数字化、低碳化“双轮”驱动汽车行业智造未来

龚淑娟 2024-02-27

在汽车行业，从传统燃油车的设计生产标准化和动力总成数控化，到电动汽和三电系统的设计生产全流程，西门子的数字孪生解决方案，全面覆盖汽车价值链的每一个环节，覆盖整个企业的全业务流程和产品的全生命周期。

--访西门子股份有限公司汽车行业解决方案事业部高级副总裁马格瑞先生、西门子 ( 中国 ) 有限公司汽车行业管理部副总经理贾春鹏先生

作为行业共识，智能制造是应对市场变化实现批量定制化生产或全柔性化生产的最佳路径，其关键特征是数字驱动的自主优化。

“对于当今瞬息万变的市场环境来说，供应链的弹性和可持续发展显得尤为重要，汽车及零部件企业的数字化和低碳化越来越关键和紧迫，并将成为企业的持久竞争力。与此同时，人工智能、区块链等前沿技术的应用，还可以进一步帮助我们进行预测和分析，这对企业运营来说极富价值。”西门子股份有限公司汽车行业解决方案事业部高级副总裁马格瑞先生在“2023 西门子汽车行业年会”上表示，“当然，目前我们所看到的数据释放出来的价值仍然仅仅是冰山一角，未来还有无限空间有待进一步充分释放。”

时隔三年，经历了全球汽车供应链的巨变之后再次来到中国，马格瑞先生不仅更加强调企业数字化和低碳化的紧迫性，同时也特别感慨于中国汽车市场尤其是新能源汽车市场如此之繁荣。事实的确如此，目前中国的新能源汽车保有量已经占到了全球的一半以上，并且在电动汽车、动力电池等领域，排名前十，甚至排名首位的巨头当中有很多中国企业的身影，中国新能源汽车正引领着全球汽车电气化的发展。

以生态合力应对行业巨变

过去的几年当中，全球形势复杂多变，供应链受到的巨大的冲击仍然历历在目，汽车行业也因此发生了很多显著的变化。对于供应链上的所有企业来说，马格瑞先生认为，必须把握三个核心要点方能从容应对，那就是：透明化、标准化、本地化。

首先是汽车供应链的透明化显得更加重要，事实证明，数字化程度较高的企业，可以根据以往数据提前沟通物料、备货情况，进而及时采取措施，减少风险。

其次是供应链的标准化应受到更多重视，因为标准化可以简化物料的种类和数量，更容易实现提前备货，更容易主动灵活应对变化，而非标物料显然很难应对。

第三个方面是全球化的采购和供应链已经越来越注重本地化和多元化，这将有利于企业物流和供应链的灵活性，也是各大企业筛选供应商的一个重要考虑因素。

此外，马格瑞先生还谈道：“汽车供应链非常复杂，涉及上下游的众多企业，任何一家企业都无法独善其身，大家需要更加紧密地协同配合，才能让整个链条高效运转。”

Catena-X 是一个以汽车行业为中心的开源交换数据平台，也是一个基于数据的供应链生态合作联盟，目前已有 160 多家企业成员，西门子是发起会员之一。Catena-X 采用区块链技术构建了云端供应链预警系统，能够清晰地展现每辆汽车的几万个零件及其原料、制造流程、物流以及回收再利用的整个生命周期中，以碳足迹为中心的各项数据，建立了一个可靠、可信、可循环的可持续生态体系，让供应链更有弹性。

变化是永恒的旋律，生态的力量将愈加凸显。

探寻数字孪生的更高价值

通过深入地洞察分析市场环境变化，西门子对汽车行业的理解更加深刻。“我们的数字孪生解决方案与时俱进，做出了相应的功能增强和专业扩展。”西门子 ( 中国 ) 有限公司汽车行业管理部副总经理贾春鹏先生说。

在汽车行业，从传统燃油车的设计生产标准化和动力总成数控化，到电动汽车和“三电系统”的设计生产全流程，西门子的数字孪生解决方案，全面覆盖汽车价值链的每一个环节，覆盖整个企业的全业务流程和产品的全生命周期，致力于继续成为汽车行业电气化时代的可持续的价值链合作伙伴。以电动汽车动力电池领域为例，西门子的数字孪生涵盖了原材料提取、材料制备、部件生产、电芯制造、模组生产、电池组生产、电动汽车组装及其使用和回收再利用的全生命周期，助力电动汽车行业转型升级。

更高的层面上，作为行业引领者，西门子建立了基于数字孪生和人工智能算法的开放式数字商业平台 Xcelerator，它集成了物联网硬件和软件组合、不断发展的合作伙伴生态体系，用户借助这一完整的跨学科闭环生产数字孪生解决方案，可以更合理地利用数字化和实时同步的模型，更好地响应客户需求，减少生产停机，并且适配供应链的不确定性，从而让业务更灵活、更具韧性、更加高效和可持续，最终构建制造系统数字化开发、智能演变以及最终实现自主优化的进化之路。

数字孪生将带有三维数字模型的信息拓展到整个生命周期，实现虚拟与物理世界同步和一致，但它不是让虚拟世界做现实世界已经做到的事情，而是发现潜在问题、激发创新思维、不断追求优化进步——这才是数字孪生的真正目标和价值所在。

数字化、低碳化“双轮”驱动

在数字化的转型过程中，可持续的课题始终同在。碳中和的实现，重要而急迫，欧洲的目标是在2050 年实现碳中和，中国的目标是到 2060 年实现碳中和，这一目标的达成涉及很大的范畴，需要整个生态、联盟、供应链去共同努力。

基于这样的低碳趋势和普遍需求，西门子开发了 SiGREEN—— 一个碳足迹的可信精算与追溯解决方案。基于 SiGREEN，企业可以实现贯穿供应链全程的产品碳足迹透明化，进而采取可量化的精准去碳措施。通过碳排放管理，SiGREEN 支持企业实现生产制造的碳中和，帮助其将可持续发展目标转化为决定性竞争优势。

马格瑞先生还介绍说：“SiGREEN 本身也是一个很好的协同平台，它的标准接口可以使各种数据更好地共享。SiGREEN 的微服架构可以实现一个不同软件、不同应用场景下，模块化地进行部署。”

数字化和低碳化可以相辅相成，“双轮”驱动企业高效运营和可持续发展。

助力新能源汽车高质量发展

大力发展新能源汽车也是全球碳中和目标下的行业共识，中国市场的表现尤为亮眼。包括比亚迪、宁德时代等行业巨头在内，西门子汽车行业解决方案事业部在中国的客户有 3000 多家。深耕汽车行业多年，贾春鹏先生对新能源汽车赛道同样有着深入的观察，尤其是大幅缩短的开发周期、从传统动力到新能源“三电”系统的转变，还有灵活的量产能力，西门子的数字化解决方案，对应各种变化都有着充分的应对。

贾春鹏先生说：“西门子与大众、宝马、奔驰、比亚迪、吉利等汽车行业几乎所有的车企，以及博世、大陆、采埃孚、麦格纳、潍柴、海纳川等各个领域的汽车零部件供应商，都有着广泛的合作，我们把行业最佳实践沉淀为软件的知识库（图1），致力于提升整个行业的能力和水平。”他还举了 SiCAR 和 Transline 这两个例子加以说明。

图 1 数字孪生助力汽车工业可持续发展

SiCAR 当中有着非常丰富的汽车行业应用场景库，用户可以基于这些标准化的应用和扩展规则，延伸出更多应用场景的开发和数据打通，更快更优地在数字化的道路上实现提升和跨越。

Transline 是一个很早以前就被市场广泛认可的动力总成生产标准，现在，它不但服务于传统动力总成企业，同时也可以为新能源动力总成，包括电池包、电机以及氢燃料电池的生产提供完整的数字化解决方案，帮助用户快速落地项目执行，减少风险并降低成本。

“除了汽车行业解决方案事业部针对新能源汽车、电池包、电机的解决方案之外，西门子还有专门的电子事业部、半导体事业部，他们则专注于电芯、电控系统的数字化解决方案，满足各细分领域的用户需求。”贾春鹏先生补充说道，“总之，我们非常清楚我们的数字化解决方案的开放式架构如何去满足新能源汽车企业以及‘三电’供应商的需求，帮助他们解决问题，把最好的经验传输给他们，助力新能源汽车行业高质量发展。”

满足汽车零部件企业需求

无论传统汽车还是新能源汽车，零部件企业在产业链中的作用都非常重要，他们或多或少地想参与数字化，不想落后于行业发展大势，但很多企业特别是中小企业受限于基础能力、人才、资金等多种因素，可能会感到无从下手，不知从何切入数字化。如何帮助他们在低水平的基础上低起点地开展智能制造，西门子给出了更加适配的解决方案（图 2）。

图 2 结合 OT 和 IT 实现数据驱动决策的数据智能

贾春鹏先生表示：“西门子汽车解决方案事业部最初更多服务于整车企业，后来随着对供应链的理解和服务能力持续增强，我们对零部件供应商的研究也越来越深入。针对不同的应用场景，西门子都有不同的标准化软件或者更适配的软件。”

比如原来主要针对整车厂的 SiCAR 解决方案，后来做了一些简配——更准确地说是更适合汽车零部件企业应用场景的解决方案，形成了更适用于零部件生产的自动化、标准化编程的综合框架，可以极大地提高系统的维护性和工程效率。

中小企业的软件能力相对较弱，西门子的低代码应用程序开发平台 Siemens Low-Code 则可以帮助他们更简便地实现适合其应用场景的数字化。不同技能水平的开发人员可以借助这个平台创建多元体验的应用程序，而无须编写任何代码行，轻松构建应用程序以改善数据，低起点地开始数字化。

“西门子 Xcelerator 平台能够把很多应用场景的需求精炼出来，让中小企业直接受益。西门子Xcelerator 平台的赋能作用未来会延伸至汽车零部件行业，比如扁线电机的最佳工艺流程等，我们正在努力打造完整的数字化方案。”贾春鹏先生介绍说。

“双轮”驱动未来美好出行

面向未来，每个人都有无限畅想。马格瑞先生认为：“未来出行当中，汽车作为一个移动终端，诸如动力总成、底盘传动、车身覆盖件等基础部件的标准化程度将会越来越高，但其应用服务方面会更趋于多种多样的个性化发展。”

比如对于智能座舱的很多应用，他本人可能会打造一个能够开会、处理工作的场所，而他的朋友可能希望是一个可以唱歌、看电影的娱乐空间。当然，这一切的背后，软件将是打造个性化选项的核心要素，而且更多是订阅性的购买模式，而不是一次性的消费。当然，未来软件必定是多元化的局面，以奥迪 A8 为例，可能就有 1000 多万种不同的软件配置，用以打造各种不同的用户体验。

满足用户多元化需求趋势的同时，可持续也将成为企业的一个重要考量。一方面，政府作为低碳化的核心驱动力，会有一些强制的政策和措施，企业和个体都会执行合规。另一方面，随着社会认知的普遍提高，企业和个人都会逐步重视可持续，虽然不同领域、不同经济状况下会做出不同的选择，但大趋势肯定是对环境更加友好。

西门子在持续推动数字化、助力企业转型升级的同时，也在一直强调可持续、强调生态圈。数字化 + 低碳化的“双轮”驱动之力，必将为汽车产业链、汽车生态圈创造长期价值，为人类开创更美好的未来出行生活。