浅谈我国先进汽车制造技术的特点及发展趋势

2022-09-11

在迈入不久的2 1世纪, 我国汽车工业取得了可喜的发展, 使我们看到了汽车工业成为国家支柱产业的希望, 特别是加入W T O后, 对我国汽车制造业的发展起了很大的推动作用。预计2 0 0 9年我国汽车的产销量将突破1 0 0 0万辆, 成为世界第三汽车制造大国。这与我国当今汽车先进制造技术水平的提高是分不开的, 主要集中在铸造、锻造、机械加工、热处理、冲压、焊接、树脂加工、涂装和装配等方面。

1 先进汽车制造技术的特点

1.1 先进汽车制造技术是先进工业技术的体现

先进汽车制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是由传统的制造技术发展起来的, 既保持了过去制造技术中的有效要素, 又要不断吸收各种高新技术成果, 并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进汽车制造技术并不限于汽车制造过程本身, 它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容, 并将它们结合成一个有机的整体。先进汽车制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果, 其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群, 它是具有明确范畴的新的技术领域, 是先进工业制造技术的体现。

1.2 先进汽车制造技术是驾驭生产过程的系统工程

先进汽车制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合, 使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

1.3 先进汽车制造技术是市场竞争与统一的结果

进入2 1世纪以来, 市场的全球化有了进一步的发展, 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场, 倾销产品, 输出资本。随着全球市场的形成, 使得市场竞争变得越来越激烈, 先进汽车制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此, 一个国家的先进汽车制造技术, 它的主体应该具有世界先进水平, 应能支持该国汽车制造业在全球市场的竞争力。在2 0世纪7 0年代以前, 产品的技术相对比较简单, 一个新产品上市, 很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此, 市场竞争的核心是如何提高生产率。到了2 0世纪8 0年代以后, 汽车制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进汽车制造技术把这三个矛盾有机结合起来, 使三者达到了统一。

2 先进汽车制造技术的发展现状

近年来, 我国的汽车制造业不断采用先进制造技术, 但与工业发达国家相比, 仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

2.1 管理方面

工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展, 推出了准时生产 (JIT) 、敏捷制造 (AM) 、精益生产 (L P) 、并行工程 (C E) 等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理, 多数小型企业仍处于经验管理阶段, 如一汽、二汽、上汽等。

2.2 设计方面

工业发达国家不断更新设计数据和准则, 采用新的设计方法, 广泛采用计算机辅助设计技术 (CAD/CAM) , 大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例还有待进一步提高。

2.3 制造工艺方面

工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高, 尚在开发、学习之中。

2.4 自动化技术方面

工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元 (F M C) 、柔性制造系统 (FMS) 、计算机集成制造系统 (CIMS) , 实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段, 柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

3 我国先进汽车制造技术的发展趋势

我国最早的汽车生产基地是一汽和二汽, 在二汽建成投产以后的三十多年间, 全世界汽车工业不断得到迅速发展, 现代汽车工业已经成为高新技术装备起来的产业, 汽车产品及其加工技术都是聚集了当代最先进的科技成果。汽车产业已经成为各国经济发展的主要推动力。现代汽车技术发展主要体现在以下几个方面。

(1) 产品发展更加重视“人性化”, 汽车产品设计比以往任何时候都突出“个性化”这一特点, 就是说汽车产品设计充分体现“以人为本”的要求。

(2) 广泛采用汽车新型材料, 汽车材料大量采用新型材料, 如高强度材料、轻质材料、塑料车身板、可使汽车重量下降40%~45%。

(3) 不断改进汽车的动力性, 降低汽车油耗, 欧美日竞相开发1.2升柴油机和百公里油耗1升的汽车, 发动机100公里3L油耗, 混合动力、电动技术等。

(4) 高度重视环保及安全技术, 大力采用ABS、ESP、CAPS等技术。

(5) 电子技术的应用发展迅速, ITS汽车智能化、公路自动化、自动导航系统、综合控制成为汽车电子信息技术的发展趋势。

(6) 汽车制造技术变化更加适应汽车产品发展。

(7) 汽车市场变化更加激烈。

当然这只是汽车技术发展的主要点。随着汽车科学技术的不断进步, 必将推动汽车制造技术不断创新, 汽车工业已经成为世界各国重点发展的支柱产业, 使得汽车制造技术也得到飞速发展。目前我国汽车行业各类生产企业5 8 0 0多家, 总资产超过万亿元。全国汽车行业排名前五的企业集团生产集中度已提高到7 0%, 汽车化水平中国24辆/千人, 世界平均水平135辆/千人。2 0 0 4年我国汽车工业总产值达1 1 0 0 0多亿元, 占全国GDP的比量约2%。从1999年至2008年, 只有2008年的产量增长率低于1 0%, 其它年份产量增长率均超过1 0%, 最高达3 8.9%。汽车产业已经成为我国的支柱产业, 汽车行业员工3 0 0万人, 相关行业超过1000万人, 服务行业1000万人就业, 纳税超过1000亿元。

汽车制造由过去的专机生产、流水线生产、自动线生产, 发展到今天的以柔性技术为特点的生产线生产, 这一汽车制造技术的进步过程, 是由汽车技术汽车制造的高效率要求, 以及需求的个性化要求引导的结果, 汽车制造技术必将向着生产柔性化的方向迅速发展, 以适应快速变化的市场需求, 过去一个新车型开发周期要几年时间, 现在缩短到几个月的时间, 甚至时间更短, 所以其生产的高效率和高度柔性化在汽车制造技术发展的过程中得到充分的表现。高效、精密、柔性化、自动化是汽车制造技术进步的发展趋势, 具体表现在以下几个方面。

(1) 大平面加工采用密齿铣刀进行高速切削。

(2) 曲轴加工方法采用内铣、车拉、外铣的先进工艺及设备, 车拉工艺具有更好的加工柔性, 可加工曲轴的主轴颈, 连杆轴颈, 法兰和皮带轮轴颈, 而且还可同时加工轴颈的外圆、轴肩、圆角或沉割槽, 结合曲轴的高速外铣可大大节省加工时间。

(3) 已有厂家生产凸轮轴采用装配式凸轮轴, 可以很方便地生产不同行程及相位角的凸轮轴, 提高生产线的柔性程度。凸轮轴廓形高速磨削已普遍使用, 其高速点磨工艺具有高效、高精度的优点。

(4) 连杆加工采用成形拉削工艺, 中分面采用“涨断”工艺, 还有采用“激光”切断工艺。

(5) 多气门复杂缸盖的柔性加工工艺。

(6) 先进的检测技术在制造过程中将更加重视在线测量和防错装置的使用, 加强对制造过程的控制及质量保证。计算机控制的检测仪器、装置已普遍使用。

(7) 零件孔的加工, 钻削加工占6 0%, 大多采用了高速切削和铣削螺纹孔工艺。

如此等等, 这些新的工艺技术反映了先进汽车制造技术正在向高效、精密、柔性化、自动化的方向发展的特点, 因此将推动汽车制造中高速加工技术、成形加工技术、敏捷制造技术、智能化加工技术、绿色加工技术等等, 都将继续得到快速发展, 以此提高我国汽车工业的制造工艺技术水平和技术创新能力。

摘要：汽车制造技术是制造技术的重要组成部分, 先进汽车制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息、能源及现代化系统管理等方面的成果, 并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程, 提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术。先进汽车制造技术正朝着精密化、柔性化、集成化、网络化、全球化、虚拟化、智能化和清洁化的方向发展。

关键词：汽车制造技术,特点,发展趋势