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- 1.产品设计..................................................................-6-2.项目管理..................................................................-9- 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 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 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。 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。 （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 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。 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AbaqusExplicit用于非 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 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