5G时代来临，以数字化转型应对时代变革已成为汽车行业的共识，但究竟什么是数字化？数字化能实现什么价值？汽车企业又该如何推动才能助益自身和行业发展？政府的扶持政策又该如何选择？……针对这些行业内外高度关注的热点问题，我们深入老牌车企精心打造的数字化工厂——华晨宝马位于中国沈阳的铁西工厂寻找答案。

华晨宝马工厂的数字化策略

工业4.0、5G赋能、新基建、云端大数据、数字孪生、业务可视、智能制造、转型升级……当谈及关于新世代汽车生产制造的诸多热点话题时，这些宏大的词汇时常被作为“标准答案”给出，智能制造更是其中无法避开的焦点。但是，这些和闪现在电脑、手机屏幕上的一串串数字和影像有什么内在逻辑关系？繁复冗杂的数据是如何牵一发而动全身地影响着整个神经网络？一台由几万个零部件组装而成的汽车，如何快速生产出来并做到每一个环节都可追溯？在生产线边敲敲打打了一辈子的传统制造业工人，面对高自动化率浪潮来袭，如何继续创造价值？

华晨宝马工厂

高度数字化的汽车工厂提供了一个底层解决方案，它包括设计、研发、生产、制造、服务等，每个环节上的每位参与者，都在预先规划好的底板上分别工作，最终形成一个零瑕疵的闭环。

华晨宝马从数字化平台，数字化技术应用等多个角度充分展现数字化工厂的实践成果。举例来说，一台由铁西工厂生产的华晨宝马3系轿车，从钢板进厂到发动机组装，从方向盘安装到物流板车驶出厂区，各环节会一刻不停生成大量数据，系统收集数据并自动进行处理和分析。与此同时，工作人员可以在自助数字化工具和数据平台上访问这些数据，并以此为基础制定决策。这意味着，数字化服务于人，让人能以事实为依据来做重大决策，让工作变得更加高效、灵活。

华晨宝马数字化 平台

为进一步提升效率和质量，华晨宝马将数字化规划、数字化生产、数字化物流与数字化园区五大分域统一整合进工厂的神经中枢——数字化平台。简单来说，数字化规划就是利用三维建模、VR（虚拟现实技术）和虚拟调试等数字化工具，先在虚拟世界完成全过程的数字孪生，随后将模拟应用在现实中；数字化园区则是集成建筑设施管理、智能办公系统和能源管理等数字化体系创建一个更加节能环保、以人为本的绿色工厂。经数字化赋能后，工厂不再是重复枯燥的流水线集成体，科技也不再是冰冷的操作工具，整座工厂变成了神奇的“魔法城堡”，而穿梭其中的AGV（无人搬运车）便是其数字化映射。

宝马数字化规划3D建模模型

在铁西工厂，高度自动化的AGV将工作人员从简单重复工作中释放出来的同时，提高了分拣效率，保证了拣选准确率——目前20辆AGV每小时可完成超过300个拾取订单。更重要的是，动力总成工厂AGV的部署为华晨宝马在中国的两座工厂提供了一个极具普适性的物流适配方案。根据规划，大东工厂和铁西新工厂将于今明两年内，陆续完成“货到人”改造。

动力总成工厂内的无人运输车

此外，厂区以及车间内随处可见的高清摄像头360度无死角对每个环节的操作以及每一个下线的零件“挑刺”。比如，视觉系统可对每一个车身进行缝隙数据分析和在线几何检测，通过质量数据的流通预测，随后调整生产过程中的质量问题。AI视觉系统的导入将工作人员因工作疲劳和心情波动所造成的无故偏差概率，降到了最低。

AI视觉检测系统

同时，华晨宝马作为全球首先实现工厂内5G全线覆盖的汽车制造商之一，借助5G技术的低延迟，高稳定性和高速信息传输赋能生产，提高效率，减少生产准备时间。比如，通过5G高速连接AR眼镜实现远程实时诊断和维护工作。而5G技术的应用将增强设备之间的连通，为实现无线连接的灵活生产提供可能。

工人们通过“AR”技术设备查看产品生产过程数据

AI视觉检测发动机缸盖瑕疵、AGV协助物流减少人工、5G技术应用于机器人、一线工作人员与IT技术紧密配合……这些看似表面关联松散的细枝末节，实则是拼凑出未来智能工厂完整图景的关键线索，而这些细节已经覆盖至总装车间、发动机机加工车间、物流运输、办公区等方方面面。作为宝马集团数字化转型的试验田，其高度互联的智能数据生态系统集成从设备、流程和技术手段收集的数据，并进行自动处理和分析，以实现从制造到物流全价值链的优化升级。而员工则将通过自助数字化工具和数据平台实现数据驱动型决策，享受更加安全健康的工作环境和更加智能灵活的工作方式。

除宝马集团外，奔驰、奥迪、一汽、东风、上汽、特斯拉、蔚来等国内外优秀整车企业，以及诸多零部件企业等都在将新一代信息技术贯穿到设计、工艺、生产、物流等诸多环节，数字化升级已经全方位铺开，精益求精的智能化平台将为产品提供更加严苛的品质保障和技术支撑，而持续不断的数字化升级将加速行业发展。

政策助力汽车“智能制造”

数字化工厂伴随数字仿真技术和虚拟现实技术等新一代信息技术的发展而来，是智能制造发展的重要实践模式，它通过对真实工业生产的虚拟规划、仿真优化，实现对工厂产品研发、制造生产和销售服务的优化和提升，是现代工业化与信息化融合的应用体现。

智能工厂的数字化升级间接带动了国内制造企业数字化转型，促进了国内的制造业产业升级。这背后是智能制造不断进化的支撑，但是在发动机、变速箱及其制造等关键核心技术方面仍存在不少短板。作为未来汽车产业的重要发展方向，数字化转型与智能制造密切相关，既离不开企业自身实力的提升，也离不开政府政策的大力支持。

“开展智能示范工厂建设，大力发展智能制造装备，加强关键核心技术攻关……”去年4月，工信部发布的《“十四五”智能制造发展规划》（征求意见稿）（以下简称《规划》）中，针对国内智能制造的现实痛点，提出了明确目标。《规划》将给汽车制造的数字化发展提供助力，也是汽车制造传统数字化改革转型的主要诉求。

“这是对我国制造业未来5年发展提出的全面规划。当前我国从新车产销全球第一的汽车大国到汽车强国还有一段距离，向智能制造转型的任务更是尤为迫切。”中南大学交通运输研究中心研究员时蔚然表示，汽车制造水平是一个国家制造业的重要标志。

中汽中心汽车试验研究所智能网联试验研究部部长秦孔建同样认为，数字化与智能化对于汽车产业来说是一个非常重要的机遇，是产业创新发展的原动力。

“《规划》从设计、材料、生产制造、装备、供应、管理、标准以及相关软件、硬件等方面，对包括汽车制造在内的产业链、供应链的智能化升级发展，提出了重点任务和明确的目标，对汽车制造业的智能化转型尤其具有针对性。”正如东方证券分析师覃筱鹏所言，《规划》的部署通过“六大行动”和“两大阶段目标”，清晰描绘出制造业发展的路径。其中，2025年转型的具体目标是，规模以上制造业企业智能制造能力成熟度达2级及以上的企业超过50%，重点行业、区域达3级及以上的企业分别超过20%和15%。制造业企业生产效率、产品良率、能源资源利用率等正在大幅提升。想要实现这些目标，离不开行业上下的全面改革与升级，而这与数字化转型息息相关。

“总体来看，这些任务和目标虽然要求较高，但通过努力都是可以实现的，其中有些工作是当前一些汽车制造企业正在做的，像打造智能车间、智能工厂、智慧供应链等。”华泰证券分析师彭松林谈到，智能制造并不是追求概念和形式，而是有实实在在的帮助。“十三五”的数据显示，通过智能制造试点示范项目，制造企业生产效率平均提高45%、产品研制周期平均缩短35%、产品不良品率平均降低35%。

以云数据运算中心为例，云数据库不仅将推进汽车制造的数字化发展，这种数字化运营的管理方式还可以推进设计验证的速度。例如，长安汽车与腾讯打造的长安混合云计算中心，可以进行系列云设计，不仅节省设计验证时间，还通过大数据成果的转换提升设计效率。在更多生产数字化管理方面和企业日常运营层面，借助云计算、数据库、AI智能等各种数字化功能，它还可以为车企的数字化发展带来更加智能化的服务，推动汽车制造向数字化智能化方向发展。更为关键的是，混合云项目建设还可在开放边界条件下，为更多的车企提供服务，从整体上提升汽车行业数字化、智能化的制造水平。

一个个不断探索的成功案例，为更大范围内的汽车生产数字化成果提供了宝贵经验。当工业互联网、5G、人工智能、大数据等新一代信息技术在更广泛的领域铺开，汽车企业的智能制造水平将会大幅提升，其成果也将突破个案例，惠及整个行业。

行业领军企业赋能数字化智造

作为汽车工程领域行业盛会，AMTS 紧跟行业发展及市场需求，聚焦数字时代下的未来汽车智造。在AMTS 2021展会现场，不少企业正在积极推动汽车制造业数字化转型。

作为领先的数字化解决方案供应商，西门子始终是中国汽车企业实现数字化转型的忠实合作伙伴。西门子的解决方案就是充分利用数字化和自动化带来的所有数据，在汽车制造的价值链上赋能各个智能组件，包括工业控制，实时网络，动力总成，驱动输送，厂区建设，数字孪生等等，打造更灵活的，透明的数字化工厂，为汽车制造实现降本增效，缩短工程实施时间，提高生产设备的一致性、质量和效率，让设备制造商与最终用户同时获得收益。

基于1000+产线建设经验积累，CPS创新中心首次推出装备制造行业三大标准，从交付管理、交付数字化、产线综合性能评估方面为非标产线数字化转型提供参考借鉴，聚焦产线/设备全生命周期持续创新，实现制造、管理、供应链等领域数据互联、产业互联，打造数字化生态。在展会现场展示了车身小总成数字化智造解决方案、机加行业数字化智造解决方案、新能源动力电池数字化智造解决方案以及MISP工业物联网平台和IME产业互联网平台。同时，CPS创新中心有幸邀请到西门子、华为、联通、TUV共同出展，基于AI应用、智慧工厂、5G应用、人才培训等落地案例，协同发展共同推动离散制造行业、装备制造行业更好更快地向前变革、推动企业乃至整个行业朝着智能化方向发展。

数字化、智能制造将会改变中国未来的生产制造方式。FFT在数字化领域有十余年的深耕，在展会现场带来了FFT自主研发的数字双胞胎软件。该软件好比一个智能制造的工具包，企业可以在自身的制造工艺标准上，通过数字双胞胎软件来对工艺标准进行验证。另外，该软件能够对设备进行实时维护和预测性维护等一系列功能。

未来工厂是数字化、高智能的工厂。随着数字化时代的到来，对于工厂，最显著的特征就是以产品设备为载体，通过数据、信息和服务等，实现智能工厂所有设备、产品和人的交互连接，最终能够提高生产率、减少浪费和停机时间，以及优化制造流程。九院在数字化方面为客户提供智能工厂整体解决方案，并在此基础上开发出大量的智能产品，包括在展会现场展出的汽车总装、涂装方面的智能装备。通过智能产品与整体解决方案两者的结合，打造汽车产业智能工厂。

在数字化时代，对数据价值的挖掘是未来汽车“智造”的核心。如果更好地利用这些数据，不断改进生产工艺，就能够提高生产的质量和效率。阿特拉斯·科普柯提供的数据采集和分析软件Toolsnet是成熟的解决方案，在汽车制造业中有着广泛的应用。阿特拉斯·科普柯积累了大量的数据挖掘经验，结合对拧紧工艺的深刻理解，进一步推出了数据驱动型服务产品。该产品采用机器学习和深度学习的方式，挖掘数据的价值，帮助客户产生更多的生产洞察。

AMTS 2021 现场 | 数字化智造

AMTS INSIGHT

如今，数字化正在加速汽车制造业革命。在一个数据互通、万物互联的全新时代。利用数据洞悉先机，通过推进数字化转型来应对时代变革，已成为汽车智能制造企业提升市场竞争力，实现更加稳健和可持续发展的行业共识。数字化、智能化不仅要体现在产品上，工厂的同步升级也势在必行。数字化工厂的未来愿景将深度挖掘数字化潜力，实现更加高效灵活，以人为本的可持续工厂。

7月6-9日，与我们一起相约AMTS 2022，了解未来汽车数字化智造新动向。

AMTS 2022 第十七届上海国际汽车制造技术与装备及材料展览会将于2022年7月6-9日再次登陆上海新国际博览中心W1-W5，E1-E3馆。

图文来源：《国际汽车设计及制造》、荣格汽车制造、车东西、邦米柯 

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展会预告：

2022年7月6日-9日

第十七届上海国际汽车制造技术与装备及材料展览会