2023汽车行业数字化转型报告-IBM

1目前，汽车行业正经历百年未有之大变局。在新一轮科技革命以及减碳、能源形势变革、智能化变革推动下，汽车产业正由功能时代向智能时代演进，由“以车为中心”向“以用户为中心”转变，汽车的产品属性、产业价值链和生态结构都面临被颠覆，新的汽车市场格局正在加速形成。汽车行业企业正迎来一个充满新挑战和新机遇的发展阶段。在新的发展阶段，如何为汽车企业可持续、高质量发展赋能，怎样创造汽车产品的新价值，成为行业共同关注的话题。全球汽车企业包括中国企业都在主动拥抱机遇、迎接挑战、寻求转变，以增强企业核心竞争力。数字化转型逐渐成为当下汽车企业发展的必由之路。为切实了解当前中国汽车制造企业的数字化转型现状和面临的问题，IBM携手e-works基于调研数据以及产业观察，深入剖析新时代新形势下汽车行业企业的数字化转型现状，深入了解企业的数字化转型需求，探寻赋能汽车企业数字化转型的利器。2汽车行业发展迎来当前，全球汽车产业正从传统工业时代向全新的数字化时代大步迈进，电动化、网联化、智能化、共享化的“新四化”趋势显著。随着新兴数字化技术与汽车产业的加速融合，汽车的用户需求、产品形态和产业价值链正在发生巨大变化。在新的契机之下，汽车行业必须紧抓机遇，有效应对行业之“变”,不断增强自身的核心竞争力。(1)用户需求之“变”汽车消费需求正在从必需品消费、品质消费逐步转型个性化和体验化消费，消费结构正在由物质型消费为主向服务型消费为主转型升级，消费渠道也正在向线上线下融合转变。消费群体、消费理念和消费方式的变革，推动传统的“以车为中心”的开发、营销、售后服务模式，逐步向“以用户为中心”转变。(2)产品形态之"变"汽车产品形态正在经历一场重大变革，从机械体系到电动体系，从人工操控到自动驾驶，从封闭系统到智能网联，从硬件为主到软硬结合，从功能型产品转变为服务型产品等。在这一变革趋势下，汽车已经从传统工业品逐步转变成为绿色、智能和可进化的新一代智能移动终端、移动空间载体。(3)产业价值之“变”智能网联汽车发展趋势下，软件层面和智能化层面的价值逐渐被挖掘和放大，并推动汽车产业价值重心由生产制造向研发设计、后市场服务转移，传统汽车价值链面临重构。同时，“硬件+软件+服务”新商业模式的出现，打破传统主机厂商依靠前端销售获利的商业模式，向个性化定制、自动驾驶订阅、互联应用等更多元化模式转变。2023汽车行业数字化转型报告3汽车行业数字化转型驱动力汽车产业一直是国民经济中的重要支柱产业之一，也是体现我国制造业水平、制造业竞争力的标志性产业之一。尽管面临新政策、新趋势、新变化，汽车行业企业以其敏锐的洞察力和强大的行动力，全力奔赴数字化战场。受到产业发展、技术变革、市场变化等方面的影响，汽车行业的发展趋势、市场竞争、人力成本、客户需求等都是企业积极推进数字化转型的动因。但据e-works对汽车行业企业数字化转型动因调查显示，企业战略发展是数字化转型的最强驱动因素，其次才是行业发展趋势、市场竞争、客户需求、产品创新需要等外部驱动。可见，越来越多的汽车行业企业着眼于自身的发展，迫切希望引入新模式、新业态、新技术，推动数字化转型升级，内在驱动力强劲。产品创新需要，原材料价格上涨，人力成本增加，服务增针对企业高层数字化转型态度的调查显示，数字化转型应对时代变革已经成为汽车企业领导者的共识，并正在进入企业的行动计划。调研企业中，55%的企业表示非常支持数字化转型，已将数字化转型上升为企业的核心战略，并制定详细的行动计划，实现了对数字化转型的认知和行动的一致性；36%的企业支持数字化转型，并已经有初步规划。高层的支持同样也是汽车企业数字化转型推进的重要驱动与保障。非常支持，有详细计划且是公司核心战略支持，有初步规划支持，暂无计划2023汽车行业数字化转型报告5汽车行业数字化转型发展现状与洞察企业数字化转型阶段对比6数字化转型领航企业50强(左)和标杆智能工厂百强(右)行业分布化的变革和重塑，同时也是围绕产品研发、生产制造、物流供应链、营销与服务的全链路构建数字化解决方案，实现全业务链路、全产品生命周期的数字化。企业主要围绕研发模式转型、制造模式转型、运营模式转型、决策模式转型、服务模式转型、商业模式转型着手开展数字技术的深化应用。整体方向是由单点部署到全面部署，由单个环节突破向全业务链条突破转变。2023汽车行业数字化转型报告7从数字化转型的切入点看，汽车行业企业在数字化转型之初，普遍会选择运营模式转型(业务流程管理、移动应用等)、制造模式转型(增材制造技术应用、柔性自动化产线、IT/OT融合等)、决策模式转型(数据驱动决策、大数据分析等),从管理和生产环节入手进行转型升级，支撑柔性化生产、提质降本增效，夯实创新发展的基础。服务模式转型(客户自助服务、基于物联网的智能服务、设备远程监控等)是基于汽车产品属性变化，优化售后服务体系，提升用户购车、用车的体验；研发模式转型(仿真驱动设计、异地协同研发等)侧重于产品研发角度推动数字化转型，强化研发设计工具与平台的应用深度和广度，构建协同平台实现跨地域、跨部门、跨专业以及面向产品全生命周期的协同，利用新兴技术推动产品创新、协同创新。从拟推进的数字化/智能化项目方向看，汽车企业围绕产品研发、生产制造、企业管理、营销服务全方面布局，由点及线、由线及面，查漏补缺、巩固提升、突破创新。具体项目来看，54%的企业计划推进实施BI、大数据分析，45%的企业将推进或升级ERP系统，以进一步支撑精细化、精准化运营管控；49%的企业计划加强信息安全建设，以应对数字化建设带来的信息安全、系统安全、网络安全风险；46%的企业持续推进数字化、智能化改造，进一步优化生产制造过程，以支撑企业的降本增效。其他比较突出的建设项目还有实施产品远程监控与运维(43%)以及产品本身智能化(42%),由此可见，已经有不少汽车企业已经或计划持续增强产品的智能化水平，以符合汽车作为智能化产品属性的大趋势。8建立信息集成平台 13% 31%智能物流与供应链推进协同办公系统 应用三维CAD系统实施MES系统2023汽车行业数字化转型报告9(3)新兴技术成为汽车行业企业数字化转型的“利器”新兴技术已经成为很多制造企业数字化转型的“利器”。从调研数据来看，汽车行业企业正在推动多种数字技术的集群式创新突破。目前，数据采集、工业软件、工业机器人的应用比例较高，占比分别达到71%、60%和58%。除此之外，可以发现机器视觉、大数据、云计算和云储存、人工智能、5G、数字孪生、VR/AR/MR、增材制造、区块链等都获得了落地应用。其中，三分之一以上的企业应用了机器视觉、大数据、云计算和云储存技术，约四分之一的企业应用了人工智能和5G技术。针对灯塔工厂、标杆工厂、领航企业典型用例的研究发现，人工智能、5G、大数据等新兴技术与汽车制造业加速融合，催生出一批新场景应用，并取得非常好的效果。例如，企业应用基于云的工业软件来支撑全球研发协同，将人工智能算法融入销售线索挖掘，通过人工智能和大数据分析实现研发知识共享和复用，利用机器视觉代替人工开展质量检测，通过5G通信技术实现生产工艺远程诊断调整，将AR/VR/MR用于设备远程维修指导、驾驶体验等。汽车行业应用的新兴技术数据采集工业软件工业机器人 机器视觉大数据云计算和云存储自动识别技术人工智能VR/AR/MR增材制造区块链其他(1)汽车产品加速迭代，提升研发效率和创新能力成数字化转型重点研发设计是汽车产业链的前端环节，在很大程度上决定产品能否在竞争激烈的市场中获得成功。当前，国内很多汽车企业已经形成一套完整的研发体系，研发工具的应用比较普及，信息化水平比较高，但仍然面临研发流程冗长、难以适应汽车生命周期正在缩短的发展趋势。越来越多汽车企业在研发环节数字化转型中增强研发工具/平台、仿真验证工具/系统应用的广度和深度，进一步缩短整车开发周期。例如应用工艺设计一体化平台，提高工艺设计质量和效率；建设研发知识库，驱动工艺快速设计。与此同时，考虑到汽车研发设计是一项复杂的系统工程，需要基于市场调研、客户需求分析，并受到汽车产品所在区域的文化、环境、法律法规、物流运输等多种因素的影响，部分汽车企业开始借助数字化技术的力量多角度变革汽车设计。例如借助人工智能技术辅助开展工程设计、虚拟验证；利用大数据和智能算法辅助市场需求预测。(2)消费需求变化及行业利润下降，增强柔性化和智能化水平是生产数字化转型主要方向面对汽车消费者需求不断变化以及利润下降的问题，汽车企业普遍通过智能化、数字化技术的应用，改变传统大批量生产方式，转向柔性化、智能化生产方式，以满足个性化定制需求的同时，降低成本、提高效率、保证质量。为此，汽车企业在生产制造环节更加注重透明、敏捷、智能和高效。例如，引入柔性生产线、工业机器人、生产环节工业软件，实现柔性化生产；优化生产排程、工艺流程等，达成降本增效；应用先进的检测技术代替人工检测，提高检测效率和准确度，保证质量稳定性；通过对生产、物流、库存、质检等各环节数据的有效集成、分析和利用，实现数据透明化、生产过程可视化，提高管控效率和精准度；建立销售预测模型，利用实际订单数据和预测订单数据制定排产计划，优化原材料采购和物流方案。(3)汽车智能化与网联化深入发展，催生汽车行业企业用云新范式汽车的电动化已经获得快速发展，汽车的智能化与网联化逐渐成为下一阶段的焦点，带动车联网、自动驾驶、智能座舱等应用加速，进而推动汽车云市场规模大幅增长。IDC预测未来五年，中国的汽车云市场整体规模将增长8倍!其中智能网联化场景规模是业务系统云化场景规模的12倍；并且以混合云模式为主，公有云未来占比将超过80%。面对这种变化，汽车企业通过云化方案升级，以应对云规模增长。与此同时，随着车联网程度加深，人、车、路、云交互场景和频次增多，产生的数据呈现高速增长，并呈现多样化(汽车基础数据、交通数据、地图数据、行人数据、驾驶行为数据等)、非结构化(自动驾驶产生更多视频数据)、高流动性、高隐私性、高价值型等复杂特征，对数据安全保护提出了更高的要求，汽车企业对符合车规级的安全防护工具、防护措施和方案需求凸显。(4)汽车企业纷纷出海，IT基础设施运营能力及安全合规备受关注随着中国汽车产业进入新的发展阶段，越来越多的汽车企业开始把目光投向海外市场，寻求新的发展机会，以开拓新的增长空间。尤其是新能源车企，凭借在“三电”技术和智能化等方面的领先优势，让中国汽车企业拥有“走出去”的底气和实力。中国汽车企业走向国际，将面临全球基础设施、全球化运营能力、数据合规性等一系列新的挑战。在e-works针对中国制造企业出海现状的调研中，汽车行业企业认为海外市场的本地化运营、海外运营的风险防控与合规问题是企业出海遇到的最大困难，占比分别达到59%和48%。在新风险与新挑战之下，中国汽车企业选择通过系统性的数字化转型，增强应对风险及不确定性的能力。例如，使用具有全球服务能力的云，支持相关应用在不同国家和地区高效、快速地部署，向不同国家和地区用户提供相应的服务；支持对海外数据的处理、分析和应用，以支撑海外营销、运营策略的精准制定；将合规管理数字化，将合规要求融入研发设计等系统，辅助企业应对海外数据安全审查。(5)数字化人才缺口扩大，企业需要丰富人才培养方式尽管企业推动数字化转型的需求迫切且强烈，但不得不面对的是严峻的人才问题。此次调研企业中，近70%认为专业人才短缺是当前汽车行业企业推动数字化转型的最大挑战。由此可见，人才是数字化转型的关键。然而，数字化转型人才的供给和需求矛盾很突出：一方面是行业企业对数字化相关人才的需求呈现爆发式增长，并随着企业数字化转型的深入推进，对人才需求的结构也会发生相应变化；另一方面是，数字化转型是一个全新的概念，相比传统的智能化改造、信息化项目实施，数字化转型是一项综合性、全方位的工程，对人员的专业能力、知识水平、转型实践经验的要求更高，但市场上满足此要求的人才非常少。这种供需矛盾在短期内很难解决，因此，部分企业在培养内部人才、引进外部人才的同时，选择与服务商携手合作，借助服务商的实践经验、技术优势和方法论，快速学习、消化和应用，加速培养企业的数字化人才和团队。2023汽车行业数字化转型报告汽车行业数字化转型对策建议数字化升级已经成为汽车行业企业转型的必然之路。然而，随着转型节奏加快，汽车企业的研发设计周期较长，供应链管理低效，客户需求数据碎片化，端到端数据集成能力较弱等问题凸显，IT基础设施、数据安全及安全合规等基础支撑能力有待提升。行业企业在持续推进数字化转型过程中，亟需重点解决这些问题。企业的数字化转型尚没有标准的路径，不同规模、不同产品的企业推进方式千差万别，但都希望在有限的投入下斩获最大的收益，让资源释放最大的支持能力。综合来看，汽车行业企业可以重点围绕以下架构开展数字化转型，以数字化转型战略为引领，业务转型为方向，新兴技术融合创新为驱动力，核心平台建设为主线，IT基础设施建设和运营保障为支撑。业务转型数智赋能核心平台支撑体系数字化转型发展战略1.善用新兴技术，赋能各业务应用场景2023汽车行业数字化转型报告平台，实现研发板块内部、外部信息的及时共享、传递、追踪和反馈，以及对需求、设计、开发、测试的全流程研发周期管理，由此建立敏捷高效的研发机制，有效提升研发效率。汽车行业企业正在向订单驱动生产的制造模式转变，传统制造模式不能够适应新模式的需要。行业企业在追求降本增效的同时，需要重点考虑柔性化生产能力的提升、供应链结构的优化。基于机器视觉的智能检测机器视觉技术以其快速性、精确性、智能化的技术优势成为现场质检效率提升的利器，已经在汽车行业获得广泛的应用。当前，机器视觉检测技术在汽车领域的应用主要围绕缺陷检测、尺寸测量、视觉引导定位等场景，例如零部件尺寸、外观、形状缺陷检测，总成部件错漏装、方向、位置检测，读码、型号、生产日期检测，总装配合机器人焊接导向和质量检测，电气性能检测、功能检测等。基于机器视觉的智能检测可以大幅提高检测效率和检测准确度，避免检查结果的不一致，减少返工成本和原材料浪费。机器视觉技术在汽车行业生产环节的典型应用图像数据采集图像数据采集云端待检数据预警/处理控制模块边缘侧汽车产线训练数据库质检请求私网域私网域公网域(国内/海外)信息安金数字化营销和服务精细化用户运营是汽车企业数字化营销和服务的重点。利用数字化技术辅助用户的精细化运营，可以为企业提供更多具有独特价值的数字化服务和用户接触点。例如借助Al技术，建立精确的用户画像和行为模型，深入了解用户的偏好、购买行为和使用习惯，为用户提供个性化的营销策略和服务；应用大模型、语音识别等技术，构建数字员工客服，降低成本的同时提升客户服务质量。业财一体化业财一体化的目标是实现企业从战略到财务及运营的高效计划协同。业财一体化通过财务数据指导和支撑业务发展，通过业务状况反馈和调整财务数据，可以形成财务与业务的良性循环，助力企业实现效益最大化。汽车企业通过业财一体化，可以建立以财务预算为基础，覆盖集团、工厂、各部门的预算管理系统，进而实现一致和可靠的规划。经过多年发展，国内的汽车产业集群规模优势逐渐凸显，汽车产业上下游亟需联动起来，打造集成平台，通过平台化的价值链整合，将价值链上的各个环节和信息网络进行横向和纵向的整合。在此平台上，零部件供应商能够更加快速、高效地响应主机厂的需求，提供符合标准和要求的零部件和组件；整车企业可以通过平台的数据共享和流程整合，更好地管理供应链，实时掌握物流和库存情况；服务提供商能够利用平台的集成能力，提供更好的售后服务、维修保养、车联网服务等全流程服务。混合云的优势在于能够适应不同的业务需求，既能够提供私有云的安全性，又能够享有公有云的开放性。在汽车行业的数字化转型过程中，企业内部业务上云、产业链上下游协同业务上云、数字化营销和服务、车联网、车路协同等不同场景对于云部署的要求不同，混合云架构