引言
目前,我国汽车产业正处在由“汽车大国”向“汽车强国”转型的重要历史时期,实现高质量发展已成为我国汽车产业的主要任务。智能制造是实现我国汽车行业高质量发展的重要途径,而智能装备则是有效支撑我国汽车产业智能制造快速发展的关键载体,充分运用先进数字技术的研发检测装备是不可或缺的一环。
2023年2月23日,工信部等七部门印发《智能检测装备产业发展行动计划(2023一2025年)》,提出重点领域智能检测装备示范带动和规模应用成效明显,产业生态初步形成。汽车测试装备主要应用在汽车产品先进技术开发、工程设计和试制试验等领域。随着汽车产业的快
速发展,我国对前瞻技术、整车及动力总成性能与耐久性试验、数字仿真、智慧测试等领域的关键核心技术及装备需求量不断增大,但多年来这一领域几乎被国外供应商断,国内自主供应商提供的产品大多局限在部分测功机台架、试验舱室体及零部件试验设备等方面
[1]。
在新能源与智能网联汽车研发检测装备领域,我国涌现出中汽研、星云电子、苏试、朗德、凯瑞等一批本地供应商,然其产品主要分布在辅助设施或零部件检测领域,缺乏整车研发检测装备核心技术和产品。我国汽车研发测试装备市场巨大,但存在自主化供应能力不足的问题,难以满足产业高质量发展时代对于研发检测装备提出的发展要求。
1 汽车行业对先进研发检测装备需求进一步提升
1.1 新能源与智能网联汽车企业准入有强制要求
我国新能源与智能网联汽车企业准人管理要求中对企业研发测试环节和生产环节检测设备进行了具体的规定。其中,在新生产环节,整车下线新能源汽车检测设备相关技术能力要求相对较低,国内供应商产品成熟,能够满足企业需求;随着智能网联性能测试要求增加,国内相关产品尚处于空白,部分企业正在进行开发,如中汽中心工程院正在开发的GNSS下线检测系统。在研发测试环节,关键核心设备对外依赖程度较高,如整车测试的整车转鼓、四立柱、K&C试验台、EMC电波暗室以及三电测试的动力系统测试台架、硬件在环仿真设备、三综合试验箱等,大部分设备只能由国外供应商提供,部分自主设备产品在性能、精度方面与国外产品比存在较大差距。除了准人要求相关设备外,企业在产品开发过程中用到如整车24通道测试台、高速轮胎测试台、制动NVH惯性测试台等设备也主要依赖国外供应商。表1为我国新能源汽车企业准人要求重点设备供应商分布情况。
1.2 新能源汽车新技术开发、新的开发手段对数字化装备需求增多汽车智能测试装备正在越来越多
集成和融合先进制造技术、信息技术和智能技术,实现对机械、电子、控制、工业软件、传感器、人工智能等跨领域多学科知识的综合集成运用。面向未来,VR/AR、人工智能、大数据、5G等更多先进技术也将会应用到各类汽车测试装备中,更好满足汽车行业新产品新技
术开发和测试方面的要求。对于研发环节,产品迭代周期缩短,虚拟化的研发测试验证占比逐步提高,仿真验证设备的需求将会大增;对于生产环节检测装备来说,重点方向是制定统一检测标准,减少人工操作,大规模采用自动化检测装备,提高检测效率和一致性。
1.3 数字化研发检测设备已经成为各相关方高效协同的必备工具
在数字经济发展大潮下,制造业数字化转型如火如茶开展,制造企业正在着力提升产品研发设计环节各专业协同效率、生产环节产品制造全过程追溯能力,纷纷提出建设企业物联网平台,将现场数据直接接入数据平台,供相关业务部门直接使用
[2];第三方检测机构提高服务效率,改善企业服务体验,创新探索建设智慧检测平台,将检测试验结果自动生成检验报告发送到客户端;装备供应商企业也在加大设备运行数据价值挖掘,提供更多增值服务,如开展设备预测性维护模型开发,提供远程运维服务等。上述平台建设需要数字化研发检测装备作为基础,要求相关设备具备网络通信能力,试验数据可直接传入相关系统中。
2 我国汽车研发检测装备发展问题分析
近年来,汽车研发检测装备行业伴随着新能源与智能网联汽车的成长而发展,我国日趋完善的汽车标准体系及新兴整车零部件产品带动汽车性能检测设备需求量激增,国内也由此衍生了各类相关检测装备企业,如电池类检测、仿真类测试、各级在环测试等。国产汽车测试装备基本覆盖了绝大部分装备种类,但整体自主技术水平尚需提高。
2.1 重点领域关键设备国产化应用占比不高
过去二十年,我国自主研发检测装备技术水平未随着汽车产业规模快速增长而大幅提高,主流主机厂、主流第三方检测机构、TIER1等在关键测试领域选用国内产品不多。三线及以下主机厂、普通零部件企业、较小规模民营检测机构等则配套国产设备意愿较强通过对新能源及智能网联汽车研发涉及的12大类134种研发装备开展自主性评估,结果显示,我国新能源及智能网联研发测试装备70%安全可控。其中,新能源部件测试、网络安全测试、整车道路测试装备和部分整车性能测试实验室辅助装备自主产品完全满足企业开发需求,占比45%;整车K&C试验台、动力总成动力性测试台架、动力总成NVH测试装备、ADAS移动目标、碰撞牵引系统等部分装备有自主化产品,但性能、稳定性还需提高,占比25%;智能网联以及整车相关的转鼓、四立柱、EMC电波暗室、硬件在环仿真、整车24通道测试台、制动NVH惯性台、碰撞试验牵引系统、碰撞用假人等关键装备,占比30%
[3]。
2.2自主设备客观存在较大差距
调研整车企业发现,涉及高精度测量的关键工序检测设备长期对外依赖,如冲压工艺验证的三坐标测量仪、蓝光检测仪几乎被海克斯康、蔡司等厂商垄断,国内产品在测试精度和稳定性方面满足工艺要求;涂装工艺对漆膜颜色进行检测的色差仪和橘皮仪,由于国内缺少数据库且无标准体系,市场基本被德国BYK垄断。国内汽车研发检测装备落后由多方面原因造成,首先,国内基础技术研究能力相对薄弱,尚不能支持高精度仪器设备产业化;其次,国内汽车研发检测设备供应商大都规模较小,长期技术积淀及持续更新送代能力不足,不具备布局高端装备实力
[4];再次,行业整体联动协同效应未能充分发挥,企业间各自为战,相互争抢中低端市场,盈利水平不高,企业可持续发展能力差;最后,汽车研发检测装备需求粘性较大,市场已普遍认证国外产品,国内用户产品认可程度不高。
3 产业发展建议
我国新能源与智能网联技术发展与国际接轨的同时,也具备较强的自身特色和独有的技术路线。在此背景下,制定对应扶持政策,将推动自主汽车研发检测装备水平快速提升。
3.1着力技术攻关
加强共性技术研发,组织实施“研发检测装备共性技术平台服务工程”,规划建设一批高水平汽车研发检测装备研发中心。加强前瞻技术布局,瞄准国际技术前沿,推进国家重点研发检测计划实施。加强关键核心技术攻关,突破一批前瞻性、变革性和原创性技术方向。加强服务模式创新,鼓励汽车研发检测装备机构提供更多增值服务,从提供单一装备向提供“装备+服务”转变,加强知识产权保护,不断提升我国研发检测的自主创新能力,推动汽车研发检测装备产业向专业化和价值链高端延伸。
3.2强化智力支撑
加强标准研制,组织汽车测试标准工作组,跟踪新测试标准对汽车测试装备的技术需求,组织开展汽车测试装备关键技术标准研究与应用,以标准引领汽车测试装备专业化、高端化发展
[5]。加强品牌建设,支持龙头测试装备骨干企业加快发展,打造一流品牌。引导扶持中小型机构走“专精特新”道路,在市场大潮中,推动一批“单项冠军”“隐形冠军”脱颖而出。调整监督机制,促进行业组织进一步完善运行和信誉保障措施,提升综合服务功能和监督约束能力,维护“同线同标同质”的高端质量品牌信誉。
3.3 深化生态合作
建议组建汽车研发测试装备协同创新工作组,建立汽车研发测试标准验证与装备开发制造的关联互动体系,打造“标准机构、检测机构、装备开发及制造单位”的合作生态。强化行业协同组织机制,加强组织沟通与工作协同,落实主管部门具体工作部署,着力协调困难问题,保障资源支撑力度,定期跟踪汇报成果进展。促进交流合作,通过组织系列高端论坛深人探讨汽车研发检测装备高端化、数字化发展内容,引领装备技术与数字技术的融合发展。深化国际合作,全面参与IEC、ISO等国际组织相关工作,积极推荐我国专家担任管理层和工作组职务;与相关国际组织合作推进“检验检测机构能力建设提升工程”,积极探索以合作项目为纽带的新型合作模式,促进检验检测能力提升和结果互认。
4 结束语
本文立足于我国汽车行业检测装备需求,深人分析我国汽车产业链中研发检测装备现状及存在问题,提出一系列切实可行的对策以提高其自主供应能力,提出包含加强核心技术攻关、强化标准等机制支撑、进一步深化各方合作等建议。通过实施这些建议,汽车产业将能够进球汽车市场的竞争力。
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[5]张琳琳,孙航,李雨冉,等.智能网联汽车测试装备标准体系研究[J].中国汽车,
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