汽車概論（微課版）課件 第七章 現(xiàn)代汽車工業(yè)

第七章

現(xiàn)代汽車工業(yè)汽車工業(yè)的發(fā)展概況第1節(jié)Content汽車工業(yè)的生產(chǎn)模式汽車生產(chǎn)流程第2節(jié)第3節(jié)汽車試驗第4節(jié)案例導(dǎo)入

以下摘自《中國質(zhì)量新聞網(wǎng)》2023年4月14日報道?！盁o質(zhì)量不豪華”BMW用數(shù)字驅(qū)動質(zhì)量創(chuàng)新！走進BMWiFACTORY的典范——里達工廠4月12日，記者來到沈陽，走進寶馬里達工廠。在這里，BMW攜手中國消費品質(zhì)量安全促進會，在沈陽舉辦了“汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與質(zhì)量管理創(chuàng)新研討會”。華晨寶馬總裁兼首席執(zhí)行官戴鶴軒博士表示：“我們用高質(zhì)量制造來回應(yīng)‘高質(zhì)量發(fā)展、質(zhì)量強國’的戰(zhàn)略?！比A晨寶馬總裁兼首席執(zhí)行官戴鶴軒博士說：“近期發(fā)布的《質(zhì)量強國建設(shè)綱要》中再次強調(diào)，高質(zhì)量發(fā)展仍然是國家的首要任務(wù)。自2010年以來，華晨寶馬在沈陽投資約950億元，成為遼寧省最重要的支柱企業(yè)。華晨寶馬已在沈陽建成了行業(yè)領(lǐng)先的智能制造生產(chǎn)基地，我們將進一步加大投資并堅持可持續(xù)、高質(zhì)量的發(fā)展戰(zhàn)略，以實際行動助力新時代的東北振興。”“精益生產(chǎn)”的概念起源于上世紀(jì)七十年代，原意為按市場需要即時生產(chǎn)。不過，當(dāng)時汽車企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)的柔性生產(chǎn)無非是排量、顏色、內(nèi)飾配件有變化的共線生產(chǎn)，如果轎車與SUV、A型車與B型車仍然無法實現(xiàn)共線生產(chǎn)。更何況，記者在里達工廠生產(chǎn)線看到的是純電動車與燃油車共線生產(chǎn)?！拔覀冞@里一切都是數(shù)字說案例導(dǎo)入

話，”車間負(fù)責(zé)人說：“生產(chǎn)計劃數(shù)字說話，生產(chǎn)控制數(shù)字說話，生產(chǎn)工藝數(shù)字說話，連我們這里的溫度、照明都是數(shù)字說話——完全由數(shù)字控制開啟與閉合?！备S車間負(fù)責(zé)人的腳步走，記者發(fā)現(xiàn)這里負(fù)責(zé)運送工件的AGV（無人送料車）與其它企業(yè)不同。通常我們看到的AGV是一車一料，或者是一車一類料，而這里AGV上裝備的物料筐不僅多層，而且有不同顏色。AGV上電子顯示器與多按鈕仿佛在說，

“別叫我送料車，我不僅僅是代替人工送料的工具，而且是一臺可以多種類分辨、運送的、聰明的裝配工小助手！”走進車間，抬頭仰視，記者發(fā)現(xiàn)這里的立體生產(chǎn)線縱向空間是三層的，而絕大多數(shù)企業(yè)立體裝配生產(chǎn)線是兩層。不僅如此，你看慣的是汽車駛下總裝線直接進入輪轂、氣候等檢測線。對，絕大多數(shù)汽車企業(yè)的檢測線是總裝線延伸的一部分。在這里，你看，車輛下線后將駛?cè)霗z測“區(qū)”，它們像過高速公路收費站一樣排隊、等待，將分別進入輪轂、氣候、電池等不同的檢測房。出了檢測房，還要排隊通過3D掃描檢測門?？?，每個區(qū)域都有足夠的停車、等候空間?？傃b車間負(fù)責(zé)人告訴記者，繞車間走一圈是6.6公里，車間里快步走一遍需要5-6個小時。案例導(dǎo)入

而“大”并不全等于“豪華”。莊子就曾用四個字描述“大而空”，那便是“大而無當(dāng)”。有一組數(shù)字可以告訴你：在里達工廠里都“裝”了什么：總裝車間有11000多盞燈，車身車間工人與機器人的數(shù)量是200人比1000臺，100%數(shù)字化辦公室，100%智能控制溫度、濕度和室內(nèi)亮度……一輛純電動車從空中運送過來，準(zhǔn)備進入“婚禮工位”。抬頭望去，恐怕只有在總裝車間里，才有機會看到亮閃閃的電池包。車間負(fù)責(zé)人介紹，這不是普通的組裝吊籃，“吊籃”里安裝了監(jiān)視電機。全車間共有1306個監(jiān)視電機，每個監(jiān)視電機都有溫度傳感器。這些溫度傳感器將形成溫度曲線，一旦曲線異常，即便休息時間也會報警，讓他們可以在故障發(fā)生前進行處理，避免故障的發(fā)生。跟著一輛車，來到汽車總裝車間非常好看的工位——“婚禮工位”，即車身與底盤組裝工位。記者看到大屏幕3D數(shù)字模擬顯示與生產(chǎn)線移動的汽車同步，這意味著生產(chǎn)線的每一個動作都被3D數(shù)字還原與記錄。案例導(dǎo)入“元宇宙”很火，但是在汽車制造領(lǐng)域?qū)⑵鋺?yīng)用于生產(chǎn)的，記者還是第一次見到。陪同參觀的車間負(fù)責(zé)人自豪地說：“元宇宙工廠，目前在我國汽車制造領(lǐng)域我們是獨家，這個技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)前已運行2000多個小時，之后我們才上后面的生產(chǎn)線?！蔽覀儾浑y想象這里每天要產(chǎn)生多少數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)越多越好嗎？如果沒有強大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和數(shù)據(jù)處理能力，過多的數(shù)據(jù)產(chǎn)出就像吃進過多的營養(yǎng)品，更不要談“數(shù)據(jù)驅(qū)動”。對此，車間負(fù)責(zé)人回應(yīng)：“我們整個里達工廠的廠區(qū)覆蓋了千兆5G網(wǎng)絡(luò)，滿足增強現(xiàn)實（AR）、實時視頻傳輸?shù)燃夹g(shù)的帶寬需求。在里達工廠的總裝車間，控制中心與設(shè)備之間每分鐘多達60萬次數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)預(yù)防性維護，保證高質(zhì)量生產(chǎn)。得益于數(shù)字化，BMW的生產(chǎn)效率每年可提高約5%，換來的是消費者更短的等待時間?！庇浾邅淼嚼镞_工廠綜合測量中心（CMP）。寶馬方面介紹，這是BMW全球首個優(yōu)化的技術(shù)中心，整合了所有測量分析和方案，匯集了來自不同技術(shù)領(lǐng)域的質(zhì)量數(shù)據(jù)、先進設(shè)備和質(zhì)量專家，用于深入測試、分析和快速解決問題。高科技幾何光學(xué)測量系統(tǒng)GOM對白車身的檢測更高效（減少3-4小時），更全面、更準(zhǔn)確，讓產(chǎn)品交付到客戶手中之前，保證每一步都達到精益求精。案例導(dǎo)入檢測中心的工程師告訴記者，在里達工廠有3500個檢測點，分別對車輛進行在線、離線、線旁（“線”指生產(chǎn)線）檢測，全套檢測耗時5個多小時。事實上，檢測中心的檢測任務(wù)不僅在生產(chǎn)環(huán)節(jié)?？催@輛白車身，上面有密密麻麻的標(biāo)記。工程師告訴記者：“這些都是用于零部件適配性質(zhì)量檢測的，檢測包括了生產(chǎn)前、生產(chǎn)中以及總裝完成后的全過程。”華晨寶馬技術(shù)和生產(chǎn)高級副總裁昆碩說：“對我們來說，高質(zhì)量管理體系是制造高質(zhì)量產(chǎn)品的前提，質(zhì)量管控貫穿全價值鏈，一體化協(xié)作管理創(chuàng)新模式。BMW始終堅持‘質(zhì)量第一’的理念，全價值鏈的質(zhì)量管控體系貫穿了整個產(chǎn)品生命周期和服務(wù)流程。在生產(chǎn)過程中，形成了研發(fā)、采購、生產(chǎn)一體化的獨特優(yōu)勢，三方組成質(zhì)量管理小組，統(tǒng)一協(xié)作，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，高效決策、快速解決問題?！蓖瑢W(xué)們看完這段新聞報道，請思考：1、高自動化水平的數(shù)字化工廠與高質(zhì)量的汽車產(chǎn)品有怎樣的關(guān)系？2、汽車制造過程的高質(zhì)量改變?yōu)槭裁磿菩袠I(yè)和地區(qū)的發(fā)展？/01汽車工業(yè)的發(fā)展概況世界汽車工業(yè)的發(fā)展概況汽車發(fā)展始于歐洲現(xiàn)代意義的汽車誕生于歐洲，戴姆勒與本茨并稱為“汽車之父”。當(dāng)時的歐洲各國采用的是訂貨加工的單件生產(chǎn)方式，每輛車的外形內(nèi)飾各不相同，生產(chǎn)時間很長，價格昂貴，只有上層貴族人士才消費的起。世界汽車工業(yè)的發(fā)展概況汽車發(fā)展興于美國福特采用機械制造的標(biāo)準(zhǔn)化思想創(chuàng)造了流水化生產(chǎn)組織方式。世界汽車工業(yè)的發(fā)展概況汽車發(fā)展挑戰(zhàn)于日本“豐田生產(chǎn)方式”中國汽車工業(yè)的發(fā)展概況1931年，遼寧民生工廠試制成功了一輛民生牌75型汽車，它開辟了中國人試制汽車的先河。中國汽車工業(yè)的發(fā)展概況1950年年初，毛澤東主席和周恩來總理在莫斯科與斯大林會談時，建設(shè)汽車制造廠被作為第一個五年計劃期間蘇聯(lián)援助中國的重要項目之一。解放牌卡車于1956年7月13日駛下總裝配生產(chǎn)線，圓了中國人自己生產(chǎn)汽車的夢想。1958年先后試制成功CA71型東風(fēng)牌小轎車和CA72型紅旗牌高級轎車。中國汽車工業(yè)的發(fā)展概況1984年初，中美合資北京吉普汽車有限公司成立，開創(chuàng)了我國合資生產(chǎn)整車的先河。1998年，中國跨入了世界十大汽車生產(chǎn)國行列。2009年，中國汽車產(chǎn)銷量超過1350萬輛，首次成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國。世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特征1.全球范圍內(nèi)汽車集團兼并與重組趨勢加劇世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特征2.零部件制造在汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的地位加強世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特征3.國際競爭由制造鏈向服務(wù)鏈加速延伸世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特征4.節(jié)能減排向產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出挑戰(zhàn)/02汽車工業(yè)的生產(chǎn)模式汽車制造的特點1.高度分工的專業(yè)化生產(chǎn)汽車的生產(chǎn)過程是先由若干零件組成合件或部件，由小的合件或部件組成大的部件或總成，再由總成構(gòu)成系統(tǒng)，若干系統(tǒng)組裝在一起構(gòu)成了汽車。汽車制造的特點

2.流水作業(yè)流水作業(yè)是一種生產(chǎn)組織形式，是汽車工業(yè)首先發(fā)展起來為大批量生產(chǎn)服務(wù)的。由于總裝采用了流水作業(yè)，大大加快了生產(chǎn)速度，整個廠的生產(chǎn)逐步轉(zhuǎn)移到流水作業(yè)方式上來，生產(chǎn)過程變得協(xié)調(diào)順暢，生產(chǎn)效率大大提高。汽車制造的特點3.生產(chǎn)過程自動化汽車產(chǎn)量的增加促使汽車生產(chǎn)過程自動化，自動化不但提高了生產(chǎn)速度，降低了生產(chǎn)成本，而且能保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。生產(chǎn)過程自動化是從工藝過程開始的，首先是加工機床的半自動化和自動化。生產(chǎn)自動化的另一種發(fā)展趨勢是采用程序控制和數(shù)字控制，在機床上安裝電子或液壓控制系統(tǒng)，按設(shè)定程序?qū)ぜM行加工。整車生產(chǎn)的主要模式1.混線生產(chǎn)模式2.加工車間生產(chǎn)模式3.批量生產(chǎn)模式/03汽車生產(chǎn)流程汽車工業(yè)是在許多相關(guān)聯(lián)的工業(yè)和有關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的綜合性工業(yè)。一般來說，汽車的發(fā)動機、變速器、車橋、車身等主要總成由汽車廠自己制造，而輪胎、玻璃、電動機、電器、儀表、車身內(nèi)飾件和其他小型零部件多靠協(xié)作廠生產(chǎn)或從市場采購。外協(xié)、外購件的制造和選購?fù)婕霸S多特殊的制造工藝和技術(shù)。汽車制造廠所采用的工藝，從毛坯制造到整車裝配，可分為鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、機械加工、焊接、電鍍、涂漆和裝配工藝等多種工藝。汽車生產(chǎn)工藝過程的編制通常以總裝為核心。為了提高效率，汽車制造盡量采用流水線的生產(chǎn)方式。整個汽車廠的流水線生產(chǎn)方式，要求同時進行各種零部件的制造、加工，然后裝配成大部件或總成，最后匯總到總裝配線裝配成整車出廠。一般認(rèn)為，汽車制造過程包含沖壓、焊接、涂裝、總裝四大工藝。1.沖壓沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動力，使板料在模具里直接受到變形力并進行變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品（零件）的生產(chǎn)技術(shù)。2.焊接焊接是通過加熱或加壓或兩者并用，并且用（或不用）填充材料使工件達到接合的一種工藝方法。2.焊接焊接是通過加熱或加壓或兩者并用，并且用（或不用）填充材料使工件達到接合的一種工藝方法。3.涂裝汽車涂裝工藝一般可分為涂裝前金屬的表面預(yù)處理（亦稱前處理）和涂裝施工工藝兩大部分。（1）表面預(yù)處理表面預(yù)處理是防銹涂裝的重要工序之一。表面預(yù)處理主要包括清除工件表面的油污、塵土、銹蝕以及進行修補作業(yè)時舊涂料層的清除等，以改善工件的表面狀態(tài)。包括根據(jù)各種具體情況對工件表面進行機械加工和化學(xué)處理，如磷化、氧化和鈍化處理等表面預(yù)處理工藝流程為預(yù)脫脂→脫脂→熱水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面調(diào)整→磷化→冷水洗→熱水洗→純水洗→干燥（2）涂裝涂裝一般分幾道工序，先經(jīng)電泳底漆，后噴中間涂料，最后進行面漆施工。乘用車、客車車身和貨車駕駛室的涂裝不僅裝飾性要求高，而且還要求高的耐蝕性。為保證噴漆質(zhì)量，車間廠房及其環(huán)境要求非常干凈，并注意將產(chǎn)塵區(qū)與噴漆工作區(qū)分開。4.總裝汽車總裝是汽車全部制造工藝過程的最終環(huán)節(jié)，是把經(jīng)檢驗合格的數(shù)以萬計的各類零件，按規(guī)定的精度標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求組合成總成、整車，并經(jīng)嚴(yán)格的檢測程序，確認(rèn)其是否合格的整個工藝過程。新聞大課堂以下摘自《中國新聞網(wǎng)》2013年7月15日報道。濟南二機床再贏對美沖壓線出口，中國制造助力美國汽車工業(yè)2013年7月11日，濟南二機床集團有限公司召開“福特汽車肯塔基工廠沖壓線項目啟動會暨新聞發(fā)布會”，對外發(fā)布了又一個振奮人心的消息：繼2011年囊括福特汽車美國堪薩斯和底特律兩個工廠，全部5條大型沖壓生產(chǎn)線訂單之后，濟南二機床集團再次贏得福特汽車美國肯塔基工廠大型沖壓線項目。不久前，濟南二機床為福特汽車堪薩斯工廠提供的沖壓線項目順利通過終驗收，正式投產(chǎn)使用。這是我國首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轎車快速沖壓線進入海外著名汽車整機制造廠，是中國制造從低端成品進軍工業(yè)生產(chǎn)裝備的重大突破。據(jù)濟南二機床副總經(jīng)理張世順介紹，福特汽車公司美國項目包括集團公司接連承接的福特汽車公司美國本部兩個工廠五條大型快速送料沖壓生產(chǎn)線訂單，其中，一期項目位于堪薩斯，是一條雙臂全自動快速沖壓線。該生產(chǎn)線由4臺多連桿壓力機組成，總噸位6100噸，由雙臂送料系統(tǒng)、拆垛機、清洗機、涂油機等設(shè)備組成，應(yīng)用多連桿、數(shù)控液壓拉伸墊、同步控制、全自動換模、整線防護等多項關(guān)鍵技術(shù)，生產(chǎn)節(jié)拍15次/分，是普通自動線的2-3倍；全自動換模時間3分鐘，是普通自動線的三分之一，是目前世界最先進水平的沖壓生產(chǎn)線。濟南二機床將為福特肯塔基工廠提供的沖壓項目6100噸高速沖壓生產(chǎn)線，由4臺大型多連桿壓力機以及雙臂送料系統(tǒng)、拆垛機、清洗機、涂油機等自動化設(shè)備組成，采用了多連桿、數(shù)控液壓拉伸墊、同步控制、全自動換模、整線防護等多項關(guān)鍵技術(shù)，每分鐘最高可沖壓15個大型汽車覆蓋件（是普通自動線的2-3倍），全自動更換模具時間僅需2.8分鐘（是普通自動線的三分之一），代表了目前世界最先進的技術(shù)水平。該項目2013年6月啟動，將于2015年4月竣工投入使用。新聞大課堂2010年，中國成為世界上最大的汽車生產(chǎn)國，但與此同時，中國也是世界最大的汽車生產(chǎn)裝備進口國。我國汽車行業(yè)所需的高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)裝備大部分依賴進口。中國機床工具工業(yè)協(xié)會權(quán)威人士向記者透露，國產(chǎn)金屬切削機床40%供給汽車行業(yè)，但很少能進入發(fā)動機生產(chǎn)線等關(guān)鍵領(lǐng)域。在中國的整車廠，四大工藝（沖壓、焊裝、涂裝、總裝）所需裝備大部分需要進口。但在第一道的沖壓工藝裝備制造商，濟南二機床已經(jīng)后來居上，成為這一領(lǐng)域強有力的競爭者。目前，濟南二機床在國內(nèi)汽車數(shù)控沖壓設(shè)備領(lǐng)域占有行業(yè)80%以上的市場份額；同時，早在2010年，該企業(yè)能夠研制生產(chǎn)目前世界最先進的每分鐘可沖壓15件大型汽車覆蓋件的全自動沖壓生產(chǎn)線。而當(dāng)時，德國沖壓商給中國用戶提供的最高水平快速沖壓線的生產(chǎn)節(jié)拍為每分鐘13.5件。2010年4月，濟南二機床研制的首條“15次線”在上海通用東岳汽車公司投入試生產(chǎn)。在隨后的幾個月里，濟南二機床陸續(xù)與上汽通用、一汽-大眾等國內(nèi)轎車生產(chǎn)企業(yè)簽訂了10余條高水平快速送料沖壓生產(chǎn)線。在國際市場，濟南二機床先后贏得美國、澳大利亞、巴西、印度、泰國等客戶的2000噸、5000噸多工位壓力機、1000噸重型落料線、3200噸大型沖壓線等重點項目的訂單，成為通用、福特、奔馳、鈴木、本田、日產(chǎn)等國際汽車巨頭的全球供應(yīng)商，被國外客戶譽為“世界三大沖壓裝備制造商”之一。請同學(xué)們思考并討論：1.諸如沖壓機一類的生產(chǎn)裝備，對汽車制造會產(chǎn)生什么影響？為什么我國企業(yè)一定要在這類裝備的設(shè)計制造上有所突破？2.請同學(xué)們查閱資料，我國目前已經(jīng)可以獨立自主提供哪些汽車生產(chǎn)裝備？它們在世界上處于什么水平？還有哪些裝備需要繼續(xù)突破？/04汽車試驗汽車試驗從實驗?zāi)康膩矸?，可以分為產(chǎn)品開發(fā)試驗、生產(chǎn)質(zhì)量控制試驗和使用性能評價試驗三類，前兩者是汽車