腾讯-汽车行业云战略及商业模式研究报告-2019.-44页

11汽车行业云战略及商业模式研究项目团队项目顾问：项目统筹：研究团队：钟学丹（腾讯智慧出行事业部副总裁）司晓（腾讯研究院院长）杨志锋（中国产业互联网发展联盟秘书长）胡权（工业4.0研究院院长兼首席经济学家）吴绪亮（腾讯研究院首席经济学顾问）卢成麒（腾讯战略发展部兼出行业务战略合作中心高级总监）王明芬（工业4.0研究院副院长）腾讯研究院：吴绪亮/张雪琴/杨扬/陈维宣/温雅婷腾讯智慧出行事业部：卢成麒/李博/周频中国产业互联网发展联盟：周锐/杨富强/刘众博工业4.0研究院：王明芬/刘继业/李心悦2在过去100多年的汽车发展过程中，从生产方式变革的角度来看，汽车行业的发展可以分为四个阶段，分别以机械化、自动化、数字化和智能化制造技术为代表。目前，汽车行业正在面临翻天覆地的变化，一方面电动车开始成为主流，另一方面，车联网成为了资本追逐的热点，更值得大家期待的无人驾驶，它有可能成为我们未来出行的主要方式。对于汽车企业来讲，它难以放弃传统的主战场——车间，不断升级改造车间的数字化和网络化水平，为更加智能化的生产提供可能。虽然大家采用了智能制造、数字化工厂、产业互联网等不同概念，但解决生产系统的柔性需求，一直是汽车行业过去几十年追求的目标。从国内外主要汽车企业的做法来看，智能车间或工厂的解决办法主要通过采用机器人来实现，把大量重复性工作交给不知疲倦的机器人来完成，加快了整个流水线的工作效率，提升生产的质量。对于一些国际化的车企来讲，它还通过制造云，加强各个工厂的协同，从而提升生产系统的效率。研究摘要3随着产业互联网在汽车行业的渗透，车联网新业态的逐步形成，成为了汽车企业在汽车4.0时代的新战场。以产品生命周期来看，通常汽车企业不愿意接触的后市场开始成为香饽饽，而且成为了各大车企的必争之地。之所以产生这样的颠覆性变化，是因为云计算、5G等新型技术的应用，带来了新的商业模式，改变了消费者使用汽车的习惯。根据本报告的研究，传统的消费者使用汽车去完成各种目的，包括工作、商务、购物、旅游等活动，新型的消费者可以根据不同的目的选择不同的出行方案，例如，商务活动采用专车，工作采用拼车，购物可以采用共享货车等。当然，将来无人驾驶普及开来，相信会有更大的变化。简单讲，随着汽车互联网的逐步成熟，汽车互联网平台将扮演非常关键的作用，除了生产制造活动通过汽车制造云平台进行管理，人们使用汽车将通过某个汽车互联网平台来完成——这也是目前各个力量力图打造自己的云战略及互联网平台的根本原因。本报告由腾讯研究院、中国产业互联网发展联盟、互联网经济学研究联盟和工业4.0研究院四家机构联合发布。作为对产业互联网行业应用的深度研究，希望该报告可以为汽车行业的产业互联网应用提供借鉴，并促使更多的研究和实践发生。45678从生产方式变革的角度来看，汽车行业的发展可以分为四个阶段，可称之为汽车1.0、2.0、3.0和4.0，分别以机械化、自动化、数字化和智能化制造技术为代表。目前我们还处于汽车3.0阶段，以智能制造为主的汽车4.0还需要一段时间的技术验证和系统优化，预计在2025年能够基本实现。从汽车行业的100多年发展史来看，大致经历了三个阶段，本报告称之为汽车1.0、2.0和3.0，对于正在兴起的智能汽车，则称之为汽车4.0（Vehicle4.0），其主要特征是人工智能、数字孪生体（DigitalTwin）、互联网等技术的广泛应用，对汽车生产和使用都将产生革命性的改变。在德国发布的《工业4.0未来项目实施建议》中，工业4.0被描述为网络化和智能化的世界。为此，在描述汽车4.0，采用了类似的提法，以便与之保持一致。部分行业人士把DigitalTwin翻译为数字双胞胎，据本报告观察主要是外资企业采用该中文说法；还有一些行业人士翻译为数字孪生。本报告采用数字孪生体，该中文提法在工信部相关文件中已经采用。由于新建工厂需要一定的周期，特别是供应链的配合是必不可少，预计在2025年能够实现较高智能化程度的生产方式。112233网络化和智能化驱动的汽车4.09图1汽车发展过程的四个阶段划分91850192019902025当时的生产方式还是手工和小作坊为主，可以说，那个时候的车辆都是个性化定制的1900年之后，业内开始探索流水线的专业化分工方式，并由福特率先大规模应用起来随着电控方式的应用，汽车的生产方式也逐步实现一定程度的柔性化和个性化生产随着人工智能、数字孪生体、工业互联网等技术的应用，汽车形态会多种多样，生产方式也会发生较大的变化汽车1.0机械化汽车2.0自动化汽车3.0数字化汽车4.0智能化10在汽车产生的初期，其生产方式还主要是手工作业，应用一些机械工具提高一定效率和精度要求。据相关资料显示，当时的生产效率非常低下，通常一家工厂每年可以生产的汽车非常有限，大约只有几十台，因此成本比较高，普通人根本购买不起。以专业化分工的角度来看，汽车1.0阶段缺乏足够的专业化分工，主要原因是汽车制造的复杂度比较高（相比纺织业等），社会需求也不充足，规模经济体现不出来，导致发展速度比较缓慢。44汽车需要专门的道路，当时可以供汽车行驶的道路也非常有限，这也延缓了汽车产业的发展。汽车1.0：机械化的生产方式11汽车2.0：自动化流水线方式随着汽车行业小规模发展，社会精英使用汽车比较多，一些中产阶层也向往拥有一辆汽车，这促使一些企业家开始探讨规模化生产的可能，其首要解决的是汽车生产过程的专业化分工。传统的汽车生产主要是小规模的组织方式进行的，生产流程也适应了这样的生产方式，如果要转变为规模化的生产，必然要对原有的生产流程进行改造。在20世纪初期，大量的企业家都在探索汽车领域的规模化生产，以满足日益增长的低成本汽车购买需求。该需求首先被福特满足。与其他企业家考虑的方式不同，福特在解决规模化生产的时候，不是只做加法，而是想方设法去做减法。当时，传统方法的探索者们改造不成功，大都是因为想同时保留个性化设计或者坚持传统的汽车设计——这些设计大都不满足专业化分工生产的需要。而福特通过对汽车的简化设计，紧密地跟生产过程结合起来，使设计的汽车更方便进行连续加工制造。这就形成了生产流水线的雏形，体现了现代工业的基本思想——专业化分工。跟过去生产方式不同，流水线生产方式要求产品尽量更便于生产，而不能为了产品更加独特，而使得生产过程过于复杂，从而大幅增加成本。12大约50年前，美国公司通用汽车希望利用当时的计算机技术，改造当时的生产线，因此发出了招标需求，该需求也比较简单，核心要求就是希望有企业提供替代继电器的数字化设备，以便更好地进行柔性化生产。当时不少企业看到了这个需求，纷纷参与了相关研发，最终在1969年由Modicon公司获得了该项目，最终推出了可编程逻辑控制器（PLC，ProgrammableLogicController），该产品成为了该公司最赚钱的业务。本报告认为可编程逻辑控制解决的“逻辑控制”可以列为第三次产业革命的通用目的技术（GPT，General-PurposeTechnologies），因为它解决的问题跟传统的继电器目的是相同的，但其技术更先进和方便，成本更低。汽车3.0：通过数字化实现柔性生产55通常认为，任何一次产业革命或技术革命，都会产生一系列的通用目的技术，由于这些具有扩散性的技术在某个领域的应用，扩散到其他领域之后，将对整个经济产生积极的影响。13随着以数字化、网络化和智能化为特征的第四次产业革命到来，作为高价值行业，汽车行业将成为最先采用新型技术的领域，促使生产方式和产品使用方式同时发生变化。汽车4.0：网络化和智能化时代首先会发生改变的是传统的主战场——车间，为了更好满足消费者对汽车个性化的追求，汽车企业投入资金进行数字化和网络化变革，这为实现智能制造提供了基本条件。从国内外主要汽车企业的做法来看，智能车间或工厂的解决办法主要通过尽量采用机器人来实现，把大量重复性的工作交给不知疲倦和精准执行的机器人来完成，可以加快整个车间的生产效率。更重要的是，通过自动化技术的应用，汽车生产质量会较大幅度提高，这对于视质量为生命的汽车企业来讲至关重要。不仅如此，对于一些在各地都拥有工厂的企业来讲，它们还会通过制造云和产业互联网平台的建设，实现分布在不同地域的工厂协同，优化整个公司的运行效率。其次，由于5G和云计算等技术逐步应用和普及，为汽车的使用带来了新的商业模式，诸如共享汽车、无人驾驶等实践已经成为了人尽皆知的趋势。毫无疑问，汽车的网络化和智能化发展，将促使汽车的使用及商业模式产生变化，从而出现新的应用场景。总而言之，随着网络化和智能化驱动的汽车4.0到来，汽车行业将发生实质性的蜕变。1415162.1汽车生产的数字化转型汽车企业一直以来需要解决的车间和工厂信息化问题是IT系统信息共享问题，过去几十年期间虽有了一定改善，但车间和工厂信息系统互联互通的问题仍然普遍存在。不仅如此，一些国际性汽车企业在多个地域拥有工厂，实现各地域工厂信息共享，将大幅降低成本，提升供应链效率。随着云计算技术逐步成熟，特别是产业互联网平台逐步发展，为汽车企业推进云战略提供了可能，从而可能解决前面提及的信息共享难题。虽然汽车行业是采用先进技术最积极的领域，但在数字化技术的应用方面，仍然不是最密集的领域。总体来讲，汽车的生产现场还以自动化和机器人等应用为主，通过自动化技术对人的依赖，可以解决生产现场的一些管理问题。不过，随着汽车本身的电动化和电子化，传统的生产方式已经难以满足高精度的要求，迫切要求利用更多的数字化系统进行流程控制和质量管理，以保证越来越复杂的生产系统正常运行。17在内燃机为主的传统汽车时代，各大车企为了争夺客户，不断设计新的车型和品牌提供给消费者，虽然消费者从中得益了，但汽车制造工厂的生产难度逐步增加，同时给生产管理带来了难以想象的复杂度。为了解决这个问题，全球主流的汽车厂商开始利用汽车平台来降低复杂度。简单讲，所谓汽车研发平台，就是利用模块化的方式，通过各种模块的组合和调整，可以满足一系列车型设计和生产的需要。据本报告统计，目前全球主流的汽车厂商都采用了汽车研发平台的管理方式，以此降低自身车型过多、管理复杂的困难。例如，德国大众集团采用了横置发动机模块化平台（MQB，ModularQuerbaukasten），日本丰田汽车提出了丰田新全球架构（TNGA，ToyotaNewGlobalArchitecture）等，它们的目的都是为了适应全球消费者差异化产品的需要。随着电动汽车开始成为主流，传统的汽车研发平台也开始发生改变，例如，德国大众集团针对电动汽车的研发需要，设计了模块化电动平台（MEB，ModularerElektrobaukasten），借此实现汽车生产的数字化转型。当然，以电动车闻名于世的特斯拉公司，其设计模式最初就是平台化且不断演进，它的生产方式也实现了较大程度的数字化，这是它可以不断推出新产品的根本原因。汽车研发平台的数字化18在过去十年期间，汽车企业一直在建设数字化工厂，其首先需要改造的是生产现场的数字化转型。通常情况下，汽车生产现场的看板数字化比较容易解决，生产排产等更高级的应用，大都需要通过制造执行系统（MES，ManufacturingExecutionSystem）来实现，这个系统的基本目的就是为了实现生产现场的数字化转型，把各种系统的信息进行互联互通，这是实现系统级的优化所必须的前提。不仅如此，如果可以实现生产现场的数字化，那么对于其对接的供应链上的众多企业，就可以反向要求进行数字化转型，这涉及到成千上百的各级供应商的改造。但一旦改造成功，传统意义上的供应链管理将被改写，为消费者提供个性化汽车的时间将大大缩短，这对于一家争分夺秒的汽车企业来讲非常具有意义。总体而言，汽车企业的生产数字化转型至关重要，国内一些整车厂之所以转型不成功，很大程度上就是缺乏数字化转型的整体策略，没有考虑到生产现场的复杂性，也没有对供应链的整体数字化转型进行仔细分析和分阶段推进的思路。汽车生产现场的数字化19汽车企业推进数字化转型有好几年时间，但客观的讲，由于初期的方式主要是集成的思路，也就是通过建设一