工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺賦能汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法論

賽迪智庫 信息化與軟件產(chǎn)業(yè)研究所

汽車行業(yè)是典型的大型離散行業(yè)，具有供應(yīng)鏈高度分散、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)精密等特征，面臨研發(fā)設(shè)計周期長、供應(yīng)鏈管理低效、下游需求碎片化、服務(wù)要求高端化等行業(yè)痛點，亟需加快基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，全面提升研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、產(chǎn)供銷管理、經(jīng)營模式等環(huán)節(jié)的數(shù)字化水平。海爾、上汽、北汽等企業(yè)以網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計和規(guī)?；ㄖ粕a(chǎn)為切入點，加速推動汽車行業(yè)向協(xié)同化、定制化、柔性化方向轉(zhuǎn)型?；诖耍覀儗ζ囆袠I(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案進行了專題研究，深入剖析了汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢、平臺應(yīng)用場景以及業(yè)務(wù)落地解決方案，對加快打造我國汽車新型制造體系具有重要意義。

汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

趨勢分析

1.研發(fā)設(shè)計由獨立分散向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同轉(zhuǎn)變。汽車的研發(fā)設(shè)計通常包括車形外觀、結(jié)構(gòu)強度、內(nèi)飾擺放和電器布置等方面，涉及眾多專業(yè)領(lǐng)域，采用傳統(tǒng)的煙囪化設(shè)計業(yè)務(wù)系統(tǒng)，難以實現(xiàn)各方面設(shè)計的協(xié)調(diào)性，容易導(dǎo)致后期較高的設(shè)計修改率。伴隨著虛擬仿真和云協(xié)作平臺等技術(shù)的出現(xiàn)，可以保障各設(shè)計部門基于唯一虛擬模型進行設(shè)計開發(fā)，實現(xiàn)成員間“點對點”的信息交流，提高研發(fā)設(shè)計協(xié)同化水平，縮短產(chǎn)品上市周期。

2.生產(chǎn)制造由批量生產(chǎn)向規(guī)模化定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。我國汽車產(chǎn)品同質(zhì)化問題嚴重、市場競爭激烈，諸多車企呈現(xiàn)銷售下滑等頹勢，并且下游消費者需求日漸碎片化，使得傳統(tǒng)少品種、大批量生產(chǎn)模式難以適應(yīng)市場變化，加大車企的生存壓力。隨著大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的應(yīng)用，車企可以全方位獲取消費者的需求數(shù)據(jù)，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)能力和產(chǎn)線轉(zhuǎn)換能力，動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計劃，實現(xiàn)規(guī)模化定制生產(chǎn)，提高企業(yè)競爭優(yōu)勢和消費者滿意程度。

3.產(chǎn)供銷管理由信息孤島向全局協(xié)同轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)車企需要與眾多零配件供應(yīng)商和汽車經(jīng)銷商進行溝通協(xié)調(diào)，保障汽車產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售過程的通暢運行，而以往汽車產(chǎn)業(yè)鏈的信息孤島問題嚴重，大大增加了車企對產(chǎn)供銷鏈條的管理成本。通過建立數(shù)據(jù)流動渠道，打通汽車行業(yè)產(chǎn)供銷端的信息管理通道，為產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)制定科學(xué)采銷決策提供重要支撐，通過保障物料信息在產(chǎn)業(yè)鏈全鏈條中的自由流動，帶動物料資源自由流通，實現(xiàn)產(chǎn)供銷端的高效協(xié)同。

4.盈利模式由單一銷售向全方位服務(wù)轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)汽車行業(yè)只能依靠銷售汽車進行盈利，盈利渠道單一，容易受市場環(huán)境影響，韌性較差。而隨著汽車產(chǎn)品高度智能化和通信技術(shù)的快速發(fā)展，汽車企業(yè)可以更容易獲取圍繞人、車、城市生成的娛樂數(shù)據(jù)、車機數(shù)據(jù)、駕駛行為數(shù)據(jù)、電商數(shù)據(jù)以及場景化數(shù)據(jù)等重要數(shù)據(jù)資產(chǎn)，并用于汽車精準投保、預(yù)測性維護、智能營銷、出行服務(wù)等新興業(yè)務(wù)場景，有力拓寬車企盈利渠道。

汽車行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

典型應(yīng)用場景及實踐

1.研發(fā)設(shè)計協(xié)同。一是模擬仿真。汽車企業(yè)可通過在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺部署CAE等功能模塊，在賽博空間對汽車模型進行碰撞仿真、結(jié)構(gòu)仿真和流體仿真等，降低樣品試制成本，并縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。二是設(shè)計數(shù)據(jù)交互。汽車企業(yè)可應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺集成汽車的外觀、結(jié)構(gòu)、性能和電器分布等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各項設(shè)計工作跨部門、跨企業(yè)、跨區(qū)域的同步進行，保障設(shè)計方案的協(xié)調(diào)與適配，提高研發(fā)效率。三是工藝設(shè)計優(yōu)化。利用工藝流程仿真等功能模塊，全方位、超逼真模擬汽車加工、焊接、涂裝、整裝等工序，確定最優(yōu)工藝方案，保障產(chǎn)品質(zhì)量。

例如，長安汽車在美洲、歐洲、亞洲等地都建立了研發(fā)中心，通過建立以三維數(shù)字化設(shè)計和全球協(xié)同設(shè)計為核心的汽車產(chǎn)品智能化研發(fā)云平臺，與海外設(shè)計中心進行24小時全天候產(chǎn)品聯(lián)合開發(fā)，實現(xiàn)了跨部門、跨企業(yè)、跨區(qū)域的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計，支撐產(chǎn)品研發(fā)周期從36個月縮短至24個月。

2. 規(guī)模化定制生產(chǎn)。一是用戶深度參與。汽車行業(yè)搭建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以為消費者參與定制生產(chǎn)提供入口，協(xié)調(diào)研發(fā)部門、生產(chǎn)部門和采銷部門根據(jù)客戶定制信息，確定生產(chǎn)方案，實現(xiàn)以客戶為中心的定制生產(chǎn)模式。二是全流程排產(chǎn)。汽車行業(yè)可通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立客戶定制產(chǎn)品BOM，并結(jié)合生產(chǎn)能力和時間要求，自動生成高效且可執(zhí)行的生產(chǎn)計劃。三是柔性化生產(chǎn)。汽車行業(yè)可以利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，依據(jù)定制產(chǎn)品生產(chǎn)方案，及時切換產(chǎn)線布局，并協(xié)調(diào)指揮AGV滿足不同產(chǎn)線的物料需求，實現(xiàn)規(guī)?；ㄖ粕a(chǎn)。

例如，榮成康派斯公司依托海爾COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺“SINDAR幸達”智慧房車露營生態(tài)解決方案，通過構(gòu)建交互定制平臺、創(chuàng)新設(shè)計平臺、模塊化采購平臺、智慧售后服務(wù)平臺等，讓用戶直接參與到房車生產(chǎn)的全生命周期，實現(xiàn)房車的大規(guī)模定制化生產(chǎn)，取得了良好經(jīng)濟效益，綜合采購成本降低7.5%，交付周期從35天下降到20天，訂單同比增長62%，一次性交檢合格率達到95%。

上汽大通開發(fā)了包括“我行MAXUS大數(shù)據(jù)平臺”在內(nèi)的7個數(shù)字化平臺，可以為用戶參與、用戶制造提供接口，整合和匹配用戶的多樣化汽車配置，統(tǒng)一調(diào)配各生產(chǎn)車間協(xié)作，實現(xiàn)在線選配、日歷訂車、訂單跟蹤等智能定制功能，支撐實現(xiàn)規(guī)?；ㄖ粕a(chǎn)模式，助力產(chǎn)品上市周期減少35%，產(chǎn)品交付期縮短20%以上，加工及產(chǎn)線切換時間縮短30%，并實現(xiàn)了99.8%的配置精確度。

3.產(chǎn)供銷協(xié)同。一是“進銷存”精準管理。汽車行業(yè)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可建立貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的溝通渠道，實時監(jiān)測上游原材料供給情況和下游產(chǎn)品需求信息，根據(jù)精益管理要求，動態(tài)調(diào)整企業(yè)庫存策略，在保障企業(yè)正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)“進銷存”精準管理。二是質(zhì)量追溯體系。汽車企業(yè)可基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，采集汽車零配件和生產(chǎn)工藝信息，進行標簽化處理，對產(chǎn)品進行全生命周期的質(zhì)量管理，準確識別質(zhì)量問題，并進行溯源管理，找到質(zhì)量問題環(huán)節(jié)，提高產(chǎn)品質(zhì)量保障水平。

例如，廣西汽車集團通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺搜集銷售、生產(chǎn)、采購、物流各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，搭建起了企業(yè)全流信息化平臺，實現(xiàn)了供應(yīng)商供貨—工廠生產(chǎn)—客戶配送全程數(shù)字化，實現(xiàn)了產(chǎn)供銷端的協(xié)同化，使物流作業(yè)效率平均提高35%，單據(jù)錯誤率降低85%，數(shù)據(jù)及時性提高50%。

4. 服務(wù)化延伸。一是預(yù)測性維護。汽車企業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實時采集生產(chǎn)設(shè)備參數(shù)設(shè)置、應(yīng)力分布等狀態(tài)數(shù)據(jù)，利用故障診斷大數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)警，通過實施預(yù)測性維護方案，減少非計劃停機時間。二是智能營銷。汽車行業(yè)可將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)接口擴展至社會范圍內(nèi)的大數(shù)據(jù)體系，精準識別客戶信息，完整刻畫客戶肖像，通過智能汽車等終端進行個性化推送，提升營銷水平。三是個性化保養(yǎng)。汽車行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與客戶的互聯(lián)互通，采集客戶駕駛習(xí)慣、車況數(shù)據(jù)等信息，通過故障預(yù)警分析模型，為客戶提供個性化保養(yǎng)方案，優(yōu)化客戶服務(wù)體驗。四是出行服務(wù)。汽車行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可通過實時監(jiān)測汽車產(chǎn)品，動態(tài)匹配客戶用車需求，簡化汽車租賃流程，為客戶提供完整的出行解決方案，打造高質(zhì)量出行服務(wù)生態(tài)體系。

例如，一汽基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實時監(jiān)測總裝車間電機設(shè)備狀態(tài)，通過對總裝電機的預(yù)測性維護，有效避免因非計劃停機造成的損失，實現(xiàn)了顯著的經(jīng)濟效益，總裝電機故障預(yù)測準確率提高至90%以上，預(yù)測周期提前7～90天，非計劃停機時間減少10%～20%，電機維護成本節(jié)約5%～15%。北汽福田汽車基于iTink云平臺通過車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與客戶的互聯(lián)，為客戶提供預(yù)測性維修保養(yǎng)和車隊管理等高端服務(wù)，并通過打通與其它行業(yè)數(shù)據(jù)體系的流通渠道，形成包含汽車金融、ETC管理等圍繞客戶360的服務(wù)生態(tài)體系，采取打標簽的方式，精準用戶畫像，并依據(jù)大數(shù)據(jù)標簽精準推送，進行有針對性的服務(wù)，使回客率提高20%以上。

推進應(yīng)用場景落地的著力點

1.深化數(shù)據(jù)應(yīng)用，完善數(shù)據(jù)流通體系。一是完善數(shù)據(jù)解析體系。面向汽車行業(yè)設(shè)備運行狀態(tài)信息、實時工藝參數(shù)信息、產(chǎn)品質(zhì)量信息、生產(chǎn)計劃信息等大量異構(gòu)數(shù)據(jù)，建立高效的數(shù)據(jù)解析體系，釋放數(shù)據(jù)資產(chǎn)活力。二是建立大數(shù)據(jù)共享中心，在云端匯聚汽車行業(yè)全要素、全價值鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈等數(shù)據(jù)資源，激發(fā)數(shù)據(jù)規(guī)模效應(yīng)，以數(shù)據(jù)自由流動帶動資源配置的全局優(yōu)化。三是深化數(shù)據(jù)挖掘。積極探索與保險、銀行等大數(shù)據(jù)平臺間的溝通與協(xié)作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨領(lǐng)域的自由流動，為汽車行業(yè)新模式新業(yè)態(tài)提供數(shù)據(jù)支撐。

2.聚焦生產(chǎn)過程，強化機理模型供給。一是圍繞個性化定制，開發(fā)完善用戶信息反饋模型、方案選擇模型、產(chǎn)品可視化模型等，降低用戶參與定制的門檻，并提高用戶參與的積極性。二是圍繞柔性化生產(chǎn)，開發(fā)完善產(chǎn)線監(jiān)測模型、AGV調(diào)用模型、生產(chǎn)排程模型等，滿足企業(yè)根據(jù)客戶定制信息高效開展混線生產(chǎn)。三是圍繞工藝質(zhì)量管理，開發(fā)完善質(zhì)量缺陷檢測模型、質(zhì)量溯源模型、工藝優(yōu)化模型等，保障生產(chǎn)流水線中的產(chǎn)品質(zhì)量。四是開發(fā)模型綜合管理平臺，匯聚機理模型資源，實現(xiàn)模型的標簽化管理、智能化搜索和精準化調(diào)用。

3.圍繞行業(yè)痛點，推廣解決方案普及。一是圍繞企業(yè)生產(chǎn)管理，梳理汽車行業(yè)在研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的痛點問題，綜合利用機理模型，形成特定場景解決方案。二是圍繞企業(yè)經(jīng)營管理，挖掘汽車行業(yè)在供應(yīng)鏈和銷售渠道中的信息流通堵點和供需錯配問題，結(jié)合硬件設(shè)施和運營環(huán)境，構(gòu)建企業(yè)經(jīng)營解決方案。三是圍繞企業(yè)服務(wù)化延伸，整合汽車行業(yè)在智能營銷、預(yù)測性維護、出行服務(wù)、汽車金融等方面的痛點環(huán)節(jié)，按需調(diào)用機理模型，形成支撐新模式新業(yè)態(tài)的解決方案。四是圍繞安全防護，分析汽車行業(yè)在生產(chǎn)制造、實際駕駛、運營維護等領(lǐng)域的安全需求，集成機理模型，實現(xiàn)安全感知、安全決策等功能，保障企業(yè)生產(chǎn)安全和客戶駕駛安全。