在汽车装备企业联合共建工程中心的意义

张佳晨

摘 要：为了落实我国智能制造发展规划（2015-2025年）指导精神，以我国汽车产业链智能制造需求为导向，加快提升新能源汽车智能装备系统研发与集成工程技术能力，全面实现我国汽车智能制造自主创新体系和国产化水平，在机器人应用最为广泛的汽车及其零部件行业大力发展智能装备与系统、培育发展系统集成及其应用，成为了当前我国智能制造2025的关键着力点。因此，在该背景下，汽车装备制造企业和专业高校针对汽车行业发展对智能装备系统集成的需要拟共建工程中心，聚焦新能源汽车智能装备集成领域的科技攻关与工程化技术研究与实现。

关键词：汽车装备 联合共建 工程中心 新能源汽车 智能制造

Abstract：In order to implement the guiding spirit of China's intelligent manufacturing development plan （2015-2025）， and to be guided by the demand for intelligent manufacturing in my country's automobile industry chain， accelerate the improvement of new energy vehicle intelligent equipment system research and development and integration engineering technology capabilities， and fully realize China’s automobile intelligent manufacturing， the independent innovation system and the level of localization， vigorously developing intelligent equipment and systems in the automobile and its parts industry where robots are the most widely used， and fostering and developing system integration and applications have become the key focus of my country's intelligent manufacturing 2025. Therefore， in this context， automotive equipment manufacturing companies and professional colleges and universities plan to build an engineering center in response to the needs of the development of the automotive industry for intelligent equipment system integration， focusing on scientific and technological research and engineering technology research and implementation in the field of intelligent equipment integration for new energy vehicles.

Key words：automotive equipment， joint construction， engineering center， new energy vehicles， intelligent manufacturing

汽車装备系统集成是实现新能源汽车快速发展的重要基础。在智能制造和工业4.0时代，打造智慧工厂、持续创新与数字化战略布局是实现我国汽车制造业转型升级的必然选择。由于汽车制造行业属于自动化程度高的规模经济型行业，如何迎合消费者日益增加的个性化需求，采用高节拍、高效率、高品质的柔性化生产线成为车厂应对多品种小批量生产和提高工艺稳定性与效率的关键所在，实现多品种混线生产的汽车装备系统集成技术也必将成为最重要的关键环节。然而，面向智能制造的我国汽车装备系统集成工程化能力和产业化水平依然较低，不仅高端制造设备和核心零部件严重依赖进口，而且还缺乏将进口设备和零部件转换为国产高质量替代产品的汽车装备系统集成国产化的工程技术能力。当前，新能源汽车产业发展迅速，为了快速掌握汽车智能制造生产线装备集成全套工程核心技术，尽早全面实现生产线国产化，避免在汽车制造装备领域长期受到西方国家“卡脖子”关键核心技术限制，充分发挥企业工程技术强项和高校研发优势，汽车装备制造企业与专业大学联合共建工程中心，培育发展新能源汽车及其零部件产业智能生产系统集成研发与应用能力[1]，加快我国汽车制造业智能化改造，促进汽车产业“机器人应用”与自动化生产线工程示范与行业推广也是我国《智能制造发展规划（2015-2025年）》重要目标，也是我国汽车产业智能制造工程核心技术攻关领域。

尽管我国在汽车制造过程中的关键装备和智能化技术方面已经取得了可喜的成就，但总体来看，我国汽车产销量与国产汽车装备制造发展水平之间并不匹配，尤其是处于产业链后端的汽车制造装备产业发展还不充分，甚至在较多关键领域还受“卡脖子”技术制约，例如汽车动力总成及其他关键零部件制造设备、车身制造与总装设备、新能源汽车发展所需装备的核心技术都被欧美日等发达国家/地区垄断。除了关键装备和技术受限外，从我国汽车工业整体上来看，汽车智能装备系统集成与工程化技术和能力方面的短板也不容忽视，尤其是在工业4.0背景下，我国新能源汽车制造装备系统集成和整车装备输送设备研发跟国际相比还存在较大的差距。虽然合资车企和自主品牌车企智能生产装备达到了国际一流水平，但多建立在整体进口支付高额成本的前提下，或者是由国内汽车生产装备系统集成商提供但核心设备却大量依赖进口，比如在自动化程度较高的焊装车间和涂装车间，多采用国外进口设备或合资设备。因此，如果长期依赖生产线或关键设备进口的局面得不到改变，尤其是在工业4.0时代全球汽车工业产业升级转型时期对我国新能源汽车装备集成工程技术能力得不到提升，将会长久影响我国新能源汽车弯道超车战略。当前，我国正处于新能源汽车快速发展的关键时期，传统汽车生产线改造、新能源汽车及其零部件智能化生产线建设的市场空间极为广阔，新能源汽车行业快速发展不仅能促进我国汽车智能生产线装备技术引进与自主创新融合发展，也为快速提升国家汽车装备系统集成工程化技术水平供了巨大机遇，这构成了联合共建本工程中心的重要行业背景。

国产汽车智能生产装备系统集成能力亟待培育。汽车行业要强大必须以智能装备为支撑，在工业4.0时代，智能工厂和智能车间建设与改造至关重要，而汽车装备升级是汽车产业迈向智能制造的前提。从全球来看，世界汽车制造强国，如美国、日本和德国等具有强大的汽车装备业作为支撑。尽管我国自主生产的冲压生产线已在市场当中占据主导地位，装配工艺的输送设备国内完全能够自主生产，但在汽车制造的关键装备，比如动力总成及其他的关键零部件的制造设备，车身制造与整装设备、新能源汽车核心技术基本还依赖欧美日等发达国家。我国汽车装备对外技术依存度达到70%以上，汽车冲压、焊接、涂装、整装使用的主要是进口加工设备，柔性的冲压自动生产线等先进的冲压设备与国外相比还有差距，涂装设备、整装设备、焊接设备的本土化率也只有20%左右。在整车厂完成的冲压、焊装、涂装和总装四大工艺流程中，焊装是自动化程度最高，应用工业机器人最多的流程环节，然而由于我国智能装备制造基础薄弱，处于从机械化、电气化、自动化向智能化转型的初级阶段。总体来看，高纲领、高节拍、高柔性、高智能的白车身自动化焊装生产线设计与制造是当前我国汽车行业的瓶颈问题，柔性总拼、高速输送、国产设备、智能控制等关键核心技术与装备长期以来被国外企业垄断。因此，亟待培育面向新能源汽车制造及其零部件生产的智能装备研发与装备系统集成工程能力。

我国在汽车整车制造、零部件制造和新能源汽车等领域规模上均居全求领先地位，比如仅就我国广东省而言，其整车产量自2016年开始连续多年蝉联全国第一，2018年全省汽车产量突破300万辆，规模以上汽车制造业产值近800亿元。装备是当前国家重点支持的关键领域，也是我国智能制造发展（2015-2025）规划的布局重心与发展方向，建设“汽车装备工程技术研究中心”，搭建企业与高校面向于新能源汽车装备集成的产学研平台，全面提升新能源汽车制智能生产线装备自主研发创新与系统集成工程技术能力，高度符合我国加快发展智能制造与工业4.0规划纲要的战略需求，也是汽车装备制造企业和专业高校致力于提高我国汽车制造智能生产线装备水平和能力的内在需求。依托本工程技术中心平台，充分发挥各高校在汽车智能制造、机器人、制造物联网、关键装备、数字化工厂和智能生产线装备集成等领域的学科优势和高端人才优势，将最新科研成果和先进技术通过装备制造企业加速产业转化应用，全面提升全国汽车制造工厂智能化解决方案的自主创新水平，摆脱和解决当前新能源汽车制造产业升级过程中过度依赖发达国家关键技术“卡脖子”等问题，率先实现我国新能源汽车装备全面国产化目标。此外，工程中心对促进促进新能源汽车零部件产业的智能生产、降低车企成本和提高效益方面意义显著，具体表现在以下几个方面：

1 有利于培育我国新能源汽车装备系统集成工程技术自主创新能力，加快实现我国汽车行业智能制造转型

汽车制造是当前自动化流程相对较高的产业，随着工业4.0时代到来，生产工厂开始从制造向“智造”转变，自动化、數字化和智能化车间已成为智能制造的重要载体。由于我国汽车工业不仅在关键设备方面受到核心技术制约，同时在智能装备系统集成工程技术与生产系统整体解决方案方面跟国外相比也存在较大的差距，这使国内车企严重依赖欧美日等智能装备和智能生产系统解决方案。因此，建设“我国新能源汽车装备系统集成工程技术研究中心”，有利于加快提升我国新能源汽车国产装备与系统集成方案的解决能力，增强国内企业在新能源汽车装备的自主创新、研发、设计、制造和技术服务等方面掌握核心关键技术[2]，提高新能源汽车智能制造系统集成商在柔性生产线、数字化工厂、智能输送装备、工厂自动化系统、机器人先进制造系统等领域的装备研发与系统集成工程技术水平，从而推动我国汽车工业4.0转型和智能制造战略目标实现，这对提升我国汽车装备制造业地位意义重大。

2 有利于提高新能源汽车智能制造关键装备国产化率，降低国内车企生产成本，推动我国新能源汽车装备产业发展

随着智能制造和工业4.0时代到来，工厂自动化正向工厂综合智能化发展，国内新能源整车与零部件产业的数字智慧工厂建设与改造对生产装备系统集成解决方案市场需求增长。据预测，2025年汽车工业产销将逐渐转移到亚洲，我国每年总销量将占据全球30%。比如广东一个省就在汽车整车、零部件和新能源汽车等领域汇集了东风日产、广汽本田、广汽丰田、广汽乘用车、比亚迪、一汽大众、长安标致等一批整车厂商和近500家零部件厂商。这些企业在实施《中国智能制造2025》战略过程中，均面临着高度集成的装备系统集成的新建和改造问题。虽然近年来汽车制造自主体系开始逐步采用国产设备，然而在复杂、特殊、精密等关键工艺领域仍然无法国产化，在冲压、焊装、涂装和总装环节中，涂装与焊装机器人装备几乎全部依赖进口，成本居高不下，不仅影响车企经济效益，也不利于我国系能源汽车智能制造关键装备行业发展。因此，建设汽车装备制造工程技术研究中心 ，有利于我国在新能源汽车生产装备领域加快提高国产化率，从软硬件装备和软件系统集成等多层面突破新能源汽车智能制造关键装备、核心技术和系统集成方案;通过增强装备系统化解决能力，逐步降低进口装备使用率，提高国产关键装备采用率和市场份额，从而带动我国新能源汽车智能制造核心关键装备产业发展，不仅能快速增强我国新能源汽车智能制造系统集成工程技术能力，还能带动我国汽车智能制造关键装备行业的培育和健康发展。

3 有利于推动产学研合作，通过共建工程中心加快高校成果转化落地，推动我国新能源汽车智能装备行业高质量发展

工业4.0时代的汽车智能工厂实施是一个理论、技术和工程高度复杂的系统工程[3]，需要解决网络化与分布式生产设施集成、自动化与精准化的人/机器/资源交互，以及高度标准化模块化的设备与系统融合。建设高质量的工程技术中心需要联合高校科研机构与企业共同探索中国新能源汽车智能制造之路。因此，建设汽车装备制造技术研究中心”，合作共建有利于整合高校技术与人力资源优势，充分发挥高校在智能装备制造领域的学科优势，通过协同共建与产学研合作，积极促进校企交流协同解决新能源汽车智能生产装备领域的重大行业共性与关键技术，加快带动高端科研成果转移转化与产业化，研发系列核心技术及产品，突破新能源汽车智能制造领域的“卡脖子”难题和关键技术，为我国新能源汽车装备行业发展贡献力量。

4 工程中心认定后对行业的带动作用与社会效益

汽车装备制造企业的工程中心建成后，通过共建协议打造产学研高端研发平台，提升依托单位在汽车装备领域工程技术研发水平，强化企业在全国的行业领导地位，不仅可以直接带动我国新能源汽车装备系统集成服务产业的发展，在推动我国新能源汽车智能制造国产关键设备行业快速发展方面也具有显著的带动作用，这对促进我国新能源汽车工业4.0智能制造战略实施意义深远，从而产生巨大的行业带动作用和社会经济效益。

（1）推动我国新能源汽车装备系统集成服务商行业的水平提升与快速发展。

工程中心联合建设将加快推动针对行业关键技术的攻克研发和产品创新，带动整个行业技术水平不断发展，通过参与行业前沿技术产品研发与行业标准制定，缩短与发达国家之间的行业技术差距，带动我国新能源汽车装备系统服务产业发展。

（2）带动我国新能源汽车智能制造国产化关键装备行业的水平提升与快速发展。

工程中心联合建设将加速促进加快攻关研发新能源汽车智能制造关键设备、加快新能源汽车装备冲压、焊接、涂装、总装系统集成过程中的国产化关键装备采用率，减少进口装备依赖，培育和带动我国新能源汽车智能制造关键装备行业发展。

（3）推动我国新能源汽车工业4.0战略实施与新能源汽车零部件产业智能制造高起点发展。

工程中心认定建设将加速推动我国新能源汽车智能制造工业4.0战略快速落地实现，当前我国汽车工业正处于发展关键期，智能生产线改造/新建、零部件制造市场需求巨大，工程中心建设对华南地区新能源汽车及其零部件行业智能制造水平整体提升作用显著。

总上所述，工程中心建设成后将会打造一个集技术攻关研发、工艺改进、成果转化、人才培养与产学研合作于一体的高端工程技术开发平台。通过打造新能源汽车装备系统集成示范工程，提高产品科技含量，增强我国新能源汽车装备行业的整体工程化技术水平和国际竞争能力[4]。由于新能源汽车装备行业发展空间广阔，工程中心建设对上下游产业推动将带来巨大的经济效益，包括大幅度地降低对国外系统和装备的进口率，节约外汇和降低企业成本;带动新能源汽车装备行业发展和价值创造，增加相关行业的工业生产总值和财税创收;促进我国地方经济发展，为我国汽车装备行业发展培养高端人才，带动就业和促进社会稳定发展。总之，工程中心联合建设无论对攻克行业关键共性技术作用明显，尤其是对推动我国新能源汽车装备整体行业快速高水平发展意义重大，同时对相关行业的推动和社会经济效益也非常显著。

参考文献：

[1]范海燕，胡明星，赵晓娟.校企共建工程实践中心 构建卓越人才培養新机制[J].中国教育技术装备，2015（04）：142-144.

[2]张南峰.新能源汽车行车状态数据采集终端及其应用关键技术研究.广东省，广州出入境检验检疫局，2016-07-08.

[3]梁霄.基于SD的中国新能源汽车产业技术创新生态系统研究[D].广东工业大学，2020.

[4]谢清明.6万转、10kW高速永磁同步电主轴合作研究.贵州省，贵州航天林泉电机有限公司，2016-12-08.