2023年8月21日-24日,由工業和信息化部裝備工業發展中心、江蘇省工業和信息化廳、蘇州市人民政府以及中國汽車工程研究院股份有限公司聯合主辦的“2023汽車技術與裝備發展論壇”于蘇州隆重召開。本屆論壇以“裝備夯實根基?技術引領未來”為主題,邀請政府領導、行業院士、企業高層、技術專家,圍繞新技術、新裝備、新生態展開深入研討,以推動技術及產業發展,夯實質量強國之基,服務汽車強國戰略。
其中,在8月22日舉辦的汽車產業智能制造發展論壇上,國家智能制造專家委員會榮譽主任朱森第作《發揮汽車作用促進智能制造發展》報告。以下內容為現場演講實錄:
各位大家下午好,裝備工業中心給我出了個題目,讓我今天下午來發個言,我有點為難,我覺得講什么好,新的技術我也不可能講,有好多專家在這兒。所以我就想怎么把汽車產業、智能制造和智能制造裝備這三個主題詞連起來,我今天下午就把這三個主題詞連起來,講點邏輯,講點觀點,講點看法,跟大家一起討論。從這四個方面把這三個主題詞串起來。
一、汽車產業是制造業的龍頭產業
二、汽車產業智能制造走在制造業的前列
三、汽車智能制造帶動智能制造裝備產業的發展
四、發揮汽車產業智能制造帶動作用的思考
我的標題很長,實際上就是解決這三者之間的邏輯關系。要回答的問題,第一個,汽車產業能不能帶動?第二個,汽車產業有沒有帶動?第三個,汽車產業如何帶動?這四個方面回答這三個問題。
一、汽車產業是制造業的龍頭產業
為什么說它是龍頭?這幾個側面可以反映出來汽車產業是制造業的龍頭產業。
1.產業規模大、鏈條長、就業崗位多,所以它是拉動經濟增長的重要引擎。各地為什么汽車產業發展那么熱,就是因為它是一個重要的引擎。
2.在經濟波動的時候,汽車產業是一個晴雨表,也是經濟穩定增長的重要壓艙石。
3.汽車產業是新工藝、新技術重要的應用載體。
4.汽車是裝備產業的組成,它是大宗消費品,也是重要的交通運輸設備,現在物流這么發達,沒有重型汽車承載物流的任務,物流恐怕就很難了。
有些數據,汽車產業營業收入很高,差不多9萬億,汽車產銷量基本接近3000萬,汽車產業鏈條長,從材料到元器件,到零部件,到整車,再到設備,再到后市場,要細分出來,產業鏈就像一個魚骨一樣。
汽車的就業崗位基本這兩年都在500萬,所以汽車如果不景氣,大學生畢業的就業就受到了一定的影響。汽車產銷量里,商用車這幾年有點下降,乘用車略微增長,但是乘用車的燃油車又受到電動汽車增長的影響,但是電動車加燃油車加起來乘用車的銷量差不多2500萬輛,乘用車里燃油車輛在減少,而電動車產量在往上漲。所以這里面講新能源汽車,有的專家講新能源汽車不是太準確,因為電本身不是新能源,無非汽車的動力從燃油動力變成用電的動力,所以叫新動力汽車更準確一點。不管怎么說,現在大家形成一個概念,就叫它新能源汽車。
上午總工程師已經把新能源汽車和工業母機兩者做了很好的連接,我作為兩個連接里的補充,我作為三者之間的連接。話說到這兒,工業母機這個提法,新能源汽車的提法也有專家提出,這些提法跟中國文字的習慣不夠準確,咱們不討論這個,咱們討論三者之間的關聯。
大家看到新能源汽車2022年700萬輛,還會猛漲,尤其是現在我們國家把新能源汽車當作三個名片其中一個名片,這是我們換道超車的一個很強的領域,里面需要很多問題思考,避免將來出現新的問題。
汽車產業應用新技術是最活躍的,新工藝、新技術可能是對航天航空比較早的應用,但是在民用產業里規模比較大的應用,汽車產業是一個比較活躍的行業。所以可以看到,汽車上面應用了新的技術,汽車生產過程里擁有了很多技術,尤其是現在人工智能、大數據等等這些新技術都在汽車里應用。我后邊要舉的就是增材制造、機器視覺還有其他新技術的應用,所以汽車產業是新工藝、新技術應用最活躍的行業。
舉兩個例子:
第一,增材制造,在所有應用里面處在第三,第一航空航天、第二是醫療,第三是汽車,占整個應用里的14.6%,保時捷就用了增材制造技術,把汽車里一個部件用增材制造做出來了。增材制造最大的一個優點,用增材制造做模具,還有一個,批量小的做試制的時候直接增材制造打出來,也不用開模具了,但是要批量還得要開模具。
第二,機器視覺現在應用面很廣,機器視覺在汽車里應用較多,主要是在汽車裝配、在線檢測、零部件的離線監測,還有表面檢測,表面檢測現在有了人工智能,有了機器視覺,代替人眼檢測,檢測效率、準確度更高。輕量化也需要用機器視覺來解決。所以在機器視覺當中,汽車是一個很重要的應用。機器視覺應用領域里,如果按行業來分,航空航天最多,第二是建筑,第三是汽車,汽車站到11%。所以在機器視覺當中,汽車也是應用很廣的一個領域。
現在智能網聯汽車很熱,智能網聯汽車里用到的新技術就更多,現在L2級的自動駕駛技術已經得到了普及,要上路L2級還差,要到L4級,現在很多城市都在做試驗的道路,劃區域,還有汽車芯片這幾年也發展很快。這些都表明汽車是新技術應用非常活躍的一個行業,這里我講到智能汽車里有機器視覺的感知,測量行人、機動車行為的預測,還有芯片等等,不再細說。
汽車為什么還是龍頭?汽車是大宗消費品,買個電視才多少錢,買個汽車更多了,買個房子更多,房地產業下來對經濟影響很大,汽車要下來對經濟影響也大,因為汽車在全社會的消費品總額當中,十分之一有1%就是汽車,汽車營收額大概4萬億-5萬億,所以拉動的話首先要大宗消費品拉動,靠手機拉動還拉不起來,靠家電也拉不起來,汽車游可能拉起來。
所以第一個是汽車是制造業里的龍頭產業。除了龍頭以外還不夠,它必須在智能制造里還走在前頭。
二、汽車產業智能制造走在制造業的前列
我們再看汽車的智能制造是不是走在各行各業的前面?先說明智能制造是什么,我講到智能制造的時候反復強調,因為“十三五”規劃做的時候,征求我的意見,我當時就提出來智能制造不是一門技術,不是一個產業,智能制造不是生產模式,也不是生產范式,智能制造是生產方式,這個生產方式就是貫徹到整個制造的過程,能夠自感知、自學習、自決策、自執行、自適應,“五個自”的新的生產方式。
上午譚院士講到了,我覺得2.0里面生產方式的變革是福特生產方式,3.0生產方式的變革是經驗生產方式,4.0生產方式的變革是智能制造的生產方式變革,智能制造是我們的目標,智能制造會給制造業帶來革命性的變化,整個生產方式變了,整個過程是制造的智能化。所以我特意把“制造的智能化”和“智能制造”兩者加以區分。
汽車是實現智能制造很重要的行業和領域,汽車也是實現智能制造,得到高質量發展的一個重要路徑。現在很多汽車的企業智能制造已經水平很高了,早些年我去看廣汽新能源的汽車,我一看有點像未來工廠,只要目標輸進去,它就按照目標做出來。我們現在汽車行業從提高生產效率,減少資源消耗,降低生產成本,提升產品的質量,提高企業效益方面已經都見到了成效。特別是在設計、生產、產品、服務這四個方面,汽車智能制造都做得不錯。
汽車這個產業從制造業的各個產業分門別類來講,這個產業工業體系完備,而且它的工藝積累成熟,精益生產早些年就在汽車行業普及了,管理基礎較好,汽車行業的隊伍素質較高,這是很重要的智能制造實現的基礎。
還有汽車產品批量大,自動化程度高,客戶個性化需求也大,大批量定制的方式越來越多。要選什么行業來做智能制造,要選批量大,要選原來自動化程度高的,要選原來管理基礎好的,要選產品還沒有到成熟周期走下坡路的,還要選這些產品客戶個性化要求特別高的,這樣搞智能制造才能見效,錢投下去值得。否則錢投進去生命周期都過了,搞智能制造根本白花錢。所以汽車的智能制造又是整個制造業推行智能制造的先行者,是個重要的戰場。
從實際效果和現狀來看,智能制造也是我們國家汽車智能制造發展比較好的領域。到目前為止,制造業已經實現了數字化車間智能工廠的8000個,這8000個是工信部門各地報上來的數,工信部匯總以后的數,在電子標準院企業庫里,質檢的和咨詢機構認證的,最后達到二級和二級以上的已經有16000家,2500個達到了二級以上水平,這是8000家里的,有209個水平較高。209個企業平均的數據,效率提高34%,研發周期縮短20%,不良品率平均下降27%,智能制造對制造業來講能起到這樣的作用。
再從汽車70年發展來看,它始終沒有廷布,從當年早期的燃油汽車,走到現在的數字化、網絡化、智能化,始終往前走,所以完全有條件和基礎做智能制造。而汽車行業智能工廠普及率也較高,按照電子標準院庫里統計數據來看,按照行業來分,汽車行業達到二級和二級以上的智能制造能力成熟度的占到36%,僅次于計算機電子,計算機電子要求自動化程度更高,所以它的普及率更高一點。
汽車實現智能制造,已經建了數字化工廠的有74個,剛才講的209,汽車占到74個。廣汽埃安等會要講,不啰唆了。奧迪也是智能制造廠,從無人駕駛的運輸系統、輕型機器人的應用、輔助裝配、VR虛擬裝配,都做了一些探索,取得了一定的成效。
未來的汽車,今天上午很多專家都講,它不是一個交通運輸的工具,不是一個代步工具,它是個智能終端,它是一個非常大眾的產品,所以它在數字中國的建設當中是非常重要的一部分,將來的智能汽車也好,網聯汽車也好。
裝備制造業里,剛才我講了汽車是裝備制造業的組成部分,同時它又是裝備在汽車里重要的應用。我們講要制造大國變成制造強國,如果制造業里的汽車沒有從大到強,從大國走到強國恐怕也是不穩的。
所以從這些方面來看,汽車還是制造強國建設和數字經濟等等幾個國家戰略重要的交匯點。
三、汽車智能制造帶動智能制造裝備產業發展
這兩個我無非要說明,汽車產業的智能制造能不能帶動智能制造裝備的發展,我的回答是能。那我們就要問帶動了沒有?首先智能制造裝備是什么?把“智能制造裝備”和“智能裝備”加以區分,智能制造裝備是用于智能制造的裝備,還有很多裝備部用于制造的,不列在智能制造裝備里頭。我列出來這一系列都是實現智能制造必不可少的裝備。然后再加上工業軟件,加上基礎件,加上工業互聯網,我認為就構建了智能制造底層的設備,我們在這個上面可以建自動化的智能生產線,建數字化車間,建智能工廠,再若干年把企業變成一個智慧企業。所以智能制造裝備是智能化制造和實現智能制造一個重要的基礎和關鍵。
我們國家的智能制造裝備到底現在能不能支撐起汽車產業的智能制造?可以大部分支撐起來,小部分還支撐不起來。首先我看我們國家智能制造里兩個重要的產品,一個數控機床,一個工業機器人。這兩個產業到底發展的怎么樣,以它們兩個作為典型來分析。
這幾年在智能制造推進的過程當中,這兩個產業已經得到了比較好的發展,智能制造本身到底怎么來界定,現在3.2萬億口徑的問題,有人可能不是,我這里就講到3.2萬億。
首先看金屬成形機床,成形機床現在營業收入到了1200億,成形機床的產量到了35萬臺。金屬切削機床營業收入到了1800億,金屬切削機床產量將近70萬臺、80萬臺。工業機器人產量這幾年有了快速提升,尤其是2021年,去年比2021年有一點提升,但增長速度不夠高,銷售額也提升。
有一個現象我們要重視,工業機器人產業要快速發展,看這個圖,2021年有個快速增長,2022年稍微低一點。這里面自主品牌的市場占有大體上都算了一下,2013年是26%,到2021年32%,從這兩個年份來看,我們自主品牌機器人占有率提高了6個百分點,可是這幾年的發展當中我們一直都在上下波動。國內市場需求量、市場容量機器人相當大了,我們國產自主品牌的也就三分之一不到一點,機器人應用的領域,汽車是個大用戶,機器人密度,在做“十三五”機器人規劃的時候,當時預計2020年我們機器人密度能到150就不錯了,因為我們一直都是低于世界平均水平。實際到了2020年,工業機器人密度到253,去年到了322,我估計機器人的密度到2025年還會提高,因為這幾年機器人需求量很大。問題是自主品牌機器人市場占有率怎么提升。
看數控機床的主要應用領域,40%在汽車行業,機器人應用領域23%在汽車行業,第一是電子信息,電子信息里用的機器人是GALA(音)機器人用的比較多,多關節的機器人汽車用的多。我跑汽車廠的整車廠,焊裝車間一看,三四百臺基本全部是國外的,沒有國產的機器人,我們也有國產機器人廠家來了,比較郁悶,汽車乘用車里焊裝車間我們的機器人怎么能進去,這就是我們需要解決的一個問題。
在做臨時專項的時候,當時做了兩年的調研,也找了四個主要的應用領域:汽車、船舶、發電設備、航空航天,主要是航空,四個領域,把這四個行業要的產品列出來,一共57種產品,57種產品里又選了14個標志性的產品。臨時專項完成了,機床產業怎么樣,反正老百姓覺得機床產業不行,專家覺得還行,認識有差距。當年為什么臨時專項把汽車作為第一個用戶,二期建設的時候曾經機床行業支持二期的建設,二期的建設對機床是一個帶動,所以在臨時專項編制的時候,一直想讓汽車產業對數控機床發展能夠起到帶動作用。我是臨時專項編制方案的組長,編完了以后當時還是有信心的,能把高端機床滿足率從8%提高到15%,現在不止了,執行下來以后還是有不盡如人意的地方。
所以我們現在要想到底怎么讓汽車產業發展,特別汽車產業智能制造的發展帶動智能制造裝備的發展,這是應有之意,我們借鑒一下日本、德國、韓國。我講日本,日本機器人產業發展和汽車產業發展基本同步,日本機器人發展簡史我這兒列了表,從這四個時期,搖籃期、實用期、普及提高期、平穩增長期,這四個期發展過程當中都和汽車產業緊密結合,所以日本汽車產業的發展和日本智能制造裝備產業的發展我們可以借鑒。歸結起來有四條:
1.需求牽引。誰來牽得動,汽車產業能夠牽得動,汽車產業里用的機器人,特別是關節機器人用的最多,而且技術要求較高,凡是汽車的焊裝車間里能把機器人的應用解決了,我們的機器人產業就有望。
2.政策支持。日本在做機器人產業的時候有很多政策,他們特別重視產業政策,其中有很多快速折舊的做法,還有鼓勵和獎勵的辦法。快速折舊我們曾經也提過,但覺得在我們國家快速折舊行不通,好多企業不愿意快速折舊,一個設備折舊期已經過了十年、二十年還可以用,用了之后淘汰掉。
3.鼓勵創新。這些年當中日本的機器人發展,因此,日本機器人在四大家族里,除了有FANUC以外,安川也很厲害,還有其他一些企業發展也不錯。
4.應用迭代。一個產業,一個新的產品的應用要到成熟一定是要多次的迭代。
我回答第二個,能不能帶動,應該,第二,有沒有帶動,第三個就是怎么帶動,如何帶動。
四、發揮汽車產業智能制造帶動作用的思考
我做了一些思考:
1.建立戰略合作聯合體。今天上午有個倡議,倡議里有汽車的企業,有智能制造裝備的企業,也有搞裝備的企業,聯合倡議合作,在倡議的基礎上,我建議裝備中心下來能不能搞幾個對子,那個對子是戰略合作的聯合體,將來這些對子有什么事的時候大家一起行動。光是現在項目的往來,合同的往來,這樣的合作還不夠,整車的企業從一開始醞釀的時候就把供應商,就把裝備企業吸引進來共同起步。
2.“由電向油”,我們可以理解,因為汽車乘用車里頭,自主品牌原來份額很小,基本上是德系的、日系的、美系的汽車,他們要用的裝備顯然德系的用德國裝備,日夕的用日本裝備,美系好一點,他廣泛采購。所以在燃油車里,乘用車我們要進去是有一定難度的。現在新能源汽車、電動汽車自主品牌很多,是不是能給電動汽車提供裝備,然后再向燃油車進軍。
3.“由外轉內”,有一些原來搞機器人的企業,國內市場拿不到,然后承接國外的訂單,國外訂單有了業績以后,回過來再到國內市場,說我在哪兒干過業績,這樣“由外向內”。
4.聯合承擔國家重大項目。現在已經有的部門已經在醞釀,用國家項目把有關的汽車企業和搞智能制造裝備的企業連在一起,用項目為紐帶,這是有效的,但現在還沒有開始實施,我希望能夠快一點實施。
5.首臺(套)。原來有,現在到處討論首臺(套),首臺(套)沒有破題。
6.對裝備企業來說,關鍵的是要做好練內功、強體魄、提產品。濟南二機床經過三十年的努力,經過三個張的總工程師。第一個張是(張博維),第二個張是(張志剛),第二個張是(張思順),在張志剛的18年當中,濟南二機床就進到了全世界做壓力機的三大巨頭之一,能夠承接國外汽車廠的訂單。濟二是搞智能制造裝備的企業可以很好的思考和學習的。
7.汽車是龍頭,龍頭應該把小兄弟帶起來,但是有兩個,第一個,你從供應鏈的角度把你的管理,把你的技術能夠延伸到供應商里去,日本企業這方面做的比較好。第二,把成熟的解決方案能夠擴散出去。
到底如何能夠發揮帶動作用,我做了這么一點思考,歸結起來就是有一個最基本的認識,就是不斷的積累,多次的迭代,不斷的改進,長期積累,多次迭代,不斷改進,搞汽車的也好,搞裝備也好,大家都有這樣基本的認識,這樣三條我們也可以思考。
1.互相給機會,不給機會和舞臺,他怎么積累經驗。
2.問題不出門,搞裝備的企業要把問題都要解決了,別到汽車廠里把汽車廠作為試驗場地。
3.起步即互動,就是在剛剛開始醞釀新的產品,新的工藝,新的技術的時候,裝備企業和汽車企業就開始互動。
謝謝大家。
(本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)
來源:蓋世汽車
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