解构与重构：“工业4.0”背景下的汽车制造

解构与重构：“工业４．０＂背景下的汽车制造　
２０１　１年汉诺威工业博览会最早提出了“工业　
４．０”的概念，最初的想法只是通过物联网等媒介　
来提高德国制造业水平。两年后，德国“工业４．０　工作组”发表了题为《德国工业４．０战略计划实施　建议》。德国政府给未来设置了一个愿景，就是通　过“工业４．０”来实现智能的、网络链接的国家，进　而解构与重构整个世界。对汽车工业而言，其革　命性、颠覆眭变化可能会体现在３个层面：一是汽　车产业竞争格局发生解构；二是汽车产业的边界　面临重构；三是汽车在人类经济社会中的定位和　作用出现深刻变化。专家还认为，汽车产业很可　能是在中国最早应用“工业４．０”概念的领域之　一０　众所周知，德国的汽车制造业一直以来都是　领头羊，但在近几年的发展过程中，其先进制造的　地位受到了越来越大的竞争压力和挑战。随着全　球化深化，德国汽车业所面临的很多问题也成为　当今全球汽车业所需应对的挑战，包括如何提高　能源资源的利用效率；如何在产品越来越复杂的　情况下，进一步缩短交货期；如何更好地满足日益　增多的小批量、多批次的定制化或半定制化生产　需求；如何应对全球人口结构的变化和劳动力短　缺等。与此同时，北美提出“再工业化”战略，大力　发展“工业互联网”或“先进制造”；日本在强调　“无人化工厂”；中国也提出了“中国制造２０２．５”　规划。　工业将重新成为全球未来经济重要的稳定增　长点，加之互联网时代这个大背景，使得如今的汽　车工业似乎处于变革的前夜。好在工业自动化技　上海汽车２０１５．０４　术的进步为汽车行业的跨越　式发展提供了重要支撑。现　今的工业机器人，其实１０多　年前就已被应用在汽车工　业，这包括焊接、搬运、喷涂　等。所以，虽然“工业４．０”　是个新词，但其所包含的很多技术、内容和构想都　早已被应用于汽车生产过程中。作为世界顶尖的　汽车制造企业之一的宝马，在给“工业４．０”起名　
的时候就开始参与该项目。项目中涉及的有些主　
题，最早都是从宝马的工厂中总结出的，有的甚至　
已在宝马的工厂中处于铺开阶段。“工业４．０”的　
提出将进一步推动整个汽车产业从效率、节能、信　
息化、安全化等各方面进行综合性的产业升级。　
另外，在“工业４．０”概念的影响下，汽车行业将更　
重视提高能源利用率，完善人与机器之间的组织　
协作。　
除了对制造端的影响，汽车行业的供应与售后　
体系也将被重构，或者说会形成更复杂的供应链和　
价值链，以及吸引更多的参与者。“工业４．０”不　
仅仅意味着技术和生产过程的转变，它也同时意　
味着整个管理和组织的重构，所以在“工业４．０”　
注重价值网络的横向集成，主要是指公司外部的　
商业模式和协作伙伴关系的集成。也就是说，原　
本企业和服务商、供应商、协调制造商、客户以及　
设计生产等环节的关系，都会发生颠覆。随着汽　
车制造业逐步向“工业４．０”时代切换，汽车制造　
厂在生产环节不断智能化，也将直接推动汽车庞　
大前后端体系的重构。某些零部件可能同时在跨　
地区的不同工厂生产，然后在一个工厂组装，所以　
清楚了解零部件在整个供应链中的需求状态变得　
更为重要。　
“工业４．０”的概念将逐步渗透到汽车制造　
业。不久前，中德签署了《中德合作行动纲要：共　
塑创新》，提出两国将开展工业生产的数字化（“工　
业４．０”）合作。在汽车行业，德国大众、宝马、奔　
驰等德系车已经在制造端对“工业４．０”有一定的　
尝试和经验，他们可能会把这些成果运用到中国　
市场；与此同时，越来越多的中国汽车企业也已经　
在车联网、售后应用等领域重新布局。　
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矩基本趋同。　
同时，上汽集团还委托上海机动车检测中心，　
根据国家标准对所研究车辆进行了操纵稳定性的　相关试验，结果见表１。　态回转中的中性转向点侧向加速度性能左转与右　转结果仅有６６与６２．６，可以为下一步优化提供　参考。　

表１汽车操纵稳定性性能评价４　结语　
评价指标　试验　评价　项目　
项目　
名称　限值　结果　计分值　计分　

横摆角速度　左转　Ｏ　１００　２
．
Ｏ—Ｏ．Ｏ　

转向回正　残留值　右转　０　１ｏ０　

（低速）　左转　０．印　０．３Ｏ　１００　
横摆角速度　０．２３　１００　

总方案　右转　０
．
１８　１０ｏ　

转向盘平均操舵力　５０．Ｏ一１５．０　ｌ８．５　９６　
转向轻便性　１００　
转向盘最大操舵力　８０．０—３Ｏ．０　２１．５　１００　

中性转向点　左转　５．７２　６６　
５．００　９．８０　侧向加速度　
右转　５．３ｌ　６２．６　

左转　Ｏ．２４　１００　
稳态回转　不足转向度　１．００　０．４０　８８．１　
右转　０．２６　１００　

左转　０．４６　１００　
车身侧倾度　１．２０—０．７０　
右转　Ｏ．３８　１００　

蛇形试验　平均横摆角速度峰　２５
．
０—１Ｏ．０　３．６３　１ｏ０　
６５　ｋｍ／ｈ（试验　值ｒ　

通过最高车速　１加　
７５　ｋｍ／ｈ）　平均转向盘转角峰　１８０
．
Ｏ一６０．Ｏ　１Ｂ．７２　ｌｏ０　值日　

汽车操纵稳定性总评分　９７　
根据表１的操纵稳定性实验结果得知，该款　
分布式驱动电动车在低速转向回正、转向轻便性　
以及蛇形试验中均能获得非常满意的结果，而稳　

分布式驱动电动车系统前轴采用集中式驱动　
电机，后轮采用两个轮毂电机驱动，实现车辆的两　
驱和四驱行驶模式。基于滑转率均衡的驱动扭矩　
分配，合理地控制后轮轮毂电机转矩实现电子差　
速，获得优良的车辆操纵稳定性。同时为延长电　
池的使用寿命，限制其充放电最大功率。根据道　
路实验结果显示，电机扭矩能够根据方向盘转角　
实时地进行扭矩调整满足车轮差速控制。根据试　
验结果得知，车辆操纵稳定性评价指标均能满足　
需求，其综合评分高达９７。　

参考文献　
［１］孟庆华，许进，王东峰．轮毂电机驱动型电动汽车动力　
系统研究［Ｊ］．农业机械学报，２０１３（８）．　
［２］　杨鹏飞，熊璐，余卓平．四轮轮毅电机驱动电动汽车电　
机／液压系统联合控制策略［Ｊ］．汽车工程，２０１３（１０）．　
［３］　翟丽，董守全，罗开宇．四轮毂电机独立驱动车辆转向　
电子差速控制［Ｊ］．北京理工大学学报，２０１０（８）．　
［４］　周勇，李声晋，田海波等．轮毂电机电动车的电子差速　
控制方法［Ｊ］．电机与控制学报，２００７，１１（５）．　
［５］Ｍａｎｆｒｅｄ　Ｍｉｔｓｃｈｋｅ，Ｈｅｎｎｉｎｇ　Ｗａｌｌｅｎｔｏｗｉｔｚ著，陈荫三，余　
强译．汽车动力学［Ｍ］．北京：清华大学出版社：６２６－６２９．　

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（上接第１页）　
当然，“工业４．０”并没有标准的执行模式。　对于中国汽车业来说，“工业４．０”意义更多在于　把现有的很多技术或概念整合在一起，给汽车制　造的未来勾勒出一个可以想象并有操作可能性的　场景；再者，“工业４．０”毕竟是德国的指导战略，　更多是结合了德国的实际情况所提出的构想，中　国国情不同，完全不必拘泥在其框架中。中国汽　・６・　车企业与全球先进制造企业的差距不止在设备层　
面，更多的还在整个体系和架构的搭建。在“工业　
４．０”或信息化、智能化浪潮推动下，充分运用智能　
设备、网络、软件，并整合价值链，找到一条适合发　
展的路，构建中国汽车的平台和生态圈才是对“工　
业４．０”最好的注释。　
（朱盛镭）　

上海汽车２０１５．０４