1、江西理工大學論文題目：我國汽車制造業先進制造技術與生產運作模式的研究所屬系別 專業班級 姓名 學號 指導教師 撰寫日期 2015 年 05 月摘 要面對21世紀知識經濟的挑戰、國際競爭日趨激烈，許多國家開始制定了意在提高自己國家在未來世界中的競爭地位、建立競爭優勢的先進制造技術。中國的入世，促使中國汽車工業將于國際汽車廠商同臺競技。如何“與狼共舞”并在競爭中壯大，這是我國汽車工業面臨的嚴峻課題。本文主要是通過對先進制造技術核心內容和生產運作模式發展演變的分析，揭示先進制造技術與生產運作模式的互動關系。中國汽車制造業的發展目標是通過自主創新、掌握核心技術，使中國從一個制造大國向產業強國邁進。把握

2、世界汽車制造技術發展動態、關注世界汽車制造技術的發展趨勢，可及時為企業發展決策提供信息。實踐證明，最先進的技術不一定是最適用或最好的技術，只有那些用成本最低、環境污染最小的方式生產出滿足產品質量要求的制造技術才是最好的。 關鍵詞：汽車制造，先進技術，運作模式 目 錄1 引言2 先進制造技術實例2.1 汽車鑄造技術11. 靜壓造型技術12. 制芯技術的發展趨勢13.鑄鐵熔煉技術12.2 壓力加工技術21. 精密鍛造技術22. 內高壓成形技術22.3 切削加工技術21. 切削工藝32. 汽車齒輪制造技術32.4 焊接技術41. 電阻點焊技術42. 激光焊接53 生產運作模式的發展和演變的動因 3.

3、1 經濟全球化6 3.2. 汽車全球化趨勢6 3.3 行業重組、聯合兼并7 3.4市場需求的變化74總結9參考文獻10 33 第一章 引言隨著信息技術的不斷發展，汽車制造業不斷吸收信息技術和現代管理技術的成果，從傳統的制造工藝發展起來。在汽車工業中，幾乎所有的先進制造技術都在汽車制造過程中得到了應用。它們體現在汽車產品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的全過程。汽車先進制造技術使汽車生產優質、高效、低耗、清潔。第二章 先進制造技術實例2.1 汽車鑄造技術中國是當今世界上最大的鑄件生產國家，2004年總產量2 242萬t，連續5年世界第一，約占世界總產量的28.1%。6這幾年汽車行

4、業對鑄造業的要求越來越高，即高的機械性能、薄的壁厚、輕的質量、小的體積、精的尺寸、美的外觀、優良的切削性能，因此鑄造業的發展很快。1. 靜壓造型技術造型技術靜壓造型技術有以下優點：鑄型輪廓清晰，表面硬度高且均勻，拔模斜度小，型板利用率高，工藝裝備磨損小，鑄型表面粗糙度低，鑄型型廢率低。因此，這種技術是目前最新、最先進的造型工藝，并已成為當今的主流緊實工藝。我國幾大汽車廠都己采用此技術代替沖擊造型技術。2. 制芯技術的發展趨勢汽車鑄造有3種制芯工藝：熱芯盒制芯、殼芯制芯、冷芯盒制芯。冷芯盒制芯有2個特點：一是硬化速度快，初始強度高，生產率高；二是砂芯尺寸精度高，可滿足生產薄壁高強度鑄件的砂芯。制

5、芯技術有以冷芯盒技術為主的發展趨勢。目前，我國幾大汽車廠這三種制芯工藝并存，殼芯制芯、冷芯盒制芯發展較快，熱芯盒制芯在減少。3. 鑄鐵熔煉技術鑄鐵熔煉技術有2種主要方式：一是采用大型熱風除塵沖天爐與工頻保溫爐雙聯熔煉工藝；二是采用中頻感應電爐熔煉工藝技術。美國因達公司和彼樂公司生產的中頻爐技術開始越來越受到重視，該技術日益成熟，其清潔、環保、節能、高效、安全的優勢突出，是今后發展的方向。7鑄鐵孕育多用帶光電控制的隨流孕育機。新開發出的喂絲球化方法及其與現代化檢測技術相結合的SINTER CAST工藝是鑄鐵球化及蠕化處理的一種很有優勢的工藝，應用者日益增多。國外金屬爐料經過破碎、凈化、稱量后使用

6、，大大提高熔化效率和鐵水質量。國內的天津豐田、天津勤美達、蘇州勤美達等鑄造廠已采用此工藝。2.2 壓力加工技術壓力加工技術向著高效、自動、減輕汽車質量、降低成本等方向發展， 從而產生了精密鍛造技術、內高壓成形技術、管類零件成形技術、伺服電機壓床等新技術、新設備。 1. 精密鍛造技術為了降低成本，節省能源，近幾年汽車零件的精密鍛造技術發展很快， 后橋的行星齒輪、半軸齒輪， 變速器的同步環、結合子，轎車前驅動的滑動套、球籠、行星輪等件國內也已實現了精密鍛造生產。但結合子等零件的模具還在進口。國內已經具有用輾環工藝生產齒坯，用楔橫軋工藝生產變速器的軸， 用擺輾工藝生產齒輪的新技術、新設備。特別是楔橫

7、軋設備、技術我國處于國際領先地位。擺輾設備還落后于國外。2. 內高壓成形技術內高壓成形技術是近年來在國際上迅速發展起來的一種輕量化結構件制造技術，內高壓成形結構件比沖壓件減重20%35%，成形的空心軸類件比實心軸減重30%50%。內高壓成形技術的關鍵在于，一是合模壓床，二是高壓源，三是加載和送料的匹配，四是管端的密封。合模壓床目前普遍采用液壓機，為內高壓成形過程提供合模力。國外在轎車生產上大量使用內高壓成形技術。除了管類零件內高壓成形外，發展起來一種板材焊接后形成中間空腔，再內高壓成形的技術,突破了管料截面變形極限的限制，為制造復雜空心零件提供了廣闊的空間。一汽集團公司技術中心開發出了具有自主

8、知識產權專利技術的合模壓床，同時開發出了管內增壓系統，目前正在進行中型載貨車橋殼內高壓成形技術的開發工作。哈爾濱工業大學開發出了內壓400 MPa、合模力10 MN、水平推力1.5 MN可加工長度1 000 mm的內高壓成形機，并開發出轎車副車架、轎車后軸縱臂等零件的內高壓成形技術。燕山大學等科研機構也開發出了輕型車后橋殼等內高壓成形技術。盡管如此，國內目前還不具備批量生產內高壓成形零件的技術能力。2.3 切削加工技術1. 切削工藝氣缸體、氣缸蓋等零件的大平面加工采用密齒銑刀進行高速切削。零件孔的加工大多采用了高速切削和銑削螺紋孔工藝。曲軸加工方法采用內銑、車拉、外銑的先進工藝及設備。車拉工藝

9、具有更好的加工柔性，可加工曲軸主軸頸、連桿軸頸、法蘭和皮帶輪軸頸。而且還可同時加工軸頸的外圓、軸肩、圓角或沉割槽，結合曲軸的高速外銑可大大節省加工時間。我國汽車制造業越來越廣泛地采用高速切削技術，如上海大眾汽車廠發動機生產線，一汽大眾轎車發動機、傳動器生產線，東風神龍發動機生產線等汽車制造廠都采用了大量的先進刀具和測量工具。但是由國內提供的先進工具還不足10% 。當前，我們工具行業應該利用“高速切削技術”發展的大好時機，全面提升工具技術水平，以適應我國制造業發展的形勢。2. 汽車齒輪制造技術齒輪是汽車的核心傳動部件，其加工質量的優劣對總成乃至整車的振動噪聲以及可靠性會帶來直接影響，有時會成為制

10、約產品水平提高的關鍵因素。近幾年，無論是圓柱齒輪還是螺旋錐齒輪其制造技術水平在加工機床、檢測手段、計算分析技術等方面都取得了長足進步，其核心推動力是計算機數字技術的快速發展，主要表現為裝備和工藝兩個方面的重大技術創新與應用。國內齒輪行業隨著汽車制造業的發展，通過大量引進高端設備其加工能力接近國際先進水平。國產齒輪加工機床已基本形成了較完整的系列，目前也已開發出技術含量具有國際水準的螺旋錐齒輪六軸數控磨床，但國產齒輪機床總體制造水平在精度、壽命、穩定性、數控技術應用等方面與歐美相比存在較大差距，目前國內齒輪加工行業的精加工，特別是數控齒輪機床仍然以進口設備為主。如德國普發特公司、瑞士萊斯豪爾公司

11、的圓柱齒輪滾齒、磨齒機等，美國格里森公司、德國克林貝格公司（含原瑞士奧利康） 的螺旋錐齒輪銑齒、磨齒、研齒機以及齒輪測量中心在國內仍居顯著的優勢地位。數控技術的快速發展使齒輪制造設備發生了革命性的變化。傳統齒輪特別是螺旋錐齒輪加工機床由于關聯運動多且傳動鏈長使得機床結構相當復雜，多軸數控技術的引入不但簡化了機床結構，也使機床精度和剛度在設計上獲得了極大的優化空間，同時使加工能力拓寬和柔性功能增強。預先修正補償是將熱處理、使用中齒輪受力等因素造成的變形量，在加工中預先進行補償。預先修正補償量的確定過去全憑試驗測量，現在可以采用計算機數值模似與試驗測量相結合，大大縮短了新產品開發周期。預先修正補償

12、包括熱處理變形預先修正補償、結構和裝配誤差的預先修正補償、噪聲和壽命的預先修正補償、工況載荷的預先修正補償。不管齒輪加工設備進步到什么程度，針對齒輪在加工、使用中造成的變形進行預先修正補償是齒輪工作者永恒的研究課題。2.4 焊接技術1 電阻點焊技術電阻點焊工藝是一種高效的焊接方法，廣泛應用于汽車制造中。其應用場合主要有白車身、儲氣筒、油底殼、減振器等焊接總成。例如，在一輛Passat車身上有電阻焊焊點5 892個。目前，汽車制造廠商所采用的阻焊設備的次級輸出主要以工頻交流和直流兩種，其額定功率一般在63 kVA以上，最高的達400 kVA或更高，電能消耗較大；阻焊控制器大部分為天津陸華科技開發

13、公司生產的WDK或HW系列控制器和少量的KD7和KD9型控制器。在點焊過程中，如果能保證焊點的100%合格，每臺車身可減少焊點數量約200點，即可節約成本約80元。點焊質量的可靠性和一致性非常重要，該項技術受到國內外學者的廣泛關注和研究。點焊和縫焊電極的使用壽命直接影響著汽車制造成本和焊接質量， 在鍍層鋼板的焊接中尤其嚴重。點焊電極材料主要包括：鉻鋯銅、彌散強化銅、鈹青銅等。彌散強化銅合金材料，其常溫和高溫下硬度、導電率均優于鉻鋯銅材料。采用彌散強化銅電極其使用壽命是鉻鋯銅電極的24倍。但其成本高于鉻鋯銅材料。在國內汽車制造廠主要采用鉻鋯銅電極，有少部分合資公司采用彌散強化銅電極。但主要依賴進

14、口。為了提高電極的使用壽命，國內外學者正在研究涂層電極的應用，據報道其使用壽命與常用的鉻鋯銅電極相比可提高56倍，并且成本也較低。目前，電阻焊機大量使用交流50 Hz的單相交流電源，容量大、功率因數低。發展三相低頻電阻焊機、三相次級整流焊機和IGBT逆變電阻焊機，可以解決電網不平衡和提高功率因數的問題。同時，還可進一步節約電能，利于實現參數的微機控制，可更好地適用于焊接鋁合金、不銹鋼及其他難焊金屬的焊接。另外，還可進一步減輕設備質量。由于國產的逆變點焊機的性能還不能滿足使用要求，現在國內的逆變點焊機主要依賴進口。在載貨車車身制造中， 所采用的材料為08Al和鍍鋅板，采用常用的點焊機即可。但在轎

15、車車身制造中，隨著鋁鎂合金的使用量不斷增加，只有采用逆變點焊機才能獲得較好的點焊質量。2. 激光焊接激光焊接的特點是被焊接工件變形極小，零件的裝配間隙很小，對零件和工裝的精度要求較高。由于國內汽車零件的精度較低，重復精度較差，對激光焊工藝的推廣應用帶來了一定的難度。目前，在國內汽車制造中應用激光焊工藝的只有少數幾個合資公司，如上海大眾、一汽大眾等。由于激光焊能量密度高，焊接深度/寬度比高，其焊接質量比傳統焊接方法高。在汽車工業中，激光技術主要用于車身焊接、坯板拼焊和零件焊接。車身激光焊接工藝主要用于車頂焊，其應用可以減噪和適應新的車身結構設計。Volvo公司是最早開發車頂激光焊接技術的廠家。如

16、今，德國大眾公司在Audi A6、Golf A4、Passat；寶馬公司的5 系列；Opel公司的Vectra等車型均采用了此技術。歐洲各大汽車廠的激光器絕大多數用于車頂焊接。車身激光焊可以提高車身強度及動態剛度。 第三章 生產運作模式的發展和演變的動因 隨著客戶對產品個性化越來越高的要求，原來以大批量生產為特點的市場日益被分割成許多更加專業化的市場。世界經濟日益全球化，人們比以往任何時候都要更加重視組織管理的效率和人在生產中的地位和作用。企業擁有的內部資源和外部環境的變化，不斷推動企業探索適合自身經營發展的生產運作模式。下面我們分析企業內外條件的變化如何促進生產運作模式的發展。1 經濟全球化

17、20世紀90年代后期的經濟全球化具有高度的流動性、集約化、壟斷性和滲透性等特點。經濟全球化的“治作俑者”是跨國公司，其推行者也主要是跨國公司和國際金融機構。據統計，當前，全世界跨國公司年銷售額高達14萬億美元，幾乎是全球出口貿易額的2倍。這些公司控制了世界生產的40%、國際一般貿易的50%-60%、國際技術貿易的60%-70%以及對外直接投資的90%。這一類跨國公司同時也是世界技術創新的主體和領先者，其掌握了世界80%以上的新技術、新工藝的專利權，控制著80%左右的尖端技術開發和30%的國際技術轉移，壟斷著國際技術貿易。在經濟全球化的情況下，跨國公司可在整個世界范圍內組織調配資源，以先進生產方

18、式組織企業生產實現資源配置最優化，從而獲取最佳經濟效益和盡可能高的利潤額。2 汽車全球化事實表明，在經濟全球化的發展潮流中，汽車（業）全球化是其最重要的推動力之一，在世界各大產業中，汽車工業是最早開始實施全球化戰略且如今全球化程度最高的產業之一。20世紀60年代，日本汽車工業迅速崛起，在基本滿足國內市場需求之后，便全力開拓國際市場，相繼在美、歐、亞、拉美等地區設立汽車生產廠和子公司，構建一套完整的銷售和服務體系。后起國家中發展汽車工業較快的韓國也積極推行國際化戰略，并取得成效。如日本馬自達公司的瑪雅塔敞逢車，車型設計在美國加利福尼亞完成，樣車在英國制造，主要零部件在日本采購，組裝在墨西哥，銷售

19、市場主要定于美國。9就整個世界跨國公司而言，近年來國際技術聯盟增多，核心技術領域建立研發合作企業增多，從而促進了技術開發的全球化。汽車跨國公司更是如此，聯合技術開發得也越來越多，技術知識擴散、轉移和利用的速度及強度大大提高。汽車設計、研發與生產的全球化趨勢日益明顯。為使開發的產品更符合當地市場的需要和更便于利用當地的人力、物力及技術資源，并與“市場和用戶在哪里，就把工廠建到哪里，就地生產，當地銷售”的戰略相配套，愈來愈多的公司將技術開發機構（當然主要是適應性開發和設計）擴散到世界各地，汽車業的生產方式也不斷適應全球化的趨勢。3 行業重組、聯合兼并 21世紀世界汽車工業競爭格局初現端倪，從20世

20、紀80年代中后期以來，尤其是進入90年代，世界汽車工業興起新一輪更大規模的資產重組、聯合兼并浪潮。汽車工業經過20世紀90年代，資產重組、聯合兼并，世界汽車工業己基本形成6大企業集團（或戰略聯盟）、3大獨立自主公司的格局。在中、中重和重型載貨汽車制造領域，歐洲企業處于支配地位，七、八家大型企業（聯盟）基本壟斷了世界中、重型載貨汽車市場。與整車廠家資產重組、聯合兼并形勢相輔相成的，是汽車零部件企業之間的資產重組也十分活躍。在20世紀80年代末期至90年代末期的10年間，世界汽車零部件公司的營業額翻了一番，但企業數量卻從3萬家減至不足1萬家。在此階段，這些大公司的實力和規模迅速提升，在一定程度上甚

21、至可以說達到了與整車企業可以“分庭抗爭”的局面，擁有很強的研發和裝配能力。以平臺共享、集中采購為手段，尋求產品成本最小化的資產重組，聯合兼并，使汽車公司更加重視精細生產，大規模定制和敏捷制造等先進生產方式的開發與運用，以取得競爭優勢。4 市場需求的變化第一次石油危機以前，世界范圍的產品需求和供給迅速增長。在這一時期，市場對產品有充分的需求。產品的開發、生產、銷售主要由最早生產這類產品的少數企業控制。產品數量增長快、產品品種較少、生命周期長是這一時期的特點。為了適應這些特點，制造企業通過采用專用設備和自動生產線來提高生產率，滿足市場需求。第一次石油危機后，世界市場對產品需求呈飽和趨勢。企業為了贏

22、得競爭必須按用戶不同要求進行新產品開發和生產，從而使產品品種不斷增加，形成了市場多變的特點。現代企業生存與發展環境的特點是多方面的，如果從產品角度考察，主要表現在以下幾個方面：產品生命周期明顯縮短。一方面由于市場對產品的需求不斷變化，另一方面也由于技術發展為產品更新提供了可能，從而使產品生命周期越來越短。現在，很多企業已經開始追求“一樣一件生產”(One of a kindproduction)。產品成本結構發生了變化。由于設備的改進和自動化程度的提高，使直接勞動成本在總成本中比重不斷降低，而間接勞動（包括管理決策人員和非生產人員的勞動）成本和原材料、外購件的成本比重不斷增加。產品交貨期縮短?？s短從訂貨到交貨的時間是贏得競爭的重要手段。美國不少企業，如AB公司(Allen-Brandry)宣稱其交貨期為24小時。10在這樣的環境下，汽車制造企業是否能正確把握市場，及時開發并組織生產適合市場要求的新產品就成為企業成敗的關鍵。企業外部條件與以及對未來趨勢的判斷，促使經營者考慮自身的生產方式與變化的外部環境相適應。第四章 總結這幾年，在我國轎車產業大量