2025宁波市新能源汽车结构件制造行业中小企业数字化转型实践样本

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宁波市新能源汽车结构件制造业 中小企业数字化转型实践样本 宁波市经济和信息化局 2025 年 11 月 目 录 一、新能源汽车结构件制造行业中小企业发展情况........ - 1 - （一）新能源汽车结构件制造行业定义与范围...........- 1 - （二）新能源汽车结构件制造行业中小企业发展现状与趋 势............................................................................................. - 1 - （三) 新能源汽车结构件制造行业中小企业业务痛点....2 二、新能源汽车结构件制造行业中小企业转型价值........ - 3 - 三、新能源汽车结构件制造行业中小企业数字化转型场 景 ….............................................................................................- 4 - （一）产品生命周期数字化........................................... - 6 - 1.产品设计.................................................................. - 6 - 2.项目管理.................................................................. - 9 - （二）生产执行数字化................................................. - 12 - 1.计划排程................................................................ - 12 - 2.质量管理................................................................ - 14 - 3.工量具管理............................................................ - 17 - （三）供应链数字化..................................................... - 20 - 1.采购管理................................................................ - 20 - （四）管理决策数字化................................................. - 23 - 1.精益管理................................................................ - 23 - - 1 - 一、新能源汽车结构件制造行业中小企业发展情况 （一）新能源汽车结构件制造行业定义与范围 新能源汽车结构件制造行业是指专注于为新能源汽车 研发、生产与销售各类关键金属及非金属结构件的专业化制 造领域；其产品范围涵盖电池系统结构件（如电池包壳体、 液冷板、模组端板）、车身与覆盖件结构件（如轻量化车身 骨架、防撞梁）、底盘系统结构件（如副车架、控制臂）以 及电驱动与充电系统结构件（如电机壳体、充电座金属件） 等，这些部件通过冲压、挤压、压铸、焊接等先进工艺制造， 需满足高精度、轻量化和高强度的技术要求；产业链方面， 上游为原材料（铝合金、高强度钢、复合材料）及设备（压 铸机、冲压线）供应商，中游聚焦于结构件的设计、制造与 工艺创新，下游对接新能源整车厂及售后市场。 （二）新能源汽车结构件制造行业中小企业发展现状与 趋势 新能源汽车结构件制造行业作为新能源汽车产业核心 支撑环节，近年来呈现高速发展态势。该行业的中小企业凭 借其灵活性和专注度，发挥着关键的“补链”和“强链”作 用，它们不仅是大型零部件集成商和整车厂的重要供应商， 也是推动技术快速迭代和成本优化的关键力量。行业整体展 现出三大发展趋势：首先是一体化与轻量化，电池包壳体等 大型结构件从多零件冲压焊接向一体化压铸转型，要求企业 掌握超大型压铸技术和新材料应用能力；其次是智造升级， 数字化工厂建设成为刚需，需要通过 MES、PLC 等系统实现 - 2 - 生产全过程质量追溯和工艺参数精准控制；第三是模块化供 应，整车厂要求供应商从单一零件向系统总成转型，具备同 步开发和系统集成能力。这些趋势既带来了技术升级的挑战， 也为中小企业通过数字化转型实现弯道超车提供了机遇。 宁波市不仅拥有吉利、上海大众、中车等整车龙头企业， 在结构件制造领域也基础雄厚，70%以上企业为特斯拉、奔 驰、宝马等国际车企的核心供应商，均胜电子、华翔电子、 拓普等 4 家企业跻身全球汽车零部件供应商百强榜。一是产 业规模庞大，全市汽车制造业 896 家规上企业完成工业总产 值 4191.7 亿元，同比增长 24.0%；新能源汽车产量 39.8 万 辆，同比增长 109%；二是产业门类齐全，产品涉及四大类十 三项，多种主导产品居全国同行同类前十，凸轮轴、减震器、 塑料件等多种产品国内市场占有率第一；三是产业跨越式发 展，华翔、圣龙、韵升、均胜、继峰等龙头企业通过资本市 场实现“走出去”发展拓展了国际市场，实现了价值链向高 端的跨越。 （三）新能源汽车结构件制造行业中小企业业务痛点 新能源汽车结构件行业的三大发展趋势正推动行业加 速转型升级，同时对中小企业的研发、生产、管理等方面提 出了更高的数字化需求，主要体现为以下业务痛点： 在一体化与轻量化趋势下，中小企业面临材料工艺创新 与研发协同的痛点。一体化压铸工艺要求企业具备多材料融 合能力，需同时掌握铝合金、复合材料等特性及连接技术， 但中小企业普遍缺乏多物理场仿真能力和试验验证平台，难 - 3 - 以快速迭代工艺方案。同时，整机厂要求供应商参与同步开 发，但中小企业跨专业协同能力弱，设计与工艺部门间数据 孤岛现象严重，导致研发周期长、试制成本高。 在智造升级趋势下，中小企业面临生产过程控制与质量 追溯痛点。整车厂对结构件精度、一致性要求极高，需实现 全流程质量参数监控与追溯。但多数中小企业产线自动化程 度低，依赖人工记录数据，质量信息分散在不同系统中，难 以实现工艺参数与质量数据的关联分析，出现问题无法快速 定位根源，产品一次合格率低。 在模块化供应趋势下，中小企业面临供应链协同与系统 集成痛点。模块化要求企业从单一零件向系统总成转型，需 同时管理多个子零件供应商。但中小企业缺乏供应链协同平 台，难以及时获取上下游物料、产能信息，生产计划调整不 灵活。在系统集成时，缺乏数字化检测手段，难以保证总成 零件的装配精度和功能完整性。 二、新能源汽车结构件制造行业中小企业转型价值 数字化转型可为该行业中小企业带来潜在价值： 一是满足行业个性化定制和柔性生产日益增长的实际 需求。新能源汽车结构件制造行业的特点是产品结构复杂、 更新快、品质要求高，在制造方面，基于对装备自动化、研 发设计数字化、场内物流、设备管理等方面的优化，能够实 现生产效率和产品质量的双重提升。如何满足新型商业模式 所需的个性化定制和柔性生产，是汽车企业开展数字化、智 能化探索的方向。 - 4 - 二是加强产品研发与创新能力的提升。数字化转型为中 小企业提供了更加高效的研发工具和平台，如 CAD 软件、仿 真软件等可以缩短产品设计和验证周期，降低研发成本，帮 助企业更快速地响应市场需求和技术变革。此外，利用大数 据和人工智能分析市场需求，企业可以更精准地定位产品研 发方向，提升创新能力。 三是数字化转型为质量管理提供了先进的工具和技术， 数字化工具可以帮助中小企业实现产品在生产过程中的实 时质量监控和追溯，减少产品缺陷率，确保产品符合行业标 准和客户需求。同时，数据分析能够识别潜在的质量问题， 从而预防问题发生。 三、新能源汽车结构件制造行业中小企业数字化转型 场景 新能源汽车结构件制造行业的一体化与轻量化、智造升 级、模块化供应趋势，对中小企业在产品创新协作、供应链 管理、生产制造精密化及质量合规等方面提出了更高的要求。 为更好地应对这些挑战并取得发展突破，智能机器人行业中 小企业，重点聚焦精益管理、采购管理、产品设计、项目管 理、计划排程、质量管控、工量具管理等场景，开展了大量 探索实践。 - 5 - 图：新能源汽车结构件制造业中小企业数字化转型典型场景金字塔图 - 6 - （一）产品生命周期数字化 1.产品设计 痛点需求：一是产品数据共享不畅、版本管理混乱、标 准化程度差、数据分散以及备份不足导致数据丢失。二是产 品设计重复，不能快速查找和利用；部门间数据不联通，效 率低下，互相扯皮。三是产品设计需要样品验证，效率低下； 产业链内产品设计数据无法共享、无法实现高效协同和联合 创新。 一级：汽车结构件 CAD 设计。在新能源汽车零部件设计 中使用计算机辅助设计工具，用于设计和绘制零部件的三维 模型，进行模拟和分析，确保设计符合要求。常见的 CAD 软 件包括 SolidWorks、AutoCAD 和 CATIA 等，使设计结果能够 应用于试生产或批量产环节。 二级：汽车结构件产品数据管理（PDM）。（1）产品建 模：具备几何建模功能，能够创建复杂的曲面和实体模型， 适用于汽车各类零部件的设计（2）参数化设计：定义零件 的关键参数，并通过修改这些参数快速生成不同规格的零件 模型。做到产品信息数据可基本共享，有固定格式、规范和 标准对产品设计资料（如方案、图纸、模型、设计 BOM、版 本、技术变更等）进行规范化管理。 三级：汽车结构件装配设计、协同设计。（1）装配设 计：将各个零部件按照实际的装配顺序和约束条件进行组装。 能够实时检查零部件之间的干涉情况，提前发现潜在的装配 问题，避免在实际生产中出现错误；（2）协同设计：支持 - 7 - 协同设计，方便设计工程师、工艺工程师、质量检测人员等 在不同地点同时工作，提高设计效率和质量。 四级：仿真分析、供应链研发协同。（1）仿真分析： 通过对力学、热学、流体等性能的分析，可以评估零部件的 强度、刚度、散热性能等。可以分析零部件在不同工况下的 受力情况，从而优化零件的结构，提高其可靠性和耐久性。 （2）供应链协同：建立设计信息共享平台，上下游企业在 产品设计阶段共同参与，共同优化产品结构、提高产品性能 和质量。 典型案例：宁波一彬电子科技股份有限公司借助 CAE 实现产品设计 案例背景：宁波一彬电子科技股份有限公司是一家专注 于汽车内外饰系统研发与制造的高新技术企业，核心产品涵 盖门板、扶手、拉手、门骨架等结构类零部件。在产品设计 过程中，既要满足造型与装配需求，又要兼顾结构刚度、强 度、振动舒适性碰撞安全性等多项性能指标。传统的“设计 试制－测试改进”开发路径成本高、周期长难以支撑整车快 速迭代和高性能要求。为此，一彬积极引入 CAE（计算机辅 助工程）技术，构建覆盖结构仿真、性能预测、产品优化的 虚拟研发体系，将 CAE 深度融入设计前期与全流程决策中， 实现研发效率与产品性能的双提升。 具体举措：（1）建立标准化有限元建模体系运用应用 软件 HyperMesh 开展前处理工作，构建精准的几何模型并进 行网格划分。Abaqus Standard 和 Abaqus Explicit 用于非 - 8 - 线性分析、动态响应、碰撞仿真等。建立精细的材料属性库， 涵盖塑性、结构网格划分；对连接方式进行建模，例如焊点、 卡扣、螺栓等；模拟疲劳、碰撞特性；实现多种工况（模态、 静力学、非线性、疲劳等）模型的集成。建立零部件级建模 标准（如扶手、门板、门拉手）；推行模板化、参数化的建 模流程；引入网格质量自动检查工具，确保仿真精度。（2） 多工况仿真分析驱动结构设计。一彬将仿真与结构设计过程 深度融合，针对不同零部件的设计阶段开展多维度性能分 析。例如进行模态分析，提升门板系统的 NVH 性能，降低低 频共振；进行静力分析，评估扶手和开门拉手的操作力承载 能力；进行强度/疲劳分析，模拟长时间使用下的断裂、裂 纹风险；进行碰撞吸能分析，针对门饰板在侧碰时的吸能能 力进行优化。（3）多目标结构优化设计。在满足结构性能 的前提下，通过 CAE 实现零部件轻量化与性能的平衡。 取得成效：一是研发周期缩短。在传统模式下，零部件 研发周期通常需要 3-8 个月。引入 CAE 后，可在设计早期进 行虚拟验证和多轮方案筛选，实物试验明显减少，整体周期 平均缩短约 15%～25%。二是试制成本降低。通过仿真替代部 分样件试制轮次由原先的 3～4 次减少到 2 次左右。单零结 构轻量部件开发费用平均节省 10%～20%。三是结构轻量化 与性能优化。借助拓扑优化与多工况分析，在满足强度与刚 度要求的前提下，典型零部件减重幅度达到 5%～10%，部分 - 9 - 门板和扶手在模态频劲率、疲劳寿命等方面均有 10%以上提 升。四是研发流程标准化。建立建模模板与工况参数库，减 少工程师的重复操作，建模效率提升 30%～40%；同时保证了 不同项目间仿真结果的可比性与可追溯性。 2.项目管理 痛点需求：一是管理信息不透明，效率低，管控滞后甚 至失控。二是项目任务工作分解不清晰，权责不明确，跟踪 信息不透明；部门间协作不及时，相互推诿。三是项目风险 评估靠经验，复盘经验积累语言不统一，不能形成知识库和 持续优化；成本核算不精细，协作及决策不够精准快速。 一级：利用电子表格等进行项目记录。运用信息技术工 具（如电子表格、云存储等）对项目信息（如项目计划、项 目过程、客户信息等）进行辅助记录和管理。 二级：利用 PLM 等系统实现项目管理及任务管理： （1）项目管理：实现按 APQP 项目管理的要求进行具体 项目的立项、设置，项目运行跟踪管理等事务。功能包括项 目角色设定、项目模板设定、项目过程管理、项目数据查询。 （2）任务管理：任务管理功能主要涉及任务的分配、 监控、协调以及报告生成等。功能包括：任务分配、任务监 控、任务协调、进展报告。 三级：利用 PLM 等系统实现风险管理、任务分解 WBS 及 项目核算： （1）风险管理：对项目风险进行持续监控，通过设定 风险预警阈值，当风险度超过预期值时，系统可以自动发出 - 10 - 预警，提醒项目团队及时采取措施进行应对，可以定期生成 风险监控报告，显示风险的变化趋势和应对效果。 （2）任务分解 WBS：将项目工作和可交付成果逐步划分 为更小、更易于管理的组成部分。功能包括：项目目标和范 围、创建 WBS 层级、分解任务和子任务、组织分工和资源分 配、确认和更新 WBS。 （3）项目核算：主要围绕项目的成本、资源投入、工 时以及其他相关数据进行管理和分析。功能包括：成本核算、 资源管理、工时管理等。 四级：通过 AI 等提供项目智能风险管控。运用 AI 等前 沿技术，通过数据分析提供智能预测、智能风险管理。建立 项目风险库，将已识别出的常见风险及其对应的预防和处理 措施进行规范化管理，风险评估及优化建议，无缝对接企业 内部应用与外部协作工具，实现数据互联互通。 典型案例：天阁汽配基于 WinTC 开展 APQP 项目管理 案例背景：天阁汽配是一家典型的汽车零部件来图加 工企业，主要为一级供应商提供结构件与精密零部件。企 业在 APQP（先期产品质量策划）、NPI（新产品导入）和 ECN（工程变更通知）管理环节面临突出挑战：一是在项目 管理方面，研发、工艺、质量、采购等部门各自为政，任 务分散在表格、邮件中，导致信息割裂、版本混乱，NPI 项目周期延误频繁；二是在变更控制方面，客户的 ECN 指 令多、节奏快，但企业缺乏统一平台管理，往往出现变更 响应不及时、文件更新不完整，甚至影响 PPAP 交付和批量 - 11 - 生产，严重制约客户满意度和企业竞争力。 具体举措：为解决上述问题，天阁汽配引入 WinTC 系 统，对 APQP 项目全流程进行数字化管理和跨部门协同。主 要举措包括：构建统一的 APQP 任务模板库，覆盖五大阶段 的核心任务与输出物，并将 NPI 流程嵌入其中，确保项目 启动即具备标准化路径；在 WinTC 平台内打通研发、工艺、 质量、采购环节，实现任务分配、进度跟踪、风险预警的 全流程可视化；将 FMEA、控制计划、检验规范、PPAP 文档 等过程资料直接在系统内生成和关联，并与 ECN 流程联动， 确保设计变更及时同步到工艺、质量和文件体系；同时通 过权限管控与版本管理，保证项目数据安全与一致性。 取得成效：借助 WinTC 的项目协同，公司在 APQP 管理中取 得显著成效：新零部件开发与 NPI 导入周期平均缩短 20% 以上，跨部门任务延误率降低约 70%；PPAP 文件自动化生 成率达到 85%，ECN 响应效率提升 40%以上，客户审核与变 更适配效率大幅提升；同时，所有项目过程数据实现可追 溯，既提升了质量管理水平，也增强了客户的信任度。 - 12 - 图：天阁汽配 WinTC 控制计划页面 （二）生产执行数字化 1.计划排程 痛点需求：一是产线柔性差，计划赶不上变化。二是多 系统数据孤岛，生产计划无法获取有效数据进行排产，生产 计划与生产现场实际脱节。三是生产排产与临时生产任务间 依旧是人工调度，费时费力，效率低下，质量也存在问题； 过程无法做到实时监控和提前预警风险。 一级：电子表格编制计划。通过电子表格等工具，实现 人工编制生产计划，并用于生产。 二级：主生产计划、产能评估、齐套分析。利用信息系 统：（1）主生产计划：可按订单进行排产，系统能够应对 订单接收、修改、跟踪等需求，辅助生产生产主计划。（2） 产能评估：评估生产设备产能、订单交付能力情况。（3） 物料齐套：实时监控库存数量，确保物料供应的齐套性。 三级：物料需求计划 MRP、车间排程。利用信息系统： （1）物料需求计划 MRP：确定产品组件信息，包括编码、规 格、数量等，考虑库存和在制品信息，通过物料清单的层级 计算物料需求。（2）基于多约束条件的车间级排程：对车 间级各生产单位进行排产计划，根据产品的前后置时间、换 型时间、产品数量、节拍时间自动计算计划时间，并形成资 源负荷图、订单甘特图、物料库存图等可视化功能。 四级：智能生产计划、车间自动排程、调度中心。根据 预先定义的各种排产规则和算法对生产资源进行综合能力 - 13 - 分析，并对生产任务进行自动排产，将作业计划合理地安排 下去，保证作业计划的有序执行。同时，可针对现场生产资 源使用情况做出工单的生产预测，并对整个产能和负荷进行 平衡分析，以供调度员对生产任务及时进行派工和协调。 典型案例：宁波君灵模具技术有限公司基于智能生产排程系 统开展计划排程 案例背景：宁波君灵