近年來,全球汽車市場正經歷著一場前所未有的變革與重構浪潮,智能制造的轉型升級也成為了行業內外廣泛熱議的焦點話題。在這場既充滿機遇又充滿挑戰的變革中,汽車產業的新生態正逐步顯現,并展現出巨大的發展潛力。在《汽車制造業》編委會成立大會暨2024“扶輪獎”頒獎盛典上,清華大學車輛與運載學院副研究員、汽車產業與技術戰略研究院院長助理、《汽車制造業》編委會副主任委員劉宗巍先生發表了題為《汽車產業全面重構與汽車數智化大制造》的主題演講,深刻剖析了當前及未來智能制造的核心本質和發展趨勢。
清華大學車輛與運載學院副研究員、汽車產業與技術戰略研究院院長助理、《汽車制造業》編委會副主任委員劉宗巍先生
以下為演講實錄:
汽車產業全面重構與汽車數智化大制造
尊敬的各位來賓,大家好!我是來自清華大學的劉宗巍,很高興來到這里,與大家分享我們團隊對于汽車產業全面重構以及汽車智能制造的一些認識。
一、汽車產業全面重構的特征、本質及影響
當前,汽車產業正在發生全面重構。早在2015年,我們就概括了這次產業重構的特征:那就是三大革命(能源革命、互聯革命、智能革命)引發六大革命性變化。如今,這些變化正在成為事實。具體來說,三大革命以電動化為基礎,以網聯化為手段,以智能化為目標,最終必將改變整個汽車產業的方方面面。
在此過程中,新的汽車核心技術不斷涌現。之前主要是電動化,即以動力電池技術為代表的三電技術。而現在我們更需要關注的是,新一代移動通信技術和新一代人工智能技術。在這些新技術的影響下,不僅汽車產品正在發生巨大變化,向著能夠持續迭代進化的方向演進;而且汽車的制造方式也在發生重大改變,向著智能制造的方向演進。
那么,這次產業重構的本質是什么呢?此前,我們團隊曾經提出:碳中和與萬物互聯(IoT),將是今后改變人類社會的絕無僅有的兩大驅動力。其中,碳中和是人類未來可持續發展的前提,將對所有產業構成新的外部約束條件,或者說所有的制造業都需要重新構建在綠色能源的基座之上;而萬物互聯則將為所有產業的全新發展提供空前的可能性。
碳中和將催生出一個脫碳的產業生態,萬物互聯則將催生出一個空前融合的產業生態,兩者融合在一起,就會形成一個超級智能的綠色大生態。這其中,最重要的一個切入點就是汽車產業。未來,智能汽車將在智能交通、智慧城市以及智慧能源體系中發揮不可替代的重要作用,作為互聯的節點、數據的載體、計算的單元、智能的終端、儲能供能的裝置以及移動的生活空間,充分打通人類社會的人流、物流、能源流、信息流、價值流,從而推動人類真正進入到智能時代。
站在這個節點上,我們不妨重新審視一下汽車的概念。1990年,MIT的教授在總結豐田精益生產時,將汽車稱為“改變世界的機器”(MACHINE)。而未來英文汽車這個詞AUTOMOBILE,可能會更加名副其實。因為未來的汽車產品,一定會從單純的機器轉變為全新的能夠自動移動的空間,即所謂NEW AUTO MOBILE (SPACE)。也就是說,新汽車將會成為改變世界的移動空間,從而帶給我們無限的可能。
具體來說,在產業重構的影響下,汽車產業的價值鏈將全面重塑??傮w而言,汽車制造業仍將符合“微笑曲線”的規律,即兩端的設計研發與銷售服務環節附加值高,中間的生產環節附加值低。但是汽車產業價值鏈的體量將比過去更大,同時價值鏈將向后端空前延展,極大地擴展到汽車使用環節。而這一切變化的基座就是以物聯網為代表的新一代移動通信技術,還有以數據、算法和算力為基礎的新一代人工智能技術。而我們要做的核心工作,就是把造車端和用車端的大數據徹底打通,并充分挖掘其中的價值??傊?,本輪產業重構將使產品服務化、企業平臺化、商業協同化、產業生態化,而所有這些變化的關鍵就是數字化轉型。
二、數字化轉型的內涵、目的與價值
我們認為,數字化轉型的內涵就是要打造萬物互聯時代企業最核心的競爭力。即把各種信息都轉變為數據,然后確保各種數據都得到流通、處理和應用,以此形成智能。而這種智能還將在不斷應用、實踐和積累中持續進步,從而形成企業的新型經營智慧。簡言之,企業的數字化轉型就是:基于數字化,實現數據化,達成智能化。顯然,這是一個高度復雜的系統工程。企業必須進行組織架構、業務流程、人才結構、商業模式以及企業文化等的全面變革,最終實現基于數據的智能化運營。而越來越多的企業成功進行數字化轉型后,就可以構建形成建立在數字化基座上的全新產業生態。
對于企業來說,數字化轉型的目的與價值可以概括為:“提質、增效、降本+靈活性”。通過數字化轉型,質量一定可以更好,因為數據統一,協作更加便捷可控;效率一定可以更高,因為數據流通,信息能夠快速傳遞;成本也一定可以更低,因為數據直達,中間環節大幅減少;而在提質、增效、降本的基礎上,企業還可以增加自身的靈活性,因為基于數據的經營決策可以更快、更準。
需要強調的是,數字化轉型既要改造舊世界,又要創造新世界。一方面,要考慮現有業務如何通過數字化轉型得到提高;另一方面,還要考慮在原有模式下做不到,但有了數字化手段后能做到的事情。即企業要把存量改善和增量創造結合到一起,同時考慮長期和短期投入及產出的平衡,來實施數字化轉型。
由此,企業內部部門之間、不同企業之間乃至跨產業之間的各種資源,都可以通過數字化轉型有效打通,從而形成一個競爭力更為強大的運營體系。對此,我們甚至可以說:資源組合無止境,經營邊界無一定,數據潛力無上限。
說到這里,我們回過頭來思考一下制造業。什么是制造業的永恒追求呢?答案就是:最低的成本、最快的速度、最高的質量以及最大的生產靈活性。這其實就是大規模定制化的制造,或者說是智能制造。而數字化手段,將使企業空前逼近制造業的永恒追求成為可能。
三、汽車智能制造的戰略意義及發展方向
在此,我們先給汽車智能制造下一個定義:基于萬物互聯,由數據驅動,具有強大的智能能力,且能夠自我迭代進化的新型汽車制造體系。具體來說,就是研產供銷服一體化的汽車制造體系。所謂一體化意味著企業內部不再有過去那樣分明的上下序關系,各個環節之間彼此互聯、互通、互動,從而在數據閉環的基礎上形成高度的智能。
如前所述,智能制造與數字化緊密關聯、相輔相成。一方面,智能制造是數字化轉型的終極目標;另一方面,數字化又是實現智能制造的重要手段。只有實現了智能制造,數字化價值才能得到了最大、最全、最優的實現;反過來,也只有以數字化為基礎,以數據為先決條件,智能制造才有可能得以實現。
說起來,目前業界對于汽車智能制造還存在一些理解誤區,沒有充分認識到,這是一個全周期、全鏈條、多要素、多主體的制造體系。最典型的誤區:一是把制造理解為生產,以為智能制造就是自動化的設備和產線。其實我們說的智能制造是覆蓋產業全鏈條和產品全生命周期的全局性概念。二是以為智能制造就是技術問題,技術到位了,智能制造也就實現了。其實智能制造既涉及到技術升級,又涉及到產業分工、商業模式以及資源配置方式等的重大變革,或者說,既要解決生產力的問題,也要解決生產關系的問題。三是以為智能制造這么復雜,只有大型企業才能做。其實智能制造固然有賴于大型整供車企主導,但中小型供應商同樣不可或缺,必須融入生態發揮實現個性化的重要作用。四是對時間進程的判斷有誤,要么以為可以一蹴而就、急功近利,要么以為為時尚早、不用著急。其實智能制造雖然是一個長期的系統工程,至少需要經歷20年的時間,但是我們必須現在就采取行動,因為當前的每一步行動都有收益和積累,而且如果現在不踐行,將來就沒有機會進入智能制造體系中了。
展望未來,我認為,汽車智能制造必將催生出汽車數智化大制造生態,進而帶動和支撐中國制造業整體的轉型升級。因為集大成的汽車產業,是智能制造應用最困難、最復雜,同時又是應用價值最高、影響最大的載體,一旦汽車智能制造成功實現,整個制造業的智能制造也就有了基礎、范式及保障。
當前,中國的智電汽車產品在全球占據了先機,而在產品領先的背后,打造產品的制造體系也取得了長足的進步。事實上,中國汽車制造體系的創新探索,一點不亞于汽車產品的創新探索。而如果我們擁有了先進的汽車智能制造體系,就可以不斷輸出先進的汽車產品,從而夯實產業未來可持續的競爭力。就是說,我們既要關注產品端的進步,即產品力的提升,也要關注制造端的進步,即創造力的提升。二者其實是雞蛋與母雞的關系。目前業界普遍有一種傾向,就是更重視產品力,其實創造力的升級可能更加重要。
此外,進入萬物互聯的大智能時代,智能的產品與智能的制造體系之間還將形成強耦合的互動關系。必須指出,這種互動關系與此前完全不同:以前產品發生變化也需要制造體系隨之發生變化,比如電動車替代燃油車,產業就得形成電池等的制造能力,但這還只是一種跟隨或者說匹配的互動;而未來汽車產品本身也能采集、傳遞數據,所以它就成了制造體系中的一部分。事實上,未來如果制造體系不能與產品互動,不能充分利用來自產品端的數據,那制造體系的能力就會大打折扣。
由此可知,未來汽車智能制造的發展方向一定是:大產品、大制造和大數據相互融合的數智化大制造生態。其中,大產品是指產品+服務,能夠常用常新、越用越好,不斷提升用戶體驗;大制造是指研產供銷服各個環節的一體化打通;而大產品、大制造共同的基座就是大數據,數據作為未來最核心的生產要素,將支撐大產品與大制造的相互連接、協同創新以及形成合力。
更進一步來看,未來的汽車產品將成為智能體。目前全球每年銷售的汽車有八九千萬臺,如果這些汽車都成為智能體,將會產生多么巨大的影響?同時,研產供銷服各個環節中涉及到的各種裝備也都將成為智能體。這些智能體又是相互打通的,由此就會形成多主體的協同智能。當然,這里面人本身也是智能體,還將繼續發揮作用,從而形成一個碳基智能體和硅基智能體緊密協作的大生態。這個數智化的大生態將會帶來空前的社會和產業價值,從而徹底改變人類的生產和生活方式。