接產品設計和生產制造執行的一個承上啟下的關鍵性環節，因此開展規范的工藝評審非常必要，針對工藝設計方案、關鍵件和關鍵工序的工藝文件、批量生產的工序能力等方面進行嚴格評審，不斷提升產品設計和工藝設計效率，降低開發成本。

生產制造：在生產制造執行環節，也就是訂單履行階段，依據經過客戶評審確認的產品設計方案和工藝設計方案制定、優化生產計劃并下達至車間執行，期間要求企業內部供應鏈和現場物流的精準匹配和對接，并對生產過程進行有效管控，確保產品質量。

產品交付：產品交付包括產品和配套服務的交付，同時部分企業需要針對交付物流按照客戶需求進行差異化設計，尤其是零部件制造企業向整車廠交付時根據整車廠的整裝進度和倉儲條件進行物流設計是非常必要的。交付環節的順暢程度直接受到簽單、設計和生產各個環節規范化、標準化程度的影響，做好訂單全流程尤其是前段管控是重中之重。

2.2 開展模塊化設計

模塊化設計是對一定范圍內不同功能或相近功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構成不同客戶定制的產品，以滿足客戶和市場的個性化需求。汽車制造企業開展模塊化設計是降低產品開發成本、縮短開發周期、解決客戶定制化需求的有效途徑，主要包括整車平臺化、分系統模塊化、獨立功能模塊化以及零部件標注化和通用化等內容，具體如圖4所示。

圖4 汽車制造企業模塊化設計整體思路

在模塊化設計過程中一般以自頂向下的設計路徑為引領，即基于客戶訂單需求開展整體規劃，并逐步下鉆落實到系統級、功能級、零部件級的模塊化設計；與此同時，自下而上的底層子模塊模型積累沉淀也非常重要，汽車制造企業應通過建立和使用設計標準規范，形成產品數字化模型庫、產品設計的知識庫和專家庫，實現產品和工藝設計中數據和知識的有效積累、分析和復用，具體來看：

整車平臺化：整車平臺化核心在于一個能夠滿足一系列車型從設計到生產，涵蓋設計方法、設備基礎、生產工藝、制造流程、質量控制的整套平臺體系，整車平臺化是體現汽車柔性制造的重要方面，模塊化設計自頂向下首先要基于客戶訂單需求，結合整車平臺參數開展產品規劃和總體設計。

分系統模塊化：基于產品規劃和總體設計方案，進行獨立功能系統模塊組合、配置選型、參數優化，完成例如動力及傳動系統、電器系統、駕駛系統等汽車主要分系統的模塊化設計。

獨立功能系統模塊化：按照主要分系統的模塊化設計需求，設計下一級獨立功能系統模塊，汽車制造企業應注意提升系統結構通用化、邊界標準化水平。

零部件標準化、通用化：提升零部件標準化、通用化水平是開展模塊化設計的基礎，汽車制造企業應不斷提高標準件和通用件在零部件數據庫中的覆蓋范圍，提高產品結構BOM的準確率和覆蓋率。

3 以用戶為中心的后市場服務能力提升策略

信息化時代，企業逐步認識到單一地向市場提供產品的運營模式已經不能有效滿足消費者需求，應不斷增加服務要素在投入和產出中的比重，推動產品和服務的融合。汽車制造企業愈發重視后市場的發展，正由單純提供產品向提供“產品+服務”的全套出行解決方案轉變。2017年，我國汽車行業中開展精準營銷、遠程監控、在線運維、基于智能終端提供創新服務等模式的服務型制造的企業比例達31.4%，分別較全國整體水平和裝備制造行業水平高出7.1和7.2個百分點。以下針對搭建（或對接）汽車零配件電商平臺、基于車載智能終端的汽車維保的兩種典型的汽車后市場服務模式展開探討。

3.1 搭建（或對接）汽車零配件電商平臺

汽車配件服務是后市場服務的重要組成部分，目前以4S店為主體的配件服務存在諸多問題，客戶層面面臨備件等待時間長、維修不及時、維修成本高、維修信息不透明的問題，服務商層面面臨備件供應不及時、配件供應不準確的問題。汽車制造企業可通過搭建（或對接）汽車零配件電商平臺，并與內部業務系統（例如生產系統、設計系統、倉儲管理系統、客戶管理系統等）實現集成，有效整合和完善汽車配件信息，實現整車制造企業與客戶以及與零配件企業的有效聯接，更全面地向客戶提供配件供應、維修等服務?，F就汽車整車制造企業搭建（或對接）汽車零配件電商平臺的整體架構進行探討和設計，如圖5所示。

整個配件服務體系的核心是汽車配件信息系統的建立，向上延伸與企業的研發環節和生產環節實現有效對接，在研發環節實現與PLM、PDM等系統中設計BOM的集成互通，在生產制造環節與ERP、MES中裝配清單等相關數據的互通；向下延伸與汽車客戶服務體系和配件交易體系實現有效對接，最終實現與客戶（或供應商）的有效交互。具體來看：

圖5 整車制造企業配件服務體系設計思路

汽車配件信息系統：包含不同型號整車及對應零配件的全套信息，例如可以電子圖冊形式圖文并茂地向客戶提供配件信息查詢，系統可與企業的PLM、ERP等系統集成，實現整車設計BOM與車輛裝配明細的集成共享，客戶可通過整車電子圖冊逐層點擊查看零配件信息，也可通過整車編碼等信息進行查詢。

客戶服務體系：整車制造企業與客戶聯接的平臺體系，例如語音系統、APP應用以及微信公眾賬號等形式的互動社區等，通過這些渠道主動與客戶互聯，整合客戶數據，以客戶需求驅動企業運營，向客戶提供配件服務，例如維修預約、技術支撐、故障預測等。

配件交易體系：整車制造企業可以通過自建電商平臺或者與其他電商對接集成的方式，建設配件交易體系，整合經銷商、零配件生產廠商等資源，實現汽車零配件的有效供應。

3.2 基于車載智能終端的汽車維保

隨著產品的智能化程度的不斷提升，裝備制造企業通過終端產品與用戶進行深層次互動并實現用戶服務需求快速響應能力也不斷提升。目前越來越多的汽車制造企業通過加載智能運營終端開展敏捷售后服務等后市場服務模式創新，通過智能運營終端有效采集汽車各運行數據、車輛狀況信息、駕駛員的操控行為等信息，并將相關數據回傳至數據處理分析平臺，通過實時分析收到的海量數據，有效開展汽車安全駕駛管理、油耗管理、維保管理、故障預警等，具體如圖6所示。

圖6 整車制造企業基于車載智能終端的汽車維保模式

數據處理分析平臺對車載智能運營終端采集的汽車運行數據進行分析挖掘，將處理結果通過門戶網站、微信公眾號、APP應用等方式推送至客戶，客戶及時了解車輛運行情況，駕駛操控是否存在違規行為，實時跟蹤車輛運行軌跡，車輛是否需要維修保養，從而制定相應的維保策略。主要能夠實現：

安全駕駛管理：對不良駕駛行為管理功能和駕駛員行為評價，對車輛超速行車、空檔滑行、急加速、急減速、發動機超轉、超長時間駕駛等駕駛員的不良操作行為進行監控和記錄，以通過數據可視化的形式幫助駕駛員改進駕駛技巧，避免安全駕駛隱患。

油耗管理：通過對對車輛運行過程中的車輛急加速、急減速、發動機經濟轉速比例、空調、暖風裝置開啟狀態等數據進行監控，從而實現高油耗駕駛行為管理、油耗記錄監控、油耗數據對比查詢功能。

維保管理：通過對車輛運行數據的采集和分析，為車輛制定精確合理的維修保養計劃并推送至客戶，對受保車輛進行維保提醒，進一步提高維保效率，降低維保成本。

4 結束語

信息化時代，汽車制造企業正發生貫穿產品全生命周期的模式變革，企業要充分借助兩化深度融合不斷提升信息化時代下的可持續競爭能力，逐步由傳統的汽車制造商轉變成出行方案解決商。