廣西汽車產(chǎn)業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級策略研究

吳 星，張迎鳳

（柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545006）

引言

當(dāng)今世界新一輪科技革命蓬勃興起，先進(jìn)智能制造技術(shù)成為新的發(fā)展風(fēng)口。《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)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(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式[1]。以人工智能與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)的智能制造將成為現(xiàn)在及未來中國制造的主流趨勢，汽車行業(yè)應(yīng)通過建立創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈，形成汽車智能制造良性生態(tài)圈。

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2020年，中國汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)到2522.5萬輛和2531.1萬輛，連續(xù)12年實(shí)現(xiàn)全球汽車年產(chǎn)銷量第一。汽車作為最大規(guī)模的復(fù)雜產(chǎn)品，整車生產(chǎn)需要實(shí)現(xiàn)幾萬個零件長達(dá)十幾年的穩(wěn)定協(xié)作，汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸非常長，其上游助推了電子、冶金等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，下游也孵化出規(guī)模超萬億的汽車后市場，在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)社會良性發(fā)展、增加勞動力就業(yè)、拉動國內(nèi)國際雙循環(huán)上發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用。汽車產(chǎn)業(yè)對工業(yè)設(shè)計、制造水平、管理水平等層面的要求極高，代表著制造業(yè)的最高水平（見圖1）。

圖1 智能制造關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)

一、廣西汽車行業(yè)于疫情困境中艱難突圍

為了轉(zhuǎn)變依靠高數(shù)量和低利潤的盈利方式，向高品質(zhì)和高質(zhì)量上求發(fā)展，廣西汽車產(chǎn)業(yè)主動開展以新興技術(shù)驅(qū)動的數(shù)字化轉(zhuǎn)型調(diào)整。2020年新冠疫情的突然到來，讓中國甚至是全世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到了嚴(yán)重阻礙。廣西汽車產(chǎn)業(yè)恰逢產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)調(diào)整的陣痛期，在新冠疫情的沖擊下產(chǎn)業(yè)集中暴露出諸多問題，面臨著消費(fèi)端急劇萎縮、國際出口嚴(yán)重受阻、上下游供應(yīng)不順暢等諸多困難。在自治區(qū)黨委和政府的統(tǒng)一決策部署下，廣西汽車企業(yè)積極克服困難，推進(jìn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)。政府部門也出臺多項(xiàng)利好政策，著力推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同復(fù)工，多渠道協(xié)調(diào)解決企業(yè)用工荒、資金周轉(zhuǎn)緊張和產(chǎn)品銷路不暢等問題。據(jù)廣西壯族自治區(qū)統(tǒng)計局統(tǒng)計，2020年廣西汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入1800億元，汽車整車年產(chǎn)銷突破174.49萬輛，其中新能源汽車188791輛，廣西新能源汽車產(chǎn)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(tài)化背景下廣西汽車產(chǎn)業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn)

在新冠疫情的沖擊下，在資金鏈、用工鏈和供應(yīng)鏈“多重堵點(diǎn)”的加持下，2020年1-3月廣西汽車工業(yè)產(chǎn)值大幅下降，使全區(qū)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展面臨多重困難和挑戰(zhàn)。新冠疫情覆蓋面大，持續(xù)時間久，恰好點(diǎn)中了傳統(tǒng)制造業(yè)的“命門”。有關(guān)資料顯示，受新冠疫情影響，一些汽車企業(yè)二三級配套供應(yīng)商因?yàn)槿狈?shù)字化、自動化、智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)，沒有及時轉(zhuǎn)型升級，僅僅依賴人工生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造，導(dǎo)致了不能按時開工。缺乏智能制造化生產(chǎn)系統(tǒng)，嚴(yán)重依賴人工，成為了目前眾多中小制造企業(yè)的痛點(diǎn)，甚至一些中小企業(yè)因此資金鏈斷裂，宣布破產(chǎn)和倒閉。

習(xí)近平總書記在中國科學(xué)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(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全和其他安全。要增強(qiáng)‘四個自信’，以關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口，敢于走前人沒走過的路，努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng)新主動權(quán)、發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中?！边@段話在汽車制造產(chǎn)業(yè)上尤為適用。我國汽車產(chǎn)業(yè)多年仍未能趕超德、美、日等發(fā)達(dá)國家，根本原因是未掌握核心技術(shù)，自主研發(fā)能力不足，科技改革滯后。汽車產(chǎn)業(yè)要想轉(zhuǎn)型升級成功，必須立足自主研發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，掌握核心知識產(chǎn)權(quán)。然而，廣西汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在的基礎(chǔ)研究能力相對薄弱，一些企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)主要還是依靠引進(jìn)，自身的研發(fā)能力、創(chuàng)新能力不能滿足新產(chǎn)品開發(fā)需要，對引進(jìn)的新技術(shù)不能充分消化吸收，對技術(shù)的再創(chuàng)新能力較弱，跟不上智能升級發(fā)展需求。近年來，雖然廣西的規(guī)模以上企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不斷提高，但是與制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中的要求不匹配、不適應(yīng)。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(quán)逐年增加，但對于汽車產(chǎn)業(yè)聚集的柳州，專利數(shù)據(jù)僅為南寧的二分之一，這和柳州作為工業(yè)城市的地位極不相稱，不利于廣西汽車制造業(yè)競爭力的提高。

表1 2020年1-10月廣西三市專利申請授權(quán)情況表

在信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展的趨勢下，汽車產(chǎn)業(yè)對智能制造轉(zhuǎn)型升級的需求已迫在眉睫。汽車產(chǎn)業(yè)必須反思傳統(tǒng)制造模式，在危機(jī)中主動提升智能制造的水平，加快轉(zhuǎn)型升級的步伐。智能制造轉(zhuǎn)型升級正在成為汽車產(chǎn)業(yè)降低疫情影響、謀劃疫情防控常態(tài)化背景下的發(fā)展的首選項(xiàng)。

三、廣西汽車產(chǎn)業(yè)智能化升級策略建議

（一）創(chuàng)新驅(qū)動打造智能制造體系，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

智能制造體系包括了對已有技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新和開發(fā)新技術(shù)，發(fā)展人工智能、工業(yè)數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)，建模與仿真技術(shù)等關(guān)鍵智能制造技術(shù)[2]。以技術(shù)改革為引領(lǐng)、以創(chuàng)新為動力、以市場和消費(fèi)需求為導(dǎo)向，以產(chǎn)品優(yōu)化升級為主要抓手，梳理出關(guān)鍵智能制造技術(shù)的智造模式、構(gòu)成要素以及各自特點(diǎn)和適合環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)全方位、全過程和深層次的變革，重構(gòu)全生命周期的價值流通網(wǎng)絡(luò)，深度融合生產(chǎn)數(shù)字化和價值智能化，為智能制造實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展提供關(guān)鍵路徑。

此外，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到供應(yīng)商采購、上游產(chǎn)品質(zhì)量保障以及車間操作、檢驗(yàn)、物流等各個制造領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)全新的制造業(yè)務(wù)模式。利用區(qū)塊鏈技術(shù)中的分布式賬本、基于區(qū)塊鏈的智能合約實(shí)現(xiàn)訂單的發(fā)布、采購，可更快地響應(yīng)生產(chǎn)需求，從而提高供應(yīng)鏈效率。通過提高供應(yīng)商訂單的準(zhǔn)確性、產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)品質(zhì)量。

（二）重點(diǎn)解決硬設(shè)施匱乏問題，化解汽車企業(yè)智造升級的供需矛盾

在汽車整車和零部件企業(yè)加大投入開展智能工廠建設(shè)，構(gòu)建汽車制造人工智能的應(yīng)用閉環(huán)生態(tài)。一是智能排產(chǎn)，基于人工智能的最優(yōu)生產(chǎn)排程核心算法，構(gòu)建以零件平準(zhǔn)供應(yīng)為前提的全新整車排產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)支持定制化生產(chǎn)/多車型的混線生產(chǎn)的智能排產(chǎn)，保證生產(chǎn)線的平穩(wěn)與均衡。二是智能供應(yīng)鏈協(xié)同，基于大數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)的供應(yīng)鏈智能補(bǔ)貨，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)群體智能感知融合，挖掘和評價基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)商行為數(shù)據(jù)，同時實(shí)現(xiàn)物流、供應(yīng)鏈、倉儲數(shù)據(jù)深度聯(lián)動，實(shí)時優(yōu)化供應(yīng)物流路徑，達(dá)到預(yù)配送、前端倉儲、用戶需求產(chǎn)品特征相匹配。三是智能生產(chǎn)，基于人工智能的汽車生產(chǎn)過程的動態(tài)感知，構(gòu)建輔助決策和智能預(yù)警系統(tǒng)，建立在線質(zhì)量預(yù)警雷達(dá)、在線缺陷態(tài)勢感知、基地質(zhì)量聯(lián)動分析、費(fèi)用執(zhí)行趨勢分析、單車制造成本度量、基地成本差異對比、設(shè)備檢修運(yùn)維預(yù)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(zhí)行風(fēng)險預(yù)測等控制單元。四是車輛智能運(yùn)輸，優(yōu)化多車型調(diào)度，根據(jù)生產(chǎn)線零部件需求，對供應(yīng)商料箱尺寸等進(jìn)行智能組盤，優(yōu)化物流智能，實(shí)現(xiàn)入庫策略、庫存優(yōu)化、倉儲優(yōu)化、路徑優(yōu)化、清倉管理、物流追蹤、車輛動態(tài)匹配等功能。五是智能倉儲，基于大數(shù)據(jù)分析智能優(yōu)化零部件庫位動態(tài)分配方案，通過實(shí)時感知AVG位置、零部件庫位信息，采用激光/視頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)零部件揀選的實(shí)時動態(tài)優(yōu)化。六是智能運(yùn)維，基于遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控自感知與動態(tài)跟蹤產(chǎn)品運(yùn)維管理，同時利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)行狀態(tài)異常識別與預(yù)測預(yù)警，優(yōu)化生產(chǎn)資源使用，達(dá)到建立數(shù)字化智能生產(chǎn)的目的。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)利用信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)平臺，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)勢和數(shù)據(jù)集成分享的優(yōu)點(diǎn)，逐漸發(fā)展成為智能制造的優(yōu)勢技術(shù)基礎(chǔ)，并通過重塑汽車行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈和內(nèi)部的價值鏈，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)工業(yè)深度融合，從而形成先進(jìn)的生產(chǎn)力和新型的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。隨著汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化的深入，電動汽車的領(lǐng)跑者特斯拉充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一新興技術(shù)，把汽車做成了移動出行服務(wù)的體驗(yàn)工具。中國海爾構(gòu)建的模塊化、自動化與數(shù)字化系統(tǒng)融合的互聯(lián)工廠，其核心是借力互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與用戶的“零距離”，即用戶可根據(jù)需求自由選擇產(chǎn)品，直接把訂單下達(dá)至工廠，并可對整個生產(chǎn)和配送流程進(jìn)行實(shí)時追蹤，把產(chǎn)品開發(fā)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(gòu)建良性經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)循環(huán)如圖2所示。

圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)循環(huán)

借鑒學(xué)習(xí)特斯拉、海爾的先進(jìn)智造理念，汽車制造業(yè)應(yīng)積極將互聯(lián)網(wǎng)融入其中，通過互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)結(jié)合，提高汽車制造業(yè)的智能化、數(shù)字化水平，助力制造轉(zhuǎn)型升級。發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造新模式，打造一批高智能化的定制公共服務(wù)平臺，形成智能制造的專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)體系；優(yōu)化制造過程的信息傳遞，在制品和生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計劃、執(zhí)行和控制的閉環(huán)管理，增強(qiáng)生產(chǎn)的智能化。

（三）引入C2M商業(yè)生態(tài)模式，顛覆傳統(tǒng)銷售制造模式

消費(fèi)者對于汽車的功能和質(zhì)量要求較高，這也是汽車種類不斷更新?lián)Q代的動力。以前的大規(guī)模大批量生產(chǎn)模式，正逐步退出歷史舞臺。然而，目前廣西汽車制造企業(yè)仍存在著對產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)周期不能完全管控、汽車企業(yè)產(chǎn)銷不能平穩(wěn)銜接等問題。

C2M模式（見圖3）產(chǎn)生于“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”背景，是指現(xiàn)代制造業(yè)中由用戶驅(qū)動生產(chǎn)的反向生產(chǎn)模式。C2M模式基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能，通過生產(chǎn)線的自動化、定制化、節(jié)能化、柔性化，運(yùn)用龐大的計算機(jī)系統(tǒng)隨時進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，按照客戶的產(chǎn)品訂單要求，設(shè)定供應(yīng)商和生產(chǎn)工序，最終生產(chǎn)出個性化產(chǎn)品的工業(yè)化定制模式[4]。C2M是一種“預(yù)約式購買，按照要求生產(chǎn)”的全新銷售模式，它剔除了如經(jīng)銷商和品牌商的中間環(huán)節(jié)，真正做到消費(fèi)者與制造商直接連接。該模式通過建立全生命周期的協(xié)同平臺，把設(shè)計、計劃、供應(yīng)鏈、制造、銷售及售后服務(wù)等環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系起來，形成環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)、企業(yè)與供應(yīng)商、經(jīng)銷商之間信息及時共享與反饋的協(xié)同生產(chǎn)模式。該模式解決了傳統(tǒng)汽車企業(yè)在各環(huán)節(jié)相對獨(dú)立、信息不能及時共享的問題，提高了數(shù)據(jù)流、信息流、資金流等狀態(tài)的時效性及有效性，形成上中下游產(chǎn)業(yè)鏈無縫對接的智能制造模式，從而提升了協(xié)同制造能力和制造水平。

圖3 C2M銷售模式圖

（四）智能化實(shí)施人才引進(jìn)與培養(yǎng)，帶動創(chuàng)新發(fā)展

智能制造需要的學(xué)科是綜合性的，因此對人才的需求也必然是綜合性跨專業(yè)的復(fù)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(chǎn)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，自動對零部件進(jìn)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(hù)的專業(yè)型高端人才。

由于廣西的地理位置和企業(yè)特點(diǎn)，廣西汽車產(chǎn)業(yè)智能升級過程中不僅高級管理人才、高級技術(shù)開發(fā)人才及高級復(fù)合型人才等高端人才缺乏，在操作層面懂技術(shù)的高級技工也相當(dāng)奇缺，這就導(dǎo)致汽車企業(yè)智能升級的過程中新產(chǎn)品開發(fā)能力弱，一些有利于汽車企業(yè)智能化的方案與項(xiàng)目無法順利實(shí)施。

據(jù)此，對廣西在培養(yǎng)、引進(jìn)智能制造創(chuàng)新人才提出以下幾點(diǎn)建議。

第一，與廣西本土高校和區(qū)外（含國外）知名高校建立校企聯(lián)合的協(xié)同創(chuàng)新中心。將創(chuàng)新思維和職業(yè)技能培養(yǎng)相結(jié)合，成立應(yīng)用開發(fā)型的校企協(xié)同創(chuàng)新中心，在優(yōu)勢互補(bǔ)和資源共享的基礎(chǔ)上，讓創(chuàng)新能力和職業(yè)技能得到同步提升，培養(yǎng)出一批具有創(chuàng)新能力的智能制造人才。

第二，與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營同步，依據(jù)培養(yǎng)培育的內(nèi)容，重新制定人才培養(yǎng)方案。根據(jù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型下對人才能力的需求，密切關(guān)注企業(yè)行業(yè)的發(fā)展，以行業(yè)發(fā)展為依據(jù)及時調(diào)整課程設(shè)置、課程體系，根據(jù)創(chuàng)業(yè)教育目標(biāo)選擇和設(shè)置課程內(nèi)容和教學(xué)方法，采用學(xué)校與企業(yè)評價相融合的方法開展專業(yè)課程考核。

第三，發(fā)揮校企協(xié)同育人優(yōu)勢，聘請企業(yè)專家和技能大師到校授課。通過校內(nèi)教師和企業(yè)專家的聯(lián)合培養(yǎng)，為廣西培養(yǎng)并儲備技能人才，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，推動“廣西智造”按照《中國制造2025》行動綱領(lǐng)穩(wěn)步前進(jìn)，助力廣西汽車產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型升級。

第四，制定制造業(yè)相關(guān)激勵機(jī)制和人才引進(jìn)方案，引進(jìn)各類高素質(zhì)、高技術(shù)研發(fā)型人才。激勵高技術(shù)企業(yè)與社會資本聯(lián)合成立專業(yè)人才培訓(xùn)基地，引進(jìn)一批能夠承擔(dān)智能制造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的攻關(guān)人才，為廣西傳統(tǒng)制造向智能制造升級提供“源頭活水”。

四、結(jié)語

綜上，針對廣西汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級路徑開展了對策性研究，提出了汽車行業(yè)智能化升級的策略建議?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)上加快數(shù)字化智能工廠建設(shè)，形成全流程協(xié)同制造，建立創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈深度融合的汽車制造業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)、工業(yè)設(shè)計機(jī)構(gòu)、高校的深度合作，構(gòu)建廣西汽車產(chǎn)業(yè)智能制造體系，為廣西汽車企業(yè)及產(chǎn)業(yè)提供參考，對推動廣西汽車產(chǎn)業(yè)向價值鏈中高端延伸、不斷增強(qiáng)廣西汽車企業(yè)的核心競爭力、實(shí)現(xiàn)廣西汽車產(chǎn)業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級具有較強(qiáng)的借鑒意義。