現(xiàn)代汽車制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、現(xiàn)代汽車制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展 趨勢現(xiàn)代汽車制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢高星星（大連交通大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 ，遼寧 大連116028)摘要：本文結(jié)合汽車制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要性，從汽車制造技術(shù)管理方面、設(shè)計方面、制造工藝方面、自動化方面 做了剖析了中國汽車現(xiàn)階段制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并提出了相應(yīng)的未來發(fā)展趨勢預(yù)測。本文指出，信息化對制造技術(shù)的進(jìn) 步的推動作用越來越重要，各方面的精密加工也具有一定的進(jìn)步空間。另外，本文針對敏捷制造技術(shù)又做了相關(guān)介紹。關(guān)鍵詞：汽車制造技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢Hyundai Motor Manufacturing Technology Status and Development

2、Trend(College ofMachineGao,Xingxingian Jiaotong University, Dalian 116028, China)Abstract: In this paper, Combining the importance of the development of industry automobiles manufacturing technology. From the car manufacturing technology management, design, manufacturing processes, automation ,it ha

3、s done analysis of the Chinese automobile manufacturing technology development status at this stage. And the corresponding forecast of future trends. This paper points out, Information on the manufacturing technology increasingly important role in promoting. All aspects of precision machining also h

4、as some room for improvement. In this paper, agile manufacturing technology has made related presentations.Key words: automobile Manufacturing Technology Status quo Trends0 前言在最短的時間內(nèi)、以最好的質(zhì)量、低的成本和最優(yōu)的是純粹的技術(shù)產(chǎn)品，而是現(xiàn) 代汽車新技術(shù)和先進(jìn)的管理模式相結(jié)合的結(jié)晶。現(xiàn)代汽車制造技術(shù)的從專業(yè)角度講，汽車制 造技術(shù)是汽車設(shè)計圖紙（或三維數(shù)模），通過一系列的工藝方法和裝備，變成符合20 世紀(jì)80年代以來，

5、 計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速 發(fā)展和普及，不僅改變了人 類社會的技術(shù)特征，也對人 類的社會、經(jīng)濟(jì)和文化等方 面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。一方 面，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們 生活水平不斷提高，追求多 樣化、新穎化成為社會風(fēng) 尚，人們對消費品的要求也 越來越高，希望產(chǎn)品有自己 的特色。另一方面，隨著信 息時代的到來，制造業(yè)面臨 的環(huán)境也不斷改變，更加難 于預(yù)測，人們需求的多樣化 也迫切要求汽車制造企業(yè) 生產(chǎn)出顧客化的產(chǎn)品，并促 使汽車制造企業(yè)競相采用 更加先進(jìn)的制造技術(shù)，以便 服務(wù)來開發(fā)出適應(yīng)市場需 求的新產(chǎn)品，在激烈的市場 競爭中謀得生存與發(fā)展 .正 是在這一大環(huán)境下，現(xiàn)代汽 車企業(yè)的制造技術(shù)必須獲 到突飛猛進(jìn)

6、的發(fā)展，以適應(yīng) 不斷變換的市場和消費者 對汽車越來越高的個性化 要求。汽車是技術(shù)含量很高 的產(chǎn)品，現(xiàn)代汽車更不單單發(fā)展包括了方方面面的發(fā) 展，例如新型制造技術(shù)的發(fā) 展，刀具工藝的發(fā)展，激光 焊接技術(shù)的發(fā)展，材料科學(xué) 技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā) 展等等，這些發(fā)展變化不勝 枚舉，為了抓住汽車制造技 術(shù)本質(zhì)的發(fā)展趨勢，本文將 從現(xiàn)代汽車制造技術(shù)的宏 觀角度來闡述其發(fā)展歷程， 現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢 .這 里的汽車制造技術(shù)不是一 般單指加工過程的工藝方 法，而是橫跨多個學(xué)科、包 含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制 造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù) 等整個產(chǎn)品生命周期全過 程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到 設(shè)計、工藝、加工自動化、 管

7、理以及特種加工等多個 領(lǐng)域，并逐步融合與集成。1設(shè)計圖紙及數(shù)模全部技術(shù) 要求的汽車商品的全過程。 它包含原材料狀態(tài)的選擇、量的80%取決于制造質(zhì)量，計師需要通過制造技術(shù)，在車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。在中國毛坯制造、成形加工、切削 加工、表面涂飾、裝配試驗、 檢測、輸送、生產(chǎn)線布置、 物料供應(yīng)等多學(xué)科、多專業(yè) 的關(guān)聯(lián)度極廣、相互影響極 為密切的復(fù)雜系統(tǒng)。它直接 關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠 性、成本和競爭力。汽車質(zhì) 汽車成本的70%來源于制造 成本，汽車產(chǎn)品市場需求反 應(yīng)靈敏度也有50%以上取決 于制造技術(shù)。制造技術(shù)水平 的高低直接決定了汽車生 產(chǎn)企業(yè)在市場競爭中的生 存與發(fā)展。縱觀全球汽車工 業(yè)的發(fā)展，汽車

8、制造技術(shù)和 汽車產(chǎn)品技術(shù)是推動汽車 產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的兩個缺一不可 的輪子。從某種意義而言， 汽車制造技術(shù)這個輪子更 為重要，因為它涉及面更 廣，涉及技術(shù)更復(fù)雜，加權(quán) 值也就更高。先進(jìn)的汽車產(chǎn) 品技術(shù)、創(chuàng)新的汽車產(chǎn)品設(shè) 制造出的產(chǎn)品上來體現(xiàn)。因 此汽車制造技術(shù)是汽車產(chǎn) 品技術(shù)創(chuàng)新的重要支撐、汽 汽車行業(yè)內(nèi)外一致強(qiáng)調(diào)要 由大到強(qiáng)，要走自主創(chuàng)新、 自主發(fā)展，要走向世界時，更應(yīng)該重視我國汽車制造 技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，而現(xiàn)實 的狀況并不令人寬慰。加強(qiáng) 汽車制造技術(shù)的開發(fā)與提升已刻不容緩。1 現(xiàn)代汽車制造技術(shù)發(fā)展規(guī)律汽車工業(yè)是一條從產(chǎn) 品研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售服 務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，制造技術(shù)是這條產(chǎn)業(yè)鏈上重要的環(huán)?；仡?/p>

9、世界汽車工業(yè)和我國汽車工業(yè)發(fā)展的歷史，不難看出汽車制造技術(shù)的發(fā) 展是緊緊地和汽車工業(yè)發(fā) 展連在一起的。行業(yè)通過仿造、測繪，開始制造汽車生產(chǎn)裝備，帶動了20 世紀(jì) 50 年代蘇聯(lián) 援建第一汽車廠，汽車制造 大量流水生產(chǎn)概念和方式 首次引入我國，采用了大量 的專用設(shè)備、組合機(jī)床和自 動半自動生產(chǎn)線。我國裝備 我國裝備工業(yè)的發(fā)展。來，通過試驗和移植用于二汽，同時吸收國外部分適合 我國國情的先進(jìn)汽車制造自主建設(shè)的第二汽車 廠，是用“聚寶”方式將分 散在各行業(yè)中適合汽車制 造的先進(jìn)制造技術(shù)聚集起爐熔化工藝和設(shè)備，大型機(jī)械鍛壓機(jī)生產(chǎn)線，開卷落料技術(shù)，由裝備制造廠自主開 發(fā)出大量實現(xiàn)這些新技術(shù) 的設(shè)備，如氣

10、缸體大平面拉 削工藝及設(shè)備，各種殼體、 軸類機(jī)械加工及檢測自動 線，微震高壓造型線，工頻 自動線，保護(hù)氣體滲碳淬火 工藝和設(shè)備等，已達(dá)到當(dāng)時世界商用車制造的先進(jìn)水平。20 世紀(jì) 80 年代汽車工業(yè)進(jìn)入了技術(shù)引進(jìn)、合資 建廠的階段。汽車產(chǎn)能得到快速增長，一批具有世界先進(jìn)制造技術(shù)水平的轎車生產(chǎn)基地建成投產(chǎn)，使我國汽車制造技術(shù)和裝備水平又于我國裝備行業(yè)發(fā)展的速度，一些先進(jìn)制造技術(shù)所需的裝備，國內(nèi)仍不能提供，因此國內(nèi)設(shè)備對汽車工業(yè)的裝備率有所下降。進(jìn)入21 世紀(jì)，面對全一次快速提升，同時也學(xué)習(xí) 和實踐了先進(jìn)的汽車工廠 設(shè)計與建設(shè)方法。當(dāng)時，在 合資企業(yè)談判中，我們一再 堅持關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口，一般設(shè) 備爭取

11、國產(chǎn)或和國內(nèi)設(shè)備 廠聯(lián)合制造，但由于國外制 造技術(shù)的提升速度大大快球化競爭，國外裝備行業(yè)紛紛進(jìn)入中國市場，控制核心技術(shù)，工廠規(guī)劃和設(shè)備全球 招標(biāo)成為法定規(guī)則，特別是 汽車行業(yè)制造技術(shù)進(jìn)入了以數(shù)字化制造為特征的新 階段，高要求的新裝備進(jìn)口大幅增長，國內(nèi)裝備行業(yè)無法依賴貿(mào)易保護(hù)，只能提高 自主創(chuàng)新能力和核心競爭 力，做強(qiáng)做大.汽車裝備行業(yè) 的振興規(guī)劃已上升到戰(zhàn)略層面。22 現(xiàn)代汽車制造技術(shù)發(fā)展過程及現(xiàn)狀現(xiàn)代汽車制造已經(jīng)從 過去的傳統(tǒng)制造漸漸轉(zhuǎn)變 到先進(jìn)制造技術(shù) AMT(AdvancedManufacturing品設(shè)計、制造、檢測、管理、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適 應(yīng)能力和競爭能

12、力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想Technology)。它是在傳統(tǒng)制 造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī) 械、電子、信息、材料、能 源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面 的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn) 銷售、使用、服務(wù)的制造全 過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù) 的總稱。32.1管理方面工業(yè)發(fā)達(dá)國際廣泛采術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加 工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù) 等新型加工方法。我國普及 率不高，尚在開發(fā)、學(xué)習(xí)之 中。用計算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新2.4 自動化技術(shù)方面發(fā)展，推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、 精益生產(chǎn)(LP)、并行工程 (CE)等新的管理思想與技汽車上的現(xiàn)代制造自 動化技術(shù)方面

13、大致包括以 下三方面：術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機(jī)輔助管 理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)C.4.1 數(shù)階段罪，Numerical驗管理階段，如一汽、二汽、 上汽等。這是告別傳統(tǒng)機(jī)械是2.2設(shè)計方面工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新 的設(shè)計方法，廣泛采用計算 機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM)，大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn) .加工技術(shù)的第一步，是伴隨 著數(shù)控機(jī)床和數(shù)控加工中 心所成長起來的。數(shù)控的出 現(xiàn)給汽車制造帶來了革命 性的變革，其先進(jìn)的自檢能 為，長期工作的可靠性，以 及向著高速，高精度發(fā)展的 特點，使得汽車制造的生產(chǎn) 效率大大提高。同時也使汽我國采用 CAD/CAM 技術(shù)車

14、制造技術(shù)具有更強(qiáng)的通的比例還有待進(jìn)一步提高。訊能力，加強(qiáng)了圖象編程和 顯示功能。2.3制造工藝方面工業(yè)發(fā)達(dá)國家較廣泛地采用高精密加工、精細(xì)加 工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和 微米/納米技術(shù)、激光加工技柔 性 制 造 系 統(tǒng) (Flexible ManufacturingSystem)階段為了適應(yīng)客戶需求多樣化的要求，20 世紀(jì)70年代以來又有一批新技術(shù)涌 現(xiàn)出來，并很快應(yīng)用到汽車 制造領(lǐng)域中。這一階段的發(fā) 展是隨著CAD, CAM,機(jī) 器人制造技術(shù)，成組技術(shù) (GT,Group Technology) 等先進(jìn)技術(shù)的誕生和應(yīng)用 而發(fā)展起來的。FMS技術(shù) 就是在這些先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ) 上,為了滿足客戶越來越多

15、 樣化的需求而誕生的。它使 汽車制造企業(yè)適應(yīng)了客戶 和市場的需求變化,兼顧了 生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的靈活性, 使汽車企業(yè)在生產(chǎn)上具有 一定的 “靈活性”(flexibility)。它的誕生不僅使人的勞動強(qiáng)度大大降低,同時使產(chǎn)品設(shè)計更加可 靠,產(chǎn)品質(zhì)量得到保證。計算機(jī)集成制造 (Computer Integrated Manufacturing System)階 段計算機(jī)集成制造系統(tǒng)體的制造系統(tǒng)。它引入了CAD、CAM 集成技術(shù)、計(CIMS)產(chǎn)生于20世紀(jì)80 年代,它是集產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn) 品制造、企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理于一 算機(jī)輔助工藝計劃(CAPP)、 決策支持系統(tǒng)(DSS)、管理與先進(jìn)管理的理想結(jié)合,使企業(yè)

16、更加適應(yīng)當(dāng)今汽車市場的風(fēng)云變幻?，F(xiàn)在世界上絕大多數(shù)汽車大國和汽車企業(yè)都處在自動化技術(shù)的 第二和第三發(fā)展階段。隨著以信息技術(shù)為代 表的高新技術(shù)的日新月異,發(fā)展方面實例管理準(zhǔn)時生產(chǎn)、敏捷制造、精益生產(chǎn)、并行工程設(shè)計計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM)制作工藝高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)自動化技術(shù)數(shù)控、柔性制造系統(tǒng)、計算機(jī)集成制造表一 現(xiàn)代汽車制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3 未來汽車制造技術(shù)的發(fā)展趨勢信息系統(tǒng)(MIS)、物料需求 計劃(MRPI)、制造資源計 劃(MRP 一II)、信息技術(shù) (IT)和仿真技術(shù)等先進(jìn)技 術(shù)。CIMS具有全盤自動 化、最優(yōu)化、

17、智能化、分布 式通信網(wǎng)絡(luò)等特征,它是柔 性制造單元(FMC)、柔性自 動線(FML及先進(jìn)管理模式 的集成系統(tǒng),是柔性、效率隨著汽車市場需求個性化 與多樣化的演變，未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要特征是向3.2 汽車設(shè)計技術(shù)的不斷現(xiàn) 代化。全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化方化、集成化及管理創(chuàng)新方向向發(fā)展，未來汽車先進(jìn)制造 技術(shù)發(fā)展的趨勢是向精密 化、柔性化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò) 化、智能化、敏捷化、清潔 發(fā)展。汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展對先進(jìn) 制造技術(shù)(AMT)的需求越來越強(qiáng)烈。43.1 信息技術(shù)對汽車先進(jìn)制 造技術(shù)的發(fā)展起著越來越 重要的作用信息化是當(dāng)今社會發(fā) 展的趨勢，信息技術(shù)與傳統(tǒng) 制造技術(shù)相結(jié)合，將使汽車 制造業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生革

18、 命性變革.信息技術(shù)促進(jìn)著 設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)代化；成形與 加工制造的精密化、快速 化、數(shù)字化；自動化技術(shù)的 柔性化、集成化、智能化； 整個制造過程的虛擬化、網(wǎng) 絡(luò)化、全球化。汽車先進(jìn)生 產(chǎn)模式的發(fā)展，如網(wǎng)絡(luò)化制 造、并行工程、精益生產(chǎn)、 敏捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬 制造，也無不以信息技術(shù)的 發(fā)展為支撐。現(xiàn)，如并行設(shè)計，面向X現(xiàn)代汽車設(shè)計技術(shù)的 主要發(fā)展趨勢：一是設(shè)計方 法和手段的現(xiàn)代化。二是新 的設(shè)計思想和方法不斷出 的設(shè)計 DFX(Design For X), 健壯設(shè)計(Robust Design),反求工程技術(shù)等。 三是向全壽命周期設(shè)計發(fā) 展。第四,設(shè)計過程、快速 造型和設(shè)計驗證,由單純考 慮技

19、術(shù)因素轉(zhuǎn)向綜合考慮 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會因素。汽車成形技術(shù)向精密成 形或稱凈成形的方向發(fā)展。展望21 世紀(jì),制造工 件的毛坯正在從接近零件 形 狀 (Near Net Shape Process)向直接制成工件即 精密成形或稱凈成形 (Net Shape Process)的方向發(fā)展。 精密鑄造技術(shù)、精密塑性成 形技術(shù)、精密連接技術(shù)等精 密成形技術(shù)將獲飛速發(fā)展。汽車加工技術(shù)向著超精 密、超高速以及發(fā)展新一代 制造裝備的方向發(fā)展目前,超精加工已實現(xiàn)亞微米級加工，并正在向納 米加工時代邁進(jìn)，加工材料 由金屬擴(kuò)大到非金屬；超高 速切削用于鋁合金的切削 速度已超過1600米/分，鑄 鐵為1500 米/分，可

20、以近10 倍地提高加工效率并提高 加工件的性能。汽車制造工藝、設(shè)備和 工廠的柔性和可重構(gòu)性將 成為汽車企業(yè)裝備的顯著 特點汽車個性化需求和不 確定的市場環(huán)境，使得制造 資源的柔性和可重構(gòu)性將 成為21 世紀(jì)汽車企業(yè)裝備 的顯著特點。先進(jìn)的制造工 藝、智能化的軟件和柔性的 自動化設(shè)備、企業(yè)的柔性發(fā) 展戰(zhàn)略，構(gòu)成未來汽車企業(yè) 競爭的軟、硬件資源。54 敏捷制造(Agile Manufacturing)技術(shù)面對競爭日趨激烈和需求不斷變化的國際市場， 汽車制造企業(yè)的生存與發(fā) 展將取決于其響應(yīng)客戶需 求的敏捷能力。敏捷制造(AM)技術(shù)提出后，被認(rèn)為是 全面提高制造企業(yè)競爭能 力的21世紀(jì)制造策略。敏捷

21、技 術(shù) 與 企 業(yè) (Agile Technology & Enterprise) 以 靈活應(yīng)變?yōu)槟繕?biāo)，基于柔性 技術(shù)、知識化熟練工人及創(chuàng) 新的管理機(jī)制。其基本原理 是采用標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以分布式結(jié)構(gòu)連接 各類企業(yè)，構(gòu)成所謂的虛擬 公司(Virtual Company),甚 至 全 球 制 造 ( GlobalManufacturing)環(huán)境，以競 爭合作為原則，在虛擬制造環(huán)境內(nèi)動態(tài)選擇成員，組成面向任務(wù)的虛擬公司進(jìn)行快速生產(chǎn)，大限度地滿足客戶需求。AM采用動態(tài)優(yōu) 化，并行處理生產(chǎn)過程中的 各種問題，也就是并行工程 的思想.并行工程(CE)是系 統(tǒng)工程與系統(tǒng)理

22、論在制造 業(yè)的應(yīng)用，是一種對產(chǎn)品及 其相關(guān)過程(包括制造過程 和有關(guān)的支持過程)進(jìn)行平 行、一體化設(shè)計的系統(tǒng)化工 作模式，這種模式力圖使開 發(fā)人員從一開始就考慮到 產(chǎn)品生命周期中的一切因 素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度 計劃和用戶需求.AM采用 快速原形法等虛擬生產(chǎn)技 術(shù)，以便降低產(chǎn)品成本。其 基本出發(fā)點是既重視經(jīng)濟(jì)效益，又重視社會效益，以 便樹立良好的企業(yè)形象，為 此提出了面向環(huán)境(DFE)的 綠色設(shè)計的設(shè)計思想。AM 的管理技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 信息基礎(chǔ)上構(gòu)成虛擬環(huán)境， 根據(jù)客戶需求和社會經(jīng)濟(jì) 效益動態(tài)組成虛擬公司。 AM的信息技術(shù)是基于開放 式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息集成 框架。其雇員策略就是使每 個員工都把自己視為整個 企業(yè)中的一個積極組成部 分，并運用自己的技能和創(chuàng) 造力為其所在的工作組及 企業(yè)的成功作出努力。敏捷 制造是經(jīng)濟(jì)全球化的必然 趨勢和體現(xiàn)，它的發(fā)展和應(yīng) 用還有待進(jìn)一步探索和研 究。參考文獻(xiàn)料,2008(9).Zhu Weicheng. Automotive Manufacturing Technology Development (II)J. Automotive Technology and Materials,2008(9).4朱偉成.汽車制造技術(shù)發(fā)展研究(一)J