绍兴市汽车轴承制造行业中小企业数字化转型实践样本

前言 当前，全球制造业正经历深刻变革，数字化转型已成为推动产业升级、提升核心竞争力的关键路径。作为国民经济的重要基础产业，汽车轴承制造行业直接关系到汽车工业的整体水平与发展质量。随着新能源汽车、智能网联汽车的快速兴起，市场对轴承产品的性能、精度、可靠性及定制化需求提出了更高要求，行业正朝着高端化、智能化、绿色化的方向加速迈进。 绍兴市是我国汽车轴承制造行业的发展高地，绍兴新昌被誉为“中国轴承之乡”，已形成较为完整的产业链和特色鲜明的产业集群。然而，面对新趋势、新挑战，广大中小企业普遍在产品研发、生产管控、供应链协同等方面存在突出痛点，传统发展模式难以为继，数字化转型迫在眉睫。 为系统引导广大汽车轴承制造行业中小企业厘清转型路径、把握转型重点、加速数字化普及应用，绍兴市经济和信息化局特组织专家和数字化服务商共同编制《绍兴市汽车轴承制造行业行业中小企业数字化转型实践样本》。实践样本立足于绍兴汽车轴承制造行业发展实际，全面梳理了行业现状、核心痛点与转型价值，首次系统性地构建了以“产品生命周期数字化”、“生产执行数字化”和“供应链数字化”为核心的三大主航道、九大具体转型场景。为汽车轴承制造行业中小企业提供一套看得懂、用得上、可落地的行动参考，帮助汽车轴承制造行业企业从小处着手、 从痛点突破，逐步实现从单点设备改造到全业务流程的数字化改造。 本实践样本起草单位：浙江省图灵互联网研究院、浙江环智云创科技有限公司、浙江陀曼云计算有限公司、北京数码大方科技股份有限公司、浙江汉卫软件科技有限公司、用友网络科技股份有限公司绍兴分公司。 本实践样本主要起草人：张贵成、张帆、刘竹芳、赵传武、姚岩东、吴光均、洪利忠。 目录 一、汽车轴承制造行业中小企业发展情况....................................1 （一）汽车轴承制造行业定义与范围...................................1（二）汽车轴承制造行业中小企业发展现状与趋势...........1（三）汽车轴承制造行业中小企业业务痛点.......................3 二、汽车轴承制造行业中小企业转型价值....................................3 三、汽车轴承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.........................................................................62.工艺设计.......................................................................10 （二）生产执行数字化..........................................................14 1.计划排程.......................................................................142.生产管控.......................................................................173.质量管理.......................................................................214.设备管理.......................................................................245.安全生产.......................................................................27 （三）供应链数字化..............................................................31 1.采购管理.......................................................................312.仓储物流.......................................................................34 一、汽车轴承制造行业中小企业发展情况 （一）汽车轴承制造行业定义与范围 汽车轴承制造行业属于汽车零部件制造业的细分领域，是指专门从事汽车轴承研发、生产与销售的行业，涵盖了汽车发动机、变速箱、悬挂系统、转向系统、自动驾驶等各个关键部件的轴承产品，主要包括滚动轴承、滑动轴承和轴承部件等，主要起支撑机械旋转体，降低摩擦系数，并保证回转精度的作用，直接影响汽车的安全性、操控性和耐久性。从产业链角度看，汽车轴承制造行业上游主要包括钢材、铜和铝等有色金属、非金属材料以及生产设备、检测设备等；中游为各类型轴承的生产制造环节；下游则广泛应用于传统燃油汽车和新能源汽车等领域，共同形成了完整而高效的汽车轴承制造产业生态体系。 （二）汽车轴承制造行业中小企业发展现状与趋势 轴承工业作为国家基础性、战略性的产业，其发展水平和产业规模反映了一个国家的工业综合实力，在国民经济和国防建设中起着举足轻重的作用。汽车行业是轴承应用最为广泛的领域，来自汽车行业的轴承消费量已占到轴承行业总量近四成。近年来，随着汽车工业的快速发展，尤其是新能源汽车和智能网联汽车的兴起，对高性能轴承的需求不断增加，行业整体呈现出稳健增长的发展态势。数据显示，2024年中国汽车轴承行业市场规模约为1221.37亿元，轴承产量约为30亿套，销量约为29亿套。未来，随着汽车消费升级和国产替代进程加速，市场对高精度、 长寿命轴承的需求将持续释放，推动行业向高端化、智能化、绿色化方向发展，为整个产业链创造更大的价值空间。 一是高端化与性能提升趋势。随着新能源汽车对轴承性能要求的不断提高，行业正向高性能、高精度、高载荷方向发展。新能源汽车电机轴承需要满足更高转速、耐高温、耐腐蚀的特殊要求，传统燃油车轴承难以满足这些需求，催生如陶瓷混合轴承等新型产品研发。 二是智能化与数字融合趋势。智能制造和数字化技术在轴承生产过程中的应用日益深入。如中小企业通过部署物联网传感器和数据分析平台，可以实现生产过程的实时监控和质量追溯，提高产品一致性和可靠性，降低生产成本，提升市场竞争力。引入数字化仿真设计平台和精密测量仪器，实现轴承产品的精准动力学性能优化。 三是绿色化与可持续发展趋势。在“双碳”目标背景下，汽车轴承制造行业加速向轻量化、节能环保方向转型。企业积极探索使用更环保材料和制造工艺，降低产品生产过程中产生的污染物排放，以及降低重点，如新型复合材料、陶瓷材料等。 绍兴市是我国汽车轴承制造行业的发展高地，2010年初，绍兴新昌正式被中国机械工业联合会授予“中国轴承之乡”称号，2024年，本土轴承产业规模突破300亿元，高端轴承国内市场占有率达20%，在汽车轴承制造产业上逐步形成从原材料到成品的完整供应体系，中小企业专注细分领域培育特色产品，与大型企业形成配套互补。其中，浙江陀曼智造科技有限公司列入工信部制造业与互联网融合发展试点示范名单；轴承行业工业互联网 平台列入国家新型工业化产业示范基地工业互联网平台赋能数字化转型提升试点项目。2023年，新昌滚动轴承产业集群入选国家级中小企业特色产业集群，集群内中小企业产值占集群总产值约90%，主导产业产值增速15.5%。 （三）汽车轴承制造行业中小企业业务痛点 一是产品创新角度，传统依赖人工设计经验，仿真能力薄弱，陶瓷混合轴承等新产品开发需台架实验、反复试制验证，难以满足新能源汽车等新兴领域快速迭代的定制化需求。 二是生产效率角度，设备联网普遍不足，且生产数据分散、尚未实现互联互通，现场生产进度和异常无法及时掌握、调度，计划排程依赖人工经验，生产智能化程度不足，难以满足生产效率提升需求。 三是质量合规角度，多采用机械仪表或专检设备测量，人工目检为辅，在圆度、波纹度等关键环节依赖抽检，数据分散，难以追溯，难以满足生产精密化、高端化、可追溯需求。 二、汽车轴承制造行业中小企业转型价值 针对上述业务痛点，数字化转型是破局关键，其核心价值在于： 一是产品创新方面，从“经验试错”到“数字驱动创新”。利用专业的参数化建模工具快速生成数字模型，并对模型进行分析，通过部署PLM系统、AI仿真工具、数字台架实验等，建立产品和工艺设计知识库，实现研发流程的数字化重构。例如，参数化设计平台可快速生成轴承三维模型，CAE仿真替代物理试制，使新品开发周期缩短、成本降低，支持新能源汽车电机轴承 等定制化需求的敏捷响应；通过AI算法优化轴承密封结构，促使摩擦系数降低，提升产品耐磨性。 二是生产效率方面，从“数据孤岛”到“智能协同生产”。通过部署MES系统、APS系统等，以设备联网互联打通生产数据流，建立生产运行监测预警算法模型、生产排产与调度算法模型，实现设备状态实时监控、设备产能动态调整、生产智能排程。例如，热处理工序的工艺参数自适应调节系统可促使产品合格率提升。 三是质量合规方面，从“抽检管控”到“全流程数字追溯”。通过应用套圈SPC数字仪表、AI视觉质检、UT检测、区块链溯源技术等，构建全流程质量管控体系，实现生产缺陷精准识别与工艺数据自动追溯。例如，通过AI算法对圆度、波纹度等多关键指标的自动检测，轮廓仪、粗糙度仪、测振仪等自动数据采集与精准匹配、进而提升检测准确率、降低漏检率，提高数字化覆盖率；通过区块链存证技术实现原材料批次、加工参数、质检结果的可信追溯，满足质量合规需求。 三、汽车轴承制造行业中小企业数字化转型场景 汽车轴承制造行业的高端化与性能提升趋势、智能化与数字融合趋势、绿色化与可持续发展趋势，对中小企业在产品创新、生产效率、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，汽车轴承制造行业中小企业，重点聚焦产品设计、工艺设计、计划排程、生产管控、质量管理、设备管理、安全生产、采购管理和仓储物流等九个领域，开展 了大量探索实践。 （一）产品生命周期数字化 1.产品设计 痛点需求：汽车轴承制造行业在产品设计环节面临着多维度挑战，传统模式下的设计协同及过程追溯，在电动化、智能化变革的浪潮中，正在被颠覆，关键环节仍需突破。 （1）通常需要在性能、成本、重量、可制造性、可装配性等多重目标间找到平衡点，缺乏多目标优化工具和方法论，无法在设计早期就进行权衡分析，提供强有力的决策支持。 （2）汽车轴承轻量化与寿命的博弈，在电动化智能化汽车浪潮下，设计环节面临产品减重与轴承产品强度的固有矛盾，例如减重可以提升电动续航能力。 应用场景： 一级：汽车轴承结构CAD设计。应用CAD等设计软件对汽车轴承进行模型、图纸设计。如轴承本体（内圈、外圈、滚动体、保持架）、轴承模夹具的模型设计，辅助工程师开展设计。 二级：基于轴承设计模型的基础分析及数据规范化管理。利用CAE软件对设计模型进行受力等基础分析，应用PLM等信息化系统，对产品数据（模型、工程图等）进行规范化管理，为后端系统应用做准备。如将轮毂轴承单元的3D模型通过CAE软件进行分析并生成报告，通过PLM系统实现产品数据结构化管理。 三级：基于产品数据平台化管理，实现设计、工艺、制造协 同。建立企业级典型汽车轴承标准库和设计知识库，应用产品数据平台化管理，实现产品设计与工艺设计的协同，设计变更系统自动记录，设计过程可追溯，设计数据向生产端贯通应用。如新项目引用已有方案，提高开发效率，或强化研发、工艺、质量等环节数据共享与协作，助力复杂项目