一、汽車是拉動(dòng)制造技術(shù)發(fā)展的主要因素 一個(gè)多世紀(jì)以來，世界制造技術(shù)最重要的發(fā)明，如自動(dòng)流水線、數(shù)控機(jī)床、高速加工、柔性制造、敏捷制造、各種高效制造技術(shù)、精益生產(chǎn)、可重構(gòu)制造系統(tǒng)等，大都發(fā)源于汽車和航空制造業(yè)。 汽車制造又是制造技術(shù)與管理技術(shù)結(jié)合的經(jīng)典。20世紀(jì)改變了世界的幾大管理技術(shù)都源于汽車界：大量生產(chǎn)方式，精益生產(chǎn)方式，敏捷制造，工業(yè)工程等。 1913年，福特汽車公司開發(fā)出了世界上第一條流水線，這一創(chuàng)舉使福特T型車一共生產(chǎn)了1500萬輛，締造了一個(gè)至今仍未被打破的世界記錄。福特先生為此被尊為“為世界裝上輪子”的人。1999年，《財(cái)富》雜志將老福特評(píng)為“20世紀(jì)商業(yè)巨人”，以表彰他和福特汽車公司對(duì)人類工業(yè)發(fā)展所作出的杰出貢獻(xiàn)。1985年，美國麻省理工學(xué)院用了近5年的時(shí)間對(duì)90多家汽車廠進(jìn)行考察，出版了《改變世界的機(jī)器》，概述了將在世界范圍內(nèi)取代大量生產(chǎn)方式的豐田精益生產(chǎn)方式的由來、具體應(yīng)用及其將對(duì)全世界政治、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。目前，幾乎所有的大型汽車企業(yè)都推行精益生產(chǎn)，許多企業(yè)還設(shè)有IE、SCM部門。1988年，美國里海大學(xué)與通用汽車公司合作，創(chuàng)造了敏捷制造戰(zhàn)略，成為引導(dǎo)美國制造業(yè)重振雄風(fēng)，經(jīng)濟(jì)擺脫困境的戰(zhàn)略因素。 總之，一個(gè)世紀(jì)以來，世界汽車三巨頭引領(lǐng)了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流：福特大量生產(chǎn)方式的出現(xiàn)，使人類經(jīng)濟(jì)步入規(guī)模經(jīng)濟(jì)型的“數(shù)量時(shí)代”，解決了溫飽和短缺問題；豐田精益生產(chǎn)方式和通用汽車敏捷制造的出現(xiàn)，又使人類經(jīng)濟(jì)從規(guī)模經(jīng)濟(jì)型的“數(shù)量時(shí)代”（后遺癥是三高——-高污染、高耗能、高耗材），進(jìn)入到精益生產(chǎn)、靈敏制造的“多樣化時(shí)代”，為恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。 同時(shí)，考察工業(yè)發(fā)達(dá)國家，凡是能全面滿足汽車工業(yè)需求的機(jī)床工業(yè)，必定是世界一流的機(jī)床工業(yè)。世界汽車生產(chǎn)六大國——美、日、中、德、意、韓，也是世界機(jī)床生產(chǎn)六大國。這些國家機(jī)床工業(yè)大約40—50%由汽車工業(yè)帶動(dòng)。反之，曾經(jīng)的機(jī)床強(qiáng)國英、法也隨其汽車工業(yè)沉淪。 二、現(xiàn)代汽車制造裝備構(gòu)成——整車制造裝備和零部件制造裝備 （1）整車制造的“四大工藝裝備”—整車裝配自動(dòng)流水線，車身焊接和裝配自動(dòng)生產(chǎn)線，噴涂生產(chǎn)線，沖壓生產(chǎn)線 （2）零部件制造的金屬切削機(jī)床生產(chǎn)線——-占全部汽車制造裝備數(shù)量和金額的一半以上。特別是我國，由于精密鍛造技術(shù)和設(shè)備落后，大部分汽車零部件采用切削方式加工 （3）零部件制造的精密鍛造生產(chǎn)線及制造單元——-包括模鍛，熱、冷、溫鍛設(shè)備，粉末冶金燒結(jié)鍛造設(shè)備，內(nèi)高壓成形設(shè)備，旋壓成形設(shè)備等。 （4）零部件制造的鑄造生產(chǎn)線——包括鑄鐵件加工的精密鑄造生產(chǎn)線，鋁鎂合金鑄件的壓鑄、重力鑄造、低壓鑄造生產(chǎn)線。 （5）其他：測試設(shè)備、激光和焊接設(shè)備、數(shù)控刀具系統(tǒng)、熱處理等。 三、現(xiàn)代汽車制造裝備六大特征 1、成套 整車和關(guān)鍵零部件制造的成套技術(shù)裝備，體現(xiàn)于大批量生產(chǎn)的各種自動(dòng)生產(chǎn)線和制造單元的系統(tǒng)集成能力和水平，是多種技術(shù)及設(shè)備的集成。這要求制造企業(yè)非常熟悉現(xiàn)代汽車零部件制造工藝，能夠提供成套“交鑰匙”工程和整體解決方案。 2、高精 則是對(duì)以現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)總成為代表的高精零部件制造，精密模具制造，汽車電子制造所需的高精度設(shè)備提出的要求。例如用于發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線的高速加工中心： 定位精度——±0.003mm??±0.004mm（ISO標(biāo)準(zhǔn)） 重復(fù)定位精度——±0.0015??±0.002mm（ISO標(biāo)準(zhǔn)） 精度保持——機(jī)床工程能力指數(shù)Cmk值2.0 3、高效 一是指高端的高效專用設(shè)備，例如曲軸、凸輪軸、十字軸高效專用數(shù)控機(jī)床；二是指現(xiàn)代高效柔性自動(dòng)生產(chǎn)線及其需要的高速數(shù)控機(jī)床；三是指高效制造技術(shù)，例如采用精鍛、精沖、精鑄、激光加工等新工藝，代替?zhèn)鹘y(tǒng)切削工藝。 4、自動(dòng)化 我國主要汽車企業(yè)關(guān)鍵零部件機(jī)械加工基本進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代。最近幾年將逐步進(jìn)入整車制造四大工藝自動(dòng)化改造期。如，目前國內(nèi)汽車企業(yè)沖壓生產(chǎn)線的保有量已達(dá)300條，均以勞動(dòng)密集型為主，同時(shí)耗能高、占地多。生產(chǎn)過程的自動(dòng)化是必然趨勢。對(duì)大型多工位伺服壓機(jī)年需求量數(shù)十臺(tái)套，以30%以上的速度增長。 5、柔性化 20世紀(jì)90年代，發(fā)動(dòng)機(jī)流水生產(chǎn)線率先進(jìn)入柔性化時(shí)代。目前，車身焊接和裝配生產(chǎn)線，沖壓生產(chǎn)線也開始進(jìn)入柔性化時(shí)代。而發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)正醞釀著第三次革命——雙柔性時(shí)代，設(shè)備并聯(lián)排列。 （1）可重構(gòu)制造系統(tǒng)RMS；分型制造系統(tǒng)（FractalManuf.System）；工件送進(jìn)式制造系統(tǒng)（TransFlexsystem）。 （2）背景：在市場競爭愈發(fā)激烈情況下，生產(chǎn)批量不確定性增大。多樣性與經(jīng)濟(jì)性矛盾日益突出；產(chǎn)能過剩矛盾日益突出。 （3）目標(biāo)：滿足變品種、變批量的需要，加強(qiáng)市場快速反應(yīng)能力。 6、可靠 流水線目前是大批量生產(chǎn)的惟一方式。設(shè)備排列特點(diǎn)是串聯(lián)，全線機(jī)床不能獨(dú)立工作，一臺(tái)機(jī)床故障，則全線停產(chǎn)。因而對(duì)可靠性（MTBF）有嚴(yán)格要求。國外產(chǎn)品MTBF達(dá)到5000h左右，基本上保證在生產(chǎn)線上的數(shù)控機(jī)床只需每年作例行檢修，不因出現(xiàn)故障而引起停產(chǎn)。國內(nèi)加工中心先進(jìn)水平的MTBF僅為600-800小時(shí)，相距甚遠(yuǎn)。 國產(chǎn)汽車制造裝備和國外先進(jìn)的技術(shù)相比有一定的差距，表現(xiàn)在硬件方面：國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床無法滿足現(xiàn)代轎車對(duì)精度、精度保持性、可靠性、壽命的需要。軟件方面：集成技術(shù)差，缺乏將工藝系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)集成為制造單元或流水生產(chǎn)線的技術(shù)。服務(wù)方面：僅僅停留在A/S（售后服務(wù)）階段,而汽車行業(yè)普遍要求提供T/S（整體解決方案）服務(wù).這也是傳統(tǒng)制造與現(xiàn)代制造的分水嶺。 四、三大發(fā)展目標(biāo)和三大關(guān)鍵領(lǐng)域 根據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》的有關(guān)規(guī)定，我們制訂了三大發(fā)展目標(biāo)和三大關(guān)鍵領(lǐng)域 1、三大發(fā)展目標(biāo) ⑴“提高裝備設(shè)計(jì)、制造和集成能力”，“重點(diǎn)突破極端制造、系統(tǒng)集成和協(xié)同技術(shù)、智能制造與應(yīng)用技術(shù)、成套裝備與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)、基于高可靠性的大型復(fù)雜系統(tǒng)和裝備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)”。經(jīng)過12年（2008～2020年）的努力，實(shí)現(xiàn)從世界汽車制造大國向制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)型，大幅度提升我國汽車工業(yè)核心競爭力. ⑵為強(qiáng)化節(jié)能、減排和綠色制造（包括制造過程的節(jié)能、節(jié)材）提供技術(shù)保證 ⑶到2020年，我國汽車制造裝備的對(duì)外依存度降低到30%以下. 2、三大關(guān)鍵領(lǐng)域 （1）汽車動(dòng)力總成集成制造技術(shù) 擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)力總成,是核心競爭力的標(biāo)志.我國主要汽車企業(yè)正在從”無心時(shí)代”進(jìn)入到“有心時(shí)代”。動(dòng)力總成（PT）柔性自動(dòng)線，是多學(xué)科技術(shù)的高度集成，現(xiàn)代制造技術(shù)的結(jié)晶和創(chuàng)新的源泉，也是世界頂級(jí)機(jī)床企業(yè)的試金石。目前對(duì)外技術(shù)依存度高達(dá)90%，特別是，新型發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器成套制造技術(shù)及裝備國內(nèi)空白。該項(xiàng)技術(shù)的突破,將使汽車和機(jī)床兩個(gè)產(chǎn)業(yè)得到跨越式發(fā)展。近年我國汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)高速增長。2006年達(dá)到685.6萬臺(tái),比1996年（161.6萬臺(tái)）、2001年（235.1萬臺(tái)）分別增長四倍多、近兩倍，2007年達(dá)到約800萬臺(tái)。 發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)速度越來越快，新品開發(fā)周期從30個(gè)月縮短到13個(gè)月。 重點(diǎn)項(xiàng)目是： a高精度發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋敏捷柔性自動(dòng)線集成制造技術(shù)。包括對(duì)缸體、缸蓋加工的高效、精密并具有可重構(gòu)模塊的加工中心,自動(dòng)輸送和上下料,在線自動(dòng)檢測,壓裝、清洗等全過程自動(dòng)化技術(shù)和裝備?？啥嗥贩N混流生產(chǎn)，為敏捷柔性自動(dòng)生產(chǎn)線。 B高精度曲軸制造集成制造技術(shù)。包括主軸頸高速外銑，連桿頸高速隨動(dòng)外銑,主軸頸車——車——拉床，數(shù)控切點(diǎn)跟蹤曲軸磨床，在線自動(dòng)檢測，等。 C動(dòng)力總成在線檢測集成制造技術(shù)。包括變速箱終端測試技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)測漏技術(shù)和變速箱殼體測漏技術(shù)。變速箱終端測試技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N變速箱進(jìn)行在線檢測，使裝配的不合格品在線過程中被發(fā)現(xiàn)并糾正。是提高動(dòng)力總成質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，目前完全依賴進(jìn)口， D動(dòng)力總成快速開發(fā)的新一代制造系統(tǒng)。包括分型制造系統(tǒng)；工件送進(jìn)式制造系統(tǒng)。 （2）汽車車身集成制造技術(shù) 這是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的關(guān)鍵技術(shù)，新車型開發(fā)速度越來越快。“十五”期間共 開發(fā)乘用車新車型450多種,而2006年更多達(dá)177種。 “十一五”期間，國內(nèi)四大汽車廠都將計(jì)劃推出30款轎車車型，累計(jì)100多款新車。然而目前國內(nèi)汽車車身80%依賴進(jìn)口，車型上市時(shí)間難以控制，如有推遲，其損失是巨大的。 為了降低汽車試制周期及費(fèi)用，國外機(jī)構(gòu)展開了大量的研究，RP技術(shù)，激光切割，沖壓仿真，低熔點(diǎn)合金模具。在此基礎(chǔ)上紛紛成立汽車車身試制工廠?，F(xiàn)在美國QMC（QualityMetalCraft），日本鳥羽、進(jìn)和，韓國宇信等，專門為全球各大汽車廠提供服務(wù)。 重點(diǎn)項(xiàng)目是： A、大型多工位壓力機(jī)沖壓自動(dòng)線 B、轎車車身柔性焊接、激光焊接自動(dòng)線及在線檢測技術(shù)。 C、新型機(jī)器人涂裝自動(dòng)線 D、汽車整車裝配自動(dòng)線 E、白車身成套快速試制技術(shù)（包括轎車車體三維激光切割技術(shù)） F、車身覆蓋件模具與夾具快速開發(fā)技術(shù) （3）汽車輕量化制造技術(shù) 我國是世界石油消費(fèi)大國,到2020年很可能超過美國,成為最大石油進(jìn)口國.目前，我國汽車每年消耗掉國產(chǎn)85%的汽油、23%的柴油.如果我們生產(chǎn)的汽車達(dá)到國家規(guī)定的燃油消耗限值標(biāo)準(zhǔn)（盡管只相當(dāng)于2002年世界燃油消耗的平均水平）,到2020年就可以減少石油進(jìn)口6000—7000萬噸,2030年可減少石油進(jìn)口一億多噸.目前我國汽車排放占大氣污染約24%,很快會(huì)上升至 30%以上（目前西方國家占到了33-34%）.同時(shí),我國明年有可能成為世界第一炭排放國,大氣變暖將威脅到國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展 此外,我國人均材料資源不足.材料的深加工和節(jié)材制造技術(shù)很重要。 重點(diǎn)項(xiàng)目是： A、車身輕量化制造技術(shù)，包括 激光拼焊板沖壓成形技術(shù) 先進(jìn)/超高強(qiáng)度鋼的冷、熱沖壓技術(shù) 車用輕金屬板材連接技術(shù) B、零部件輕量化制造技術(shù)，包括 汽車鋁鎂合金零部件精鑄工藝 鋁鎂合金精密塑性成形-溫鍛技術(shù) 內(nèi)高壓成形技術(shù) 粉末冶金燒結(jié)鍛造技術(shù) 例如內(nèi)高壓成形技術(shù)：歐美日空心輕體件占新型轎車結(jié)構(gòu)件已近50%。2004年美、歐內(nèi)高壓成形產(chǎn)值各約100億美元，截至2006年底，歐洲約有120條內(nèi)高壓成形線。北美約有100條線。預(yù)計(jì)國內(nèi)近年至少需要50條，2020年前需要150——200條，進(jìn)口一條線價(jià)格高達(dá)1億元；溫鍛技術(shù)：近年由于鋁鎂合金大量應(yīng)用而飛速發(fā)展的。目前，美國溫鍛件約占精鍛件50%。而我國汽車業(yè)目前剛剛可是研發(fā)。