廣西汽車產業智能制造轉型升級策略研究

吳 星，張迎鳳

（柳州職業技術學院，廣西 柳州 545006）

引言

當今世界新一輪科技革命蓬勃興起，先進智能制造技術成為新的發展風口。《國家智能制造標準體系建設指南（2018年版）》對“智能制造”的定義是：基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式[1]。以人工智能與產業互聯網應用技術為基礎的智能制造將成為現在及未來中國制造的主流趨勢，汽車行業應通過建立創新鏈、產業鏈和價值鏈，形成汽車智能制造良性生態圈。

據中國汽車工業協會統計，2020年，中國汽車產銷量分別達到2522.5萬輛和2531.1萬輛，連續12年實現全球汽車年產銷量第一。汽車作為最大規模的復雜產品，整車生產需要實現幾萬個零件長達十幾年的穩定協作，汽車產業鏈上下游延伸非常長，其上游助推了電子、冶金等產業的發展，下游也孵化出規模超萬億的汽車后市場，在促進國民經濟社會良性發展、增加勞動力就業、拉動國內國際雙循環上發揮著積極的促進作用。汽車產業對工業設計、制造水平、管理水平等層面的要求極高，代表著制造業的最高水平（見圖1）。

圖1 智能制造關鍵技術架構

一、廣西汽車行業于疫情困境中艱難突圍

為了轉變依靠高數量和低利潤的盈利方式，向高品質和高質量上求發展，廣西汽車產業主動開展以新興技術驅動的數字化轉型調整。2020年新冠疫情的突然到來，讓中國甚至是全世界的經濟發展受到了嚴重阻礙。廣西汽車產業恰逢產業升級轉型和結構調整的陣痛期，在新冠疫情的沖擊下產業集中暴露出諸多問題，面臨著消費端急劇萎縮、國際出口嚴重受阻、上下游供應不順暢等諸多困難。在自治區黨委和政府的統一決策部署下，廣西汽車企業積極克服困難，推進復工復產。政府部門也出臺多項利好政策，著力推進汽車產業鏈上下游協同復工，多渠道協調解決企業用工荒、資金周轉緊張和產品銷路不暢等問題。據廣西壯族自治區統計局統計，2020年廣西汽車產業實現銷售收入1800億元，汽車整車年產銷突破174.49萬輛，其中新能源汽車188791輛，廣西新能源汽車產銷量取得全國第一的成績，基本消除了新冠疫情帶來的影響。

二、疫情防控常態化背景下廣西汽車產業面臨的問題和挑戰

在新冠疫情的沖擊下，在資金鏈、用工鏈和供應鏈“多重堵點”的加持下，2020年1-3月廣西汽車工業產值大幅下降，使全區工業高質量發展面臨多重困難和挑戰。新冠疫情覆蓋面大，持續時間久，恰好點中了傳統制造業的“命門”。有關資料顯示，受新冠疫情影響，一些汽車企業二三級配套供應商因為缺乏數字化、自動化、智能化的生產系統，沒有及時轉型升級，僅僅依賴人工生產的傳統制造，導致了不能按時開工。缺乏智能制造化生產系統，嚴重依賴人工，成為了目前眾多中小制造企業的痛點，甚至一些中小企業因此資金鏈斷裂，宣布破產和倒閉。

習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上指出：“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。要增強‘四個自信’，以關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新為突破口，敢于走前人沒走過的路，努力實現關鍵核心技術自主可控，把創新主動權、發展主動權牢牢掌握在自己手中。”這段話在汽車制造產業上尤為適用。我國汽車產業多年仍未能趕超德、美、日等發達國家，根本原因是未掌握核心技術，自主研發能力不足，科技改革滯后。汽車產業要想轉型升級成功，必須立足自主研發，加強技術創新能力建設，突破關鍵核心技術，掌握核心知識產權。然而，廣西汽車產業現在的基礎研究能力相對薄弱，一些企業的關鍵技術主要還是依靠引進，自身的研發能力、創新能力不能滿足新產品開發需要，對引進的新技術不能充分消化吸收，對技術的再創新能力較弱，跟不上智能升級發展需求。近年來，雖然廣西的規模以上企業的自主創新能力不斷提高，但是與制造業轉型升級過程中的要求不匹配、不適應。從2020年1-10月南寧、柳州和桂林三市專利情況（見表1）可以看出，盡管專利申請和專利授權逐年增加，但對于汽車產業聚集的柳州，專利數據僅為南寧的二分之一，這和柳州作為工業城市的地位極不相稱，不利于廣西汽車制造業競爭力的提高。

表1 2020年1-10月廣西三市專利申請授權情況表

在信息化和工業化深度融合發展的趨勢下，汽車產業對智能制造轉型升級的需求已迫在眉睫。汽車產業必須反思傳統制造模式，在危機中主動提升智能制造的水平，加快轉型升級的步伐。智能制造轉型升級正在成為汽車產業降低疫情影響、謀劃疫情防控常態化背景下的發展的首選項。

三、廣西汽車產業智能化升級策略建議

（一）創新驅動打造智能制造體系，促進汽車產業高質量發展

智能制造體系包括了對已有技術進行應用創新和開發新技術，發展人工智能、工業數據采集與管理技術，建模與仿真技術等關鍵智能制造技術[2]。以技術改革為引領、以創新為動力、以市場和消費需求為導向，以產品優化升級為主要抓手，梳理出關鍵智能制造技術的智造模式、構成要素以及各自特點和適合環境，以實現汽車產業全方位、全過程和深層次的變革，重構全生命周期的價值流通網絡，深度融合生產數字化和價值智能化，為智能制造實現跨越式發展提供關鍵路徑。

此外，將區塊鏈技術應用到供應商采購、上游產品質量保障以及車間操作、檢驗、物流等各個制造領域，實現全新的制造業務模式。利用區塊鏈技術中的分布式賬本、基于區塊鏈的智能合約實現訂單的發布、采購，可更快地響應生產需求，從而提高供應鏈效率。通過提高供應商訂單的準確性、產品質量跟蹤的可追溯性，制造商將能更好地滿足交貨期要求，保障產品質量。

（二）重點解決硬設施匱乏問題，化解汽車企業智造升級的供需矛盾

在汽車整車和零部件企業加大投入開展智能工廠建設，構建汽車制造人工智能的應用閉環生態。一是智能排產，基于人工智能的最優生產排程核心算法，構建以零件平準供應為前提的全新整車排產系統，實現支持定制化生產/多車型的混線生產的智能排產，保證生產線的平穩與均衡。二是智能供應鏈協同，基于大數據與機器學習的供應鏈智能補貨，實現供應網絡群體智能感知融合，挖掘和評價基于神經網絡的供應商行為數據，同時實現物流、供應鏈、倉儲數據深度聯動，實時優化供應物流路徑，達到預配送、前端倉儲、用戶需求產品特征相匹配。三是智能生產，基于人工智能的汽車生產過程的動態感知，構建輔助決策和智能預警系統，建立在線質量預警雷達、在線缺陷態勢感知、基地質量聯動分析、費用執行趨勢分析、單車制造成本度量、基地成本差異對比、設備檢修運維預測、停線檢測洞察分析、瓶頸工位挖掘分析、崗位效率多維評估、訂單執行風險預測等控制單元。四是車輛智能運輸，優化多車型調度，根據生產線零部件需求，對供應商料箱尺寸等進行智能組盤，優化物流智能，實現入庫策略、庫存優化、倉儲優化、路徑優化、清倉管理、物流追蹤、車輛動態匹配等功能。五是智能倉儲，基于大數據分析智能優化零部件庫位動態分配方案，通過實時感知AVG位置、零部件庫位信息，采用激光/視頻技術，實現零部件揀選的實時動態優化。六是智能運維，基于遠程實時監控自感知與動態跟蹤產品運維管理，同時利用深度神經網絡學習方法，實現產品運行狀態異常識別與預測預警，優化生產資源使用，達到建立數字化智能生產的目的。

工業互聯網利用信息技術與互聯網平臺，充分發揮互聯網在生產要素配置中的優勢和數據集成分享的優點，逐漸發展成為智能制造的優勢技術基礎，并通過重塑汽車行業的產業鏈和內部的價值鏈，實現互聯網與傳統工業深度融合，從而形成先進的生產力和新型的經濟形態。隨著汽車電動化、智能化、網聯化和共享化的深入，電動汽車的領跑者特斯拉充分利用工業互聯網這一新興技術，把汽車做成了移動出行服務的體驗工具。中國海爾構建的模塊化、自動化與數字化系統融合的互聯工廠，其核心是借力互聯網實現與用戶的“零距離”，即用戶可根據需求自由選擇產品，直接把訂單下達至工廠，并可對整個生產和配送流程進行實時追蹤，把產品開發周期縮短20%以上，交貨周期也由21天縮短到7至15天，能源利用率提升5%[3]，構建良性經濟生態圈。工業互聯網的數據循環如圖2所示。

圖2 工業互聯網的數據循環

借鑒學習特斯拉、海爾的先進智造理念，汽車制造業應積極將互聯網融入其中，通過互聯網與制造業結合，提高汽車制造業的智能化、數字化水平，助力制造轉型升級。發展基于互聯網的協同制造新模式，打造一批高智能化的定制公共服務平臺，形成智能制造的專業化網絡體系；優化制造過程的信息傳遞，在制品和生產過程中實現生產計劃、執行和控制的閉環管理，增強生產的智能化。

（三）引入C2M商業生態模式，顛覆傳統銷售制造模式

消費者對于汽車的功能和質量要求較高，這也是汽車種類不斷更新換代的動力。以前的大規模大批量生產模式，正逐步退出歷史舞臺。然而，目前廣西汽車制造企業仍存在著對產品設計研發周期不能完全管控、汽車企業產銷不能平穩銜接等問題。

C2M模式（見圖3）產生于“工業互聯網”背景，是指現代制造業中由用戶驅動生產的反向生產模式。C2M模式基于互聯網、大數據、人工智能，通過生產線的自動化、定制化、節能化、柔性化，運用龐大的計算機系統隨時進行數據交換，按照客戶的產品訂單要求，設定供應商和生產工序，最終生產出個性化產品的工業化定制模式[4]。C2M是一種“預約式購買，按照要求生產”的全新銷售模式，它剔除了如經銷商和品牌商的中間環節，真正做到消費者與制造商直接連接。該模式通過建立全生命周期的協同平臺，把設計、計劃、供應鏈、制造、銷售及售后服務等環節緊密聯系起來，形成環節與環節、企業與供應商、經銷商之間信息及時共享與反饋的協同生產模式。該模式解決了傳統汽車企業在各環節相對獨立、信息不能及時共享的問題，提高了數據流、信息流、資金流等狀態的時效性及有效性，形成上中下游產業鏈無縫對接的智能制造模式，從而提升了協同制造能力和制造水平。

圖3 C2M銷售模式圖

（四）智能化實施人才引進與培養，帶動創新發展

智能制造需要的學科是綜合性的，因此對人才的需求也必然是綜合性跨專業的復合型人才。在僅有1000名員工、10萬平方米廠房的德國安貝格西門子智能工廠，大部分的生產設備通過互聯網進行聯絡，自動對零部件進行挑選和組裝。在這樣的智能工廠里，最需要的是懂得軟硬件使用和維護的專業型高端人才。

由于廣西的地理位置和企業特點，廣西汽車產業智能升級過程中不僅高級管理人才、高級技術開發人才及高級復合型人才等高端人才缺乏，在操作層面懂技術的高級技工也相當奇缺，這就導致汽車企業智能升級的過程中新產品開發能力弱，一些有利于汽車企業智能化的方案與項目無法順利實施。

據此，對廣西在培養、引進智能制造創新人才提出以下幾點建議。

第一，與廣西本土高校和區外（含國外）知名高校建立校企聯合的協同創新中心。將創新思維和職業技能培養相結合，成立應用開發型的校企協同創新中心，在優勢互補和資源共享的基礎上，讓創新能力和職業技能得到同步提升，培養出一批具有創新能力的智能制造人才。

第二，與企業生產經營同步，依據培養培育的內容，重新制定人才培養方案。根據產業轉型下對人才能力的需求，密切關注企業行業的發展，以行業發展為依據及時調整課程設置、課程體系，根據創業教育目標選擇和設置課程內容和教學方法，采用學校與企業評價相融合的方法開展專業課程考核。

第三，發揮校企協同育人優勢，聘請企業專家和技能大師到校授課。通過校內教師和企業專家的聯合培養，為廣西培養并儲備技能人才，促進汽車產業持續快速發展，推動“廣西智造”按照《中國制造2025》行動綱領穩步前進，助力廣西汽車產業由傳統制造向智能制造轉型升級。

第四，制定制造業相關激勵機制和人才引進方案，引進各類高素質、高技術研發型人才。激勵高技術企業與社會資本聯合成立專業人才培訓基地，引進一批能夠承擔智能制造關鍵技術研發的攻關人才，為廣西傳統制造向智能制造升級提供“源頭活水”。

四、結語

綜上，針對廣西汽車產業轉型升級路徑開展了對策性研究，提出了汽車行業智能化升級的策略建議。基于工業互聯網應用基礎上加快數字化智能工廠建設，形成全流程協同制造，建立創新鏈、產業鏈、價值鏈深度融合的汽車制造業創新生態系統，加強與科研機構、工業設計機構、高校的深度合作，構建廣西汽車產業智能制造體系，為廣西汽車企業及產業提供參考，對推動廣西汽車產業向價值鏈中高端延伸、不斷增強廣西汽車企業的核心競爭力、實現廣西汽車產業智能制造轉型升級具有較強的借鑒意義。