智能制造背景下武漢汽車產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展研究

高俊

摘 要：武漢汽車工業(yè)經(jīng)過近30年的發(fā)展已經(jīng)具有相當(dāng)大的規(guī)模，成為國內(nèi)“車都”之一。但隨著智能制造時代的到來，汽車制造產(chǎn)業(yè)也需要進行相應(yīng)的規(guī)劃和升級。本文從智能制造設(shè)備分析入手，研究推動武漢汽車產(chǎn)業(yè)升級的路徑。

關(guān)鍵詞：智能制造;武漢;汽車產(chǎn)業(yè)

1 武漢汽車產(chǎn)業(yè)集群的形成

武漢現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)集群的起點可追溯至1990年，當(dāng)時中國二汽（東風(fēng)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(qū)合資建設(shè)30萬輛轎車項目。1992年5月，東風(fēng)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(fēng)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(biāo)致雪鐵龍集團的合資合作。

2001年9月，由東風(fēng)汽車公司、華中科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)集團、湖北高新技術(shù)發(fā)展促進中心、武漢經(jīng)開投資有限公司等7個股東發(fā)起成立了東風(fēng)電動車輛股份有限公司。

2003年6月，東風(fēng)汽車集團有限公司與日產(chǎn)汽車公司組建合資企業(yè)“東風(fēng)汽車有限公司”，總部設(shè)在武漢。該公司旗下設(shè)有東風(fēng)日產(chǎn)乘用車公司、東風(fēng)啟辰汽車公司、東風(fēng)英菲尼迪汽車有限公司等。

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

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

2007年7月，東風(fēng)汽車成立自主品牌的東風(fēng)乘用車公司，并開始打造自主乘用車品牌“東風(fēng)風(fēng)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(chǎn)量已經(jīng)突破70萬輛。

2013年12月，東風(fēng)汽車公司與法國雷諾汽車公司組建合資公司“東風(fēng)雷諾汽車有限公司”，公司注冊地為武漢黃金口產(chǎn)業(yè)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(zhǔn)備工作，整車工廠已經(jīng)開始動工修建。

2 武漢汽車產(chǎn)業(yè)集群的規(guī)模

經(jīng)過20多年的發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為武漢市的支柱產(chǎn)業(yè)，并多年為第一大產(chǎn)業(yè)。武漢已經(jīng)成為全國汽車制造生產(chǎn)的主要城市，武漢也已成為聞名全國的“車都”。

從規(guī)模上來看，2012年武漢的汽車年產(chǎn)量僅為80萬輛，經(jīng)過五年發(fā)展，2017年武漢的汽車年產(chǎn)量已達189萬輛，汽車工業(yè)總產(chǎn)值也已躍升到3600億元。其中成立僅十余年的東風(fēng)本田汽車，2017年汽車產(chǎn)銷量達72萬余輛，產(chǎn)值已達1100億元。東風(fēng)本田汽車也成為了武漢第一個年產(chǎn)值突破千億元的單體企業(yè)。

至今，武漢已經(jīng)形成了以武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)為核心，輻射周邊區(qū)域的汽車制造產(chǎn)業(yè)布局。多家整車汽車制造廠齊聚，使得武漢的汽車整車產(chǎn)銷量已經(jīng)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(yè)，各類汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)也紛紛聚集武漢。目前，武漢的汽車零部件企業(yè)已多達500余家，汽車零部件產(chǎn)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(yè)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(yè)。他們也形成了以武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)為核心，輻射蔡甸區(qū)、東西湖區(qū)、漢南區(qū)的產(chǎn)業(yè)鏈。

3 智能制造在汽車行業(yè)應(yīng)用

3.1 機器人在整車制造企業(yè)中的應(yīng)用

以工業(yè)機器人的代表的智能制造技術(shù)目前已經(jīng)在各大汽車生產(chǎn)企業(yè)中得到應(yīng)用，并將在今后的一段時間內(nèi)更加廣泛和深入的應(yīng)用到汽車制造與生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中去。在整車制造的沖壓、焊接、噴涂、裝配四大核心環(huán)節(jié)中，機器人技術(shù)都正在發(fā)揮著越來越重要的作用。

3.1.1 焊接作業(yè)

在汽車制造領(lǐng)域，工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用得最多就是焊接技術(shù)。由于汽車工業(yè)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(huán)境惡劣等原因，焊接工業(yè)機器人被大量的應(yīng)用到了汽車工業(yè)中。根據(jù)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(shù)，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(dāng)?shù)暮附庸に?。使用工業(yè)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(xiàn)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(yè)

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

3.1.3 裝配作業(yè)

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

3.1.4 搬運作業(yè)

在汽車制造的沖壓、裝配等環(huán)節(jié)，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(yè)，可以提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)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(yè)中的應(yīng)用

3.2.1 零部件制造

在汽車零部件的加工和制造企業(yè)中，以工業(yè)機器人為代表的智能制造裝備以正在迅速普及。工業(yè)機器人目前已經(jīng)開始應(yīng)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(lǐng)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(shè)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(yè)。

3.2.2 零部件檢測

在汽車零部件產(chǎn)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(shù)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(chǎn)業(yè)集群的智能化提升可以依托高校展開。在智能制造研發(fā)階段，可以依托武漢理工大學(xué)智能制造與控制研究所、華中科技大學(xué)制造業(yè)數(shù)字化國家工程研究中心等高校，結(jié)合武漢汽車工業(yè)現(xiàn)狀聯(lián)合開展研究。在智能設(shè)備集成與設(shè)計階段，可以依托武漢商學(xué)院機器人產(chǎn)學(xué)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(shè)備的應(yīng)用階段，可以依托

4.2 培養(yǎng)智能制造企業(yè)

培養(yǎng)武漢本地的龍頭型的智能制造企業(yè)，如加強對武漢華中數(shù)控股份有限公司、武漢奮進電力技術(shù)有限公司等在智能制造領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗的企業(yè)的持續(xù)培養(yǎng)。加強龍頭型智能制造企業(yè)的引進，如加快引進發(fā)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(guān)產(chǎn)業(yè)智能制造示范園區(qū)建設(shè)

通過結(jié)合武漢汽車制造業(yè)的特點，加快汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)智能制造示范園區(qū)建設(shè)。例如，在武漢汽車產(chǎn)業(yè)聚集的經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)“大唐-西門子智能制造研發(fā)中心和公共服務(wù)平臺”，在東湖高新區(qū)打造“國家智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)”，與華中科技大學(xué)共建“智能制造基地”等。

參考文獻：

[1]趙甲，于英杰，趙濤.基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的汽車行業(yè)智能制造信息化業(yè)務(wù)體系構(gòu)建[J].汽車電器，2019（01）：1-4.

[2]劉宗巍，張保磊，趙福全.面向智能制造的汽車產(chǎn)業(yè)升級路徑研究[J].汽車工藝與材料，2018（11）：1-8.

[3]梁慶文.應(yīng)用示范性汽車零部件智能制造新模式[J].中國汽車，2018（11）：57-62.

[4]任飛.機器人在汽車智能制造中的應(yīng)用探討[J].河北農(nóng)機，2018（11）：39-40.

[5]戴家鵬.工業(yè)機器人在智能制造中的角色[J].Engineering，2018，4（04）：27-39.

基金項目：武漢市社科聯(lián)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(chǎn)業(yè)競爭力的研究，WHSKL2019067）