智能制造背景下武漢汽車產業集群的發展研究

高俊

摘 要：武漢汽車工業經過近30年的發展已經具有相當大的規模，成為國內“車都”之一。但隨著智能制造時代的到來，汽車制造產業也需要進行相應的規劃和升級。本文從智能制造設備分析入手，研究推動武漢汽車產業升級的路徑。

關鍵詞：智能制造;武漢;汽車產業

1 武漢汽車產業集群的形成

武漢現代汽車產業集群的起點可追溯至1990年，當時中國二汽（東風汽車集團的前身）與法國雪鐵龍公司簽約，決定在武漢沌口地區合資建設30萬輛轎車項目。1992年5月，東風公司與法國雪鐵龍公司組建的合資公司“神龍汽車公司”正式在武漢落戶。2002年10月，東風汽車公司與法國雪鐵龍公司的合資合作提升為與法國PSA標致雪鐵龍集團的合資合作。

2001年9月，由東風汽車公司、華中科技大學產業集團、湖北高新技術發展促進中心、武漢經開投資有限公司等7個股東發起成立了東風電動車輛股份有限公司。

2003年6月，東風汽車集團有限公司與日產汽車公司組建合資企業“東風汽車有限公司”，總部設在武漢。該公司旗下設有東風日產乘用車公司、東風啟辰汽車公司、東風英菲尼迪汽車有限公司等。

2003年7月，東風汽車集團股份有限公司與日本本田技研工業株式會社各出資50%共同組建東風本田汽車有限公司。2004年4月，東風本田第一工廠投產;2012年7月，東風本田第二工廠投產;2019年4月，東風本田第三工廠投產。東風本田的三個工廠2019年整體產能將提升至63.2萬輛每年。

2003年9月，東風汽車總部由湖北十堰遷往武漢，至此形成了以東風公司為中心，法國PSA集團、日本本田、日本日產為主體的武漢汽車產業集群。

2007年7月，東風汽車成立自主品牌的東風乘用車公司，并開始打造自主乘用車品牌“東風風神”。

2012年6月，上汽通用武漢分公司在武漢江夏金口奠基，2017年上汽通用武漢基地整車產量已經突破70萬輛。

2013年12月，東風汽車公司與法國雷諾汽車公司組建合資公司“東風雷諾汽車有限公司”，公司注冊地為武漢黃金口產業園。

此外，近年來吉利、江淮等汽車公司均已完成在武漢落戶的前期準備工作，整車工廠已經開始動工修建。

2 武漢汽車產業集群的規模

經過20多年的發展，汽車產業已經成為武漢市的支柱產業，并多年為第一大產業。武漢已經成為全國汽車制造生產的主要城市，武漢也已成為聞名全國的“車都”。

從規模上來看，2012年武漢的汽車年產量僅為80萬輛，經過五年發展，2017年武漢的汽車年產量已達189萬輛，汽車工業總產值也已躍升到3600億元。其中成立僅十余年的東風本田汽車，2017年汽車產銷量達72萬余輛，產值已達1100億元。東風本田汽車也成為了武漢第一個年產值突破千億元的單體企業。

至今，武漢已經形成了以武漢經濟技術開發區為核心，輻射周邊區域的汽車制造產業布局。多家整車汽車制造廠齊聚，使得武漢的汽車整車產銷量已經接近200萬輛。

圖1 武漢汽車工廠分布示意圖

圍繞著武漢的整車制造企業，各類汽車零部件生產企業也紛紛聚集武漢。目前，武漢的汽車零部件企業已多達500余家，汽車零部件產品包含了從底盤到變速箱的各個部分。這些汽車零部件企業中不乏有偉世通、萬向、法雷奧、格特拉克等世界一流的大型企業。他們也形成了以武漢經濟技術開發區為核心，輻射蔡甸區、東西湖區、漢南區的產業鏈。

3 智能制造在汽車行業應用

3.1 機器人在整車制造企業中的應用

以工業機器人的代表的智能制造技術目前已經在各大汽車生產企業中得到應用，并將在今后的一段時間內更加廣泛和深入的應用到汽車制造與生產的各個環節中去。在整車制造的沖壓、焊接、噴涂、裝配四大核心環節中，機器人技術都正在發揮著越來越重要的作用。

3.1.1 焊接作業

在汽車制造領域，工業機器人技術應用得最多就是焊接技術。由于汽車工業對焊接工藝要求嚴格，對焊接一致性要求高，同時焊接工作環境惡劣等原因，焊接工業機器人被大量的應用到了汽車工業中。根據焊接方式的同不，焊接又可以分為點焊和弧焊。點焊是車輛制造時的重要技術，特別是對汽車車身進行焊接時，需要有合理的焊接路徑和恰當的焊接工藝。使用工業機器人焊接，能保證較高焊接精度的同時，還可以通過編程實現對汽車不同部位的焊接加工。

圖2 弧焊機器人圖3 點焊機器人

3.1.2 噴涂作業

機器人噴涂作業主要有涂膠與噴漆兩大類別。在汽車制造中，工業機器人能快速的實現對汽車車身的噴涂作業。同時，相對于人工作業，機器人噴涂的質量穩定性高，還能避免惡劣作業環境對人體造成傷害。

3.1.3 裝配作業

汽車制造中的一個重要環節就是對不同部件進行裝配。在傳統的汽車制造中，由于裝配作業靈活度高，大多由人工完成。但隨著協作機器人等一批新型工業機器人的誕生，越來越多的裝配工作可交由人機協作完成，大大提高了工作效率，減輕了人工負擔。

3.1.4 搬運作業

在汽車制造的沖壓、裝配等環節，需要對工件進行上下料、搬運等操作，使用機器人進行搬運作業，可以提高生產環節的自動化水平，提高整體制造效率。

3.2 機器人在零部件制造企業中的應用

3.2.1 零部件制造

在汽車零部件的加工和制造企業中，以工業機器人為代表的智能制造裝備以正在迅速普及。工業機器人目前已經開始應用到汽車零部件加工的上下料、零件打磨、部件裝配、涂膠、焊接等各個領域。如圖所示，為汽車軸頭打磨工作站，該機器人工作站采用密封設計，由機器人夾持需要進行打磨加工的汽車軸頭，進行粗磨、細磨等加工作業。

3.2.2 零部件檢測

在汽車零部件產品加工中，常需要對加工后的零部件進行檢測以確定加工零件是否符合要求。如果對大批量的零部件進行人工檢測，通常需要大量的時間，而且人工檢測的精度波動通常很大。因此，使用視覺技術配合機器人進行檢測，可以大大提高檢測的效率和精度。

4 政策支撐

4.1 依托高校與科研院所

武漢高校重多，有著豐富的智力資源，武漢汽車產業集群的智能化提升可以依托高校展開。在智能制造研發階段，可以依托武漢理工大學智能制造與控制研究所、華中科技大學制造業數字化國家工程研究中心等高校，結合武漢汽車工業現狀聯合開展研究。在智能設備集成與設計階段，可以依托武漢商學院機器人產學研中心等地處汽車制造核心地域的武漢市屬高校開展研究。在機器人與智能設備的應用階段，可以依托

4.2 培養智能制造企業

培養武漢本地的龍頭型的智能制造企業，如加強對武漢華中數控股份有限公司、武漢奮進電力技術有限公司等在智能制造領域有豐富經驗的企業的持續培養。加強龍頭型智能制造企業的引進，如加快引進發那科機器人在武漢本土的落地，引進格力智能制造機器人的落戶等。

4.3 加快汽車相關產業智能制造示范園區建設

通過結合武漢汽車制造業的特點，加快汽車相關產業智能制造示范園區建設。例如，在武漢汽車產業聚集的經濟技術開發區建設“大唐-西門子智能制造研發中心和公共服務平臺”，在東湖高新區打造“國家智能制造產業園區”，與華中科技大學共建“智能制造基地”等。

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基金項目：武漢市社科聯2019年度一般課題項目（智能制造背景下全面提升武漢汽車產業競爭力的研究，WHSKL2019067）