“雙智”驅動汽車產業進階發展、創新變革

路沙

以互聯網、大數據、云計算、人工智能等技術為代表的新一輪科技革命，正在引發全球制造業的深刻變革。作為傳統制造業中的集大成者，汽車產業也正步入前所未有的變革期。互聯網公司、大數據公司、科技公司以及新型模式運營公司等外部力量紛紛跨界進入汽車領域，與傳統整車企業和零部件企業一起推動產業加速轉型升級，受此影響，車輛本身、車輛與用戶、車輛與車輛以及車輛與外部環境之間的商業模式與生態結構將完全不同。

隨著國家制造業轉型升級戰略的推進，汽車工業傳統的大規模流水線式造車將逐步被個性化、定制化和智能化的造車模式所代替。而加快汽車、機械等產業生產設備的智能化改造，以及發展基于互聯網的個性化定制、眾包設計、云制造等新型制造模式，推動形成基于消費需求動態感知的研發、制造和產業組織方式將成為行業必然的選擇。

汽車產業進入“智”造升級新階段

從汽車生產環節的智能化發展來看，目前呈現以下技術發展趨勢：

一是整體工廠階段

汽車整車及零部件制造業要實現個性化產品的高效率、批量化生產，必需綜合兼顧物料供應協同、工序協同、生產流程協同、產品智能輸送等諸多環節，圍繞智能制造技術的一體化整廠設計是“智慧工廠”建設的必然選擇。

基于三維模型的數字化協同研制

三維軟件系統是全球數字化協同研發平臺的基礎，已應用到了設計、仿真、驗證、工藝等整個產品開發過程，基于同一平臺的協同研發保證了基于全球協同的數據源實時、唯一、準確，實現了無序的協同環境向高度集成的協同環境的轉變。通過數字化制造系統，制造工程師可以在一個虛擬的環境中創建某個制造流程的完整定義，包括：加工、裝配線、加工中心、設施布局、人機工程學、資源分析利用。在制造產品之前，出于重用現有知識和優化流程的考慮，可以對產品的生產流程進行仿真。同時，數字化制造還可將實際生產作業反饋回來的資料融入產品設計流程中，使企業在整個策劃階段都能利用車間相關狀況的實際資料。

三是自動化柔性生產技術

為了提高制造業的柔性與效率，在保證產品質量的前提下，縮短產品生產周期、降低產品成本，智能自動化柔性生產線在行業內得到普及。智能自動化柔性生產系統由信息控制系統與制造裝備單元組成，是能適應制造工件對象變換的自動化生產線。柔性生產線可以增強生產線的適應性，使生產線的布局更能適應消費需求的變化。

四是自動化系統控制軟件技術

智能自動化系統控制軟件技術是實現汽車生產智能化的核心所在。它利用信息技術，通過現場設備總線、現場控制總線、工業以太網、現場無線通訊、數據識別處理設備以及其他數據傳輸設備，將智能自動化裝備的各個子系統連接起來，使生產流程進一步由自動化提升到智能化，使智能自動化生產線從本質上實現安全生產、柔性制造。

五是生產機器人逐漸普及

隨著智能自動化生產線系統行業的持續發展與優化升級，關鍵環節的的協作機器人應用將得到進一步的提高。這些新推出的協作機器人具有輕巧、廉價的特點，結合了先進的視覺技術，能夠為生產工作提供更多感知功能。

以奧迪智能工廠為例，工廠中，小型化、輕型化的機器人將取代人工來實現瑣碎零件的安裝固定。柔性裝配車將取代人工進行螺絲擰緊。在裝配小車中布置有若干機械臂，這些機械臂可以按照既定程序進行位置識別、螺絲擰緊。裝配輔助系統可以提示工人何處需要進行裝配，并可對最終裝配結果進行檢測。在一些線束裝配任務中還需要人工的參與，裝配輔助系統可以提示工人哪些位置需要人工裝配，并在顯示屏上顯示最終裝配是否合格，防止出現殘次品。

未來奧迪智能工廠將借助VR技術來實現虛擬裝配，以發現研發階段出現的問題。借助VR設備，設計人員可以對零件進行預裝配，以觀測未來實際裝配效果。此外，數據眼鏡可以對看到的零件進行分析，這套設備類似裝配輔助系統，發現缺陷與問題。數據眼鏡可以對員工或者工程師進行針對性支持。

眾所周知，汽車工廠要實現網絡化、分布式的生產管理，并控制生產過程中不斷出現的復雜性，人、機器與資源之間需要直接的交流。與此同時，高度標準化、模塊化的設備及系統將大幅節省汽車生產制造中的成本，機器人可以從事高強度持續性的工作，依托于傳感器、3D打印等技術大大提高零部件生產加工及工序中的精密度，降低失誤率及風險。

未來的汽車智能制造以智能工廠為載體，以關鍵制造環節智能化為核心，以端到端數據流為基礎、以網絡互聯為支撐，可有效縮短產品研制周期、降低運營成本、提高生產效率、提升產品質量、降低資源能源消耗。隨著工業機器人技術及相關配套集成能力的不斷提高，云計算、云服務、數據通訊等配套體系的建立健全，將大幅提升汽車行業的制造水平，引領智能裝備行業發展。

汽車智能化、網絡化程度不斷加深

除了生產環節的智能化，如今世界汽車產品也加快向智能和網聯的方向發展。據美國IHS預計，到2035年全球智能駕駛汽車銷量將超過1，000萬輛;到2022年全球聯網汽車的市場保有量將達3.5億臺，市場占比達到24%，具有聯網功能的新車銷量將達到9，800萬臺，市場占比達94%。隨著汽車聯網技術的多樣化和聯網率的不斷提升，車聯網服務市場潛力將逐步釋放。

汽車正在轉變為大型移動智能終端、數字空間，乘員、車輛、貨物、運營平臺，與基礎設施等能夠實現智能互聯和數據共享。在這個過程中，互聯革命和智能革命相輔相成，互為促進，意味著新的汽車核心技術、新的汽車制造模式、使用模式、維護模式以及新的基礎設施，將會催生全新的產業生態。由此帶來汽車的六大革命性變化：一是由信息“孤島”向信息“海洋”轉變;二是由人駕駛車向車自動駕駛轉變;三是由耗能機械向可移動的儲能供能單元轉變;四是由擁有使用向共享使用轉變;五是由汽車制造向汽車“智能制造”轉變;六是由移動工具向出行服務轉變。

傳統汽車以及新能源汽車作為產品載體，通過智能化和網聯化的技術賦能，實現與外界環境的充分聯接，這樣才構成了智能網聯汽車的全部內涵。其中，車輛本身的智能即智能化，主要體現在自動駕駛和人機交互兩方面，前者將由當前的輔助駕駛系逐步發展而來，后者最終將以智能座艙的形式體現在汽車產品中，同時人工智能是自動駕駛和人機交互獲得能力提升的關鍵;而車輛與外界的互聯即網聯化，主要體現在通過端、管、云，打通車內與車外，實現云-端一體化的融合計算及服務。而車輛一旦與外界環境，包括人、其他車輛、基礎設施、其他智能硬件以及各種服務設施聯通，就可以為各種商業模式的創新和出行服務的集成創造無限可能的發展空間。

以寶馬智能網聯汽車為例，2019年年初，寶馬向上海市智能網聯汽車道路測試推進工作小組提交的關于智能網聯汽車道路測試延長申請獲得了批準。目前，寶馬已經在嘉定區開放道路上累計測試里程超過7000公里，主要目的是采集實際交通狀況數據，以及針對車道保持、車輛跟蹤、交通燈識別、導航變道和路口通行等多個場景開展自動駕駛測試。

此次測試主要為寶馬自動駕駛系統在高精度定位技術性能、交通信號燈檢測技術性能、跟車行為技術性能、運動控制技術性能四個重要的支撐技術方面積累了測試數據，對于后來的系統優化將有很大的幫助。下一階段將重點針對動態環境下的運動控制進行優化調試，如局部堵車時的高低速頻繁切換。

整體來看，盡管智能網聯汽車正在成為汽車產業發展的重要方向和未來趨勢，加快智能網聯汽車發展也已成為各國的共識，但最終走上成功之路，還需面對三大挑戰。

信息安全挑戰：隨著汽車智能化、網聯化程度的不斷加深，惡意控制、信息篡改、病毒入侵、個人隱私泄露與濫用等安全隱患將日益明顯，如何保障駕駛人行車安全和個人信息安全，需要業內人士深思;同時與傳統汽車不同，智能網聯汽車不是獨立的個體，而是融合了人工智能、5G、電子信息、移動互聯網等多種先進技術的應用載體，與智慧交通、智慧城市一起構成出行體系，如何在互融、開放的系統架構下，保證城市交通信息安全也是需要直面的挑戰。

標準規范挑戰：目前部分普通消費者對智能網聯汽車還停留在觀望甚至懷疑的態度。除技術原因之外，規范標準的不完善也是影響消費者信心的原因。雖然我國已發布《國家車聯網產業標準體系建設指南（智能網聯汽車）》《2018年智能網聯汽車標準化工作要點》《智能網聯汽車道路測試管理規范（試行）》等多個相關技術標準，北京、上海、重慶、深圳等地已先后發布自動駕駛車輛的道路測試規定，但現有法律法規還尚不能有效支撐智能網聯汽車合法、安全上路，適配智能網聯汽車的網絡基礎設施建設、智能化道路等交通形態還沒有普及，智能網聯汽車交通違法、事故處理、責任界定、保險體系等方面也亟待完善。

商業模式挑戰：智能網聯汽車的誕生對汽車產業而言代表著新市場劃分與品牌爭奪，因此商業模式創新也是智能網聯汽車成功路上的一大挑戰。智能網聯汽車是跨界融合的產物，如何跨領域甚至跨行業協同創新，不斷探索新的商業模式是智能網聯汽車市場推廣普及過程中需要重點思考的問題。

同時，智能網聯汽車產生龐大的數據量，如何挖掘并合法利用數據背后的商業價值也值得業內人士關注。此外，智能網聯汽車完全取代駕駛人而引起的失業問題在一定程度上會為其商業化帶來一定困擾

總體來看，在汽車智能制造技術方面，世界工業發達國家，尤其是歐美、日本占據著主導地位。我國雖然在各個環節都有企業從事相關技術開發和產品制造，但仍有待加強，尤其工廠自動化硬件產品，尚不能為汽車制造企業提供完整的支撐。

因此，我國汽車產業應加快推進裝配智能化技術研發，實現裝配自動化和柔性化，縮短新產品的生產準備周期，提高制造過程中信息的傳遞和處理，降低制造環節、物流環節的成本，推動企業從傳統制造模式向智能化制造模式轉變。

成功案例

天津開發區加速解碼汽車產業高質量發展

經過近十幾年的培育，泰達在汽車產業取得了長足發展，呈現出集群化發展的態勢，目前已經形成汽車生產“三足鼎立”的產業格局。2000年，泰達引進了第一個整車工廠——一汽豐田。在隨后的幾年內，豐田系的配套商，如豐田模具、豐田發動機、艾達變速器、松下、富士通天等70余家企業相繼在泰達建廠，圍繞一汽豐田形成了非常完備的配套產業體系，以豐田系產業集群為代表，標志著泰達汽車產業從無到有，實現了高起步發展。

2009年，泰達引進了第二家整車工廠——長城汽車開工建設，隨之哈弗動力事業部、博信、精益等配套項目在內的數十個配套項目陸續跟進。從此，長城系產業集群成為開發區汽車產業發展的另一個支柱。

2016年5月，泰達第三家整車工廠——一汽-大眾華北生產基地開工建設，設計產能30萬輛，圍繞該項目泰達專門規劃了近10平方公里用地，已經吸引了一汽富維、天納克、寧波華翔、華安、德立等一批企業入住。近年來，天津開發區引進的大眾汽車自動變速器天津公司，由于對泰達投資環境的認可，至今已增資13次之多，總投資額超過170億元。經過幾年的磨合，大眾公司對于泰達高度認可，并促成整車項目再次落戶泰達，大眾系產業集群逐步形成。

其中，作為天津市重點產業項目，總投資約195億元人民幣的一汽-大眾華北基地經過2年的施工建設，已于2018年8月30日正式投產。這一項目建成投產，對天津市乃至京津冀經濟發展和產業轉型升級都具有重要意義，預計可帶動零部件供應商總產值達300億元至400億元，直接帶動就業人數近6000人，間接創造就業崗位上萬個。天津項目的落成使用，也宣告一汽-大眾五大基地戰略布局正式完成（長春、西南、華南、華東、華北），年新增產能100萬輛以上，雄厚的汽車產業發展基礎確實是促使一汽-大眾這只“金鳳凰”安家筑巢泰達的“硬實力”。

目前，天津開發區擁有汽車整車企業5家、各類零部件企業200余家。2017年汽車整車產量約81萬輛，產值達到1295億元。形成了包括整車和發動機、變速器、汽車電子，汽車模具、輪胎、涂料等核心零部件在內的，既有自主品牌又有合資品牌，多系列、多品種的完整汽車產業鏈。

更重要的是，聚集了一汽豐田技術研發中心、錦湖輪研發中心、富士通天、一汽夏利汽車研究院等一批高端汽車研發設計機構;同時，擁有國內第一家具備生產資質的專業新能源汽車企業——天津清源電動車輛公司。僅天津開發區內，為三大整車廠直接提供配套服務的企業就有200余家，大眾、奧迪、愛達、長城等四個變速器制造項目，2017年產量達到176萬臺;恩智浦強芯、大陸電子、電裝、矢崎、摩比斯等諸多汽車電子企業，2017年各類汽車儀器儀表產量總共達到261萬件;此外還有以愛信、信泰、敏信、斯坦雷為代表的車身結構件企業，以普利司通、錦湖輪胎、立中車輪、戴卡輪轂為代表的車輪企業等等。綜合天津開發區近年來汽車產業的發展態勢和項目儲備情況，預計到2020年，天津開發區的整車產能將達到150萬輛，汽車產業總產值將超過3000億元人民幣。

當前，汽車產業的發展面臨著深刻變化。互聯網、云計算、大數據、能源存儲、人工智能撲面而來，電動化、智能化、網聯化成為汽車產業發展的新方向。天津開發區將進一步強化戰略引領，推動汽車產業結構調整、路徑創新、模式轉變;進一步構建產業生態體系，瞄準新能源汽車、智能網聯車，實現燃料汽車、新能源汽車、智能網聯車“三車并進”;進一步強化智能應用，支持企業提升智能化水平，推動關鍵領域取得新突破;進一步優化營商環境。

牢固樹立“產業第一、企業家老大”理念，優化政策體系，降低企業成本，將天津開發區打造成汽車企業聚集的“港灣”、汽車產業高質量發展的“高地”。