智能制造背景下武汉汽车产业集群的发展研究

高俊

摘 要：武漢汽车工业经过近30年的发展已经具有相当大的规模，成为国内“车都”之一。但随着智能制造时代的到来，汽车制造产业也需要进行相应的规划和升级。本文从智能制造设备分析入手，研究推动武汉汽车产业升级的路径。

关键词：智能制造;武汉;汽车产业

1 武汉汽车产业集群的形成

武汉现代汽车产业集群的起点可追溯至1990年，当时中国二汽（东风汽车集团的前身）与法国雪铁龙公司签约，决定在武汉沌口地区合资建设30万辆轿车项目。1992年5月，东风公司与法国雪铁龙公司组建的合资公司“神龙汽车公司”正式在武汉落户。2002年10月，东风汽车公司与法国雪铁龙公司的合资合作提升为与法国PSA标致雪铁龙集团的合资合作。

2001年9月，由东风汽车公司、华中科技大学产业集团、湖北高新技术发展促进中心、武汉经开投资有限公司等7个股东发起成立了东风电动车辆股份有限公司。

2003年6月，东风汽车集团有限公司与日产汽车公司组建合资企业“东风汽车有限公司”，总部设在武汉。该公司旗下设有东风日产乘用车公司、东风启辰汽车公司、东风英菲尼迪汽车有限公司等。

2003年7月，东风汽车集团股份有限公司与日本本田技研工业株式会社各出资50%共同组建东风本田汽车有限公司。2004年4月，东风本田第一工厂投产;2012年7月，东风本田第二工厂投产;2019年4月，东风本田第三工厂投产。东风本田的三个工厂2019年整体产能将提升至63.2万辆每年。

2003年9月，东风汽车总部由湖北十堰迁往武汉，至此形成了以东风公司为中心，法国PSA集团、日本本田、日本日产为主体的武汉汽车产业集群。

2007年7月，东风汽车成立自主品牌的东风乘用车公司，并开始打造自主乘用车品牌“东风风神”。

2012年6月，上汽通用武汉分公司在武汉江夏金口奠基，2017年上汽通用武汉基地整车产量已经突破70万辆。

2013年12月，东风汽车公司与法国雷诺汽车公司组建合资公司“东风雷诺汽车有限公司”，公司注册地为武汉黄金口产业园。

此外，近年来吉利、江淮等汽车公司均已完成在武汉落户的前期准备工作，整车工厂已经开始动工修建。

2 武汉汽车产业集群的规模

经过20多年的发展，汽车产业已经成为武汉市的支柱产业，并多年为第一大产业。武汉已经成为全国汽车制造生产的主要城市，武汉也已成为闻名全国的“车都”。

从规模上来看，2012年武汉的汽车年产量仅为80万辆，经过五年发展，2017年武汉的汽车年产量已达189万辆，汽车工业总产值也已跃升到3600亿元。其中成立仅十余年的东风本田汽车，2017年汽车产销量达72万余辆，产值已达1100亿元。东风本田汽车也成为了武汉第一个年产值突破千亿元的单体企业。

至今，武汉已经形成了以武汉经济技术开发区为核心，辐射周边区域的汽车制造产业布局。多家整车汽车制造厂齐聚，使得武汉的汽车整车产销量已经接近200万辆。

图1 武汉汽车工厂分布示意图

围绕着武汉的整车制造企业，各类汽车零部件生产企业也纷纷聚集武汉。目前，武汉的汽车零部件企业已多达500余家，汽车零部件产品包含了从底盘到变速箱的各个部分。这些汽车零部件企业中不乏有伟世通、万向、法雷奥、格特拉克等世界一流的大型企业。他们也形成了以武汉经济技术开发区为核心，辐射蔡甸区、东西湖区、汉南区的产业链。

3 智能制造在汽车行业应用

3.1 机器人在整车制造企业中的应用

以工业机器人的代表的智能制造技术目前已经在各大汽车生产企业中得到应用，并将在今后的一段时间内更加广泛和深入的应用到汽车制造与生产的各个环节中去。在整车制造的冲压、焊接、喷涂、装配四大核心环节中，机器人技术都正在发挥着越来越重要的作用。

3.1.1 焊接作业

在汽车制造领域，工业机器人技术应用得最多就是焊接技术。由于汽车工业对焊接工艺要求严格，对焊接一致性要求高，同时焊接工作环境恶劣等原因，焊接工业机器人被大量的应用到了汽车工业中。根据焊接方式的同不，焊接又可以分为点焊和弧焊。点焊是车辆制造时的重要技术，特别是对汽车车身进行焊接时，需要有合理的焊接路径和恰当的焊接工艺。使用工业机器人焊接，能保证较高焊接精度的同时，还可以通过编程实现对汽车不同部位的焊接加工。

图2 弧焊机器人图3 点焊机器人

3.1.2 喷涂作业

机器人喷涂作业主要有涂胶与喷漆两大类别。在汽车制造中，工业机器人能快速的实现对汽车车身的喷涂作业。同时，相对于人工作业，机器人喷涂的质量稳定性高，还能避免恶劣作业环境对人体造成伤害。

3.1.3 装配作业

汽车制造中的一个重要环节就是对不同部件进行装配。在传统的汽车制造中，由于装配作业灵活度高，大多由人工完成。但随着协作机器人等一批新型工业机器人的诞生，越来越多的装配工作可交由人机协作完成，大大提高了工作效率，减轻了人工负担。

3.1.4 搬运作业

在汽车制造的冲压、装配等环节，需要对工件进行上下料、搬运等操作，使用机器人进行搬运作业，可以提高生产环节的自动化水平，提高整体制造效率。

3.2 机器人在零部件制造企业中的应用

3.2.1 零部件制造

在汽车零部件的加工和制造企业中，以工业机器人为代表的智能制造装备以正在迅速普及。工业机器人目前已经开始应用到汽车零部件加工的上下料、零件打磨、部件装配、涂胶、焊接等各个领域。如图所示，为汽车轴头打磨工作站，该机器人工作站采用密封设计，由机器人夹持需要进行打磨加工的汽车轴头，进行粗磨、细磨等加工作业。

3.2.2 零部件检测

在汽车零部件产品加工中，常需要对加工后的零部件进行检测以确定加工零件是否符合要求。如果对大批量的零部件进行人工检测，通常需要大量的时间，而且人工检测的精度波动通常很大。因此，使用视觉技术配合机器人进行检测，可以大大提高检测的效率和精度。

4 政策支撑

4.1 依托高校与科研院所

武汉高校重多，有着丰富的智力资源，武汉汽车产业集群的智能化提升可以依托高校展开。在智能制造研发阶段，可以依托武汉理工大学智能制造与控制研究所、华中科技大学制造业数字化国家工程研究中心等高校，结合武汉汽车工业现状联合开展研究。在智能设备集成与设计阶段，可以依托武汉商学院机器人产学研中心等地处汽车制造核心地域的武汉市属高校开展研究。在机器人与智能设备的应用阶段，可以依托

4.2 培养智能制造企业

培养武汉本地的龙头型的智能制造企业，如加强对武汉华中数控股份有限公司、武汉奋进电力技术有限公司等在智能制造领域有丰富经验的企业的持续培养。加强龙头型智能制造企业的引进，如加快引进发那科机器人在武汉本土的落地，引进格力智能制造机器人的落户等。

4.3 加快汽车相关产业智能制造示范园区建设

通过结合武汉汽车制造业的特点，加快汽车相关产业智能制造示范园区建设。例如，在武汉汽车产业聚集的经济技术开发区建设“大唐-西門子智能制造研发中心和公共服务平台”，在东湖高新区打造“国家智能制造产业园区”，与华中科技大学共建“智能制造基地”等。

参考文献：

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基金项目：武汉市社科联2019年度一般课题项目（智能制造背景下全面提升武汉汽车产业竞争力的研究，WHSKL2019067）