汽車車身的快速開發(fā)和制造技術(shù)（2）

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，近年來國內(nèi)汽車市場(chǎng)發(fā)生了巨大變化。一是消費(fèi)者對(duì)汽車外觀和性價(jià)比的要求呈現(xiàn)短時(shí)效性、個(gè)性化和多元化趨勢(shì)，二是我國加入 WTO后，汽車市場(chǎng)開始面向全球企業(yè)開放。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求汽車業(yè)必須從傳統(tǒng)的面向產(chǎn)品到面向顧客從新定向，生產(chǎn)戰(zhàn)略重點(diǎn)也要實(shí)現(xiàn)從成本與質(zhì)量到時(shí)間與響應(yīng)的轉(zhuǎn)移。

1 汽車車身快速開發(fā)和制造技術(shù)的概況

1.1 汽車車身制造技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著改革開放的不斷深入，我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力有了很大提高，科技創(chuàng)新能力也有了長(zhǎng)足發(fā)展，涌現(xiàn)出一大批汽車制造企業(yè)，如吉利、奇瑞、比亞迪、東風(fēng)、長(zhǎng)城、北汽、長(zhǎng)安等，其產(chǎn)品在國內(nèi)市場(chǎng)的銷量逐漸提高。我國已經(jīng)成為世界汽車生產(chǎn)第一大國。隨著汽車的普及，人們對(duì)汽車的質(zhì)量要求越來越細(xì)致，為滿足其需求，汽車制造業(yè)加強(qiáng)制造技術(shù)研發(fā)，加快對(duì)制造技術(shù)的改造和增強(qiáng)人員素質(zhì)培養(yǎng)。汽車車身制造作為汽車整車的重要部分，車身的個(gè)性化、多樣化設(shè)計(jì)在逐漸成為汽車制造中的主導(dǎo)。目前，車身制造成本在整車的制造成本中比重較高，一般貨車的車身質(zhì)量所占的比例最少約16%，上限大約在 30%；轎車和客車的車身質(zhì)量所占的比例最少約 40%，上限大約在 60%。在實(shí)際制造中，有的可能還會(huì)稍高于上限。所以，仍然迫切需要車身制造尋找更加節(jié)約材料成本，提高美觀和工作性能的創(chuàng)新技術(shù)。車身的改變促進(jìn)汽車的更新，其生產(chǎn)能力的提高決定著汽車整車的生產(chǎn)能力，因此，在我國汽車行業(yè)中，只有通過最新制造技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，降低車身制造成本，才能在汽車制造業(yè)中立于不敗之地。

1.2 汽車車身快速開發(fā)和制造技術(shù)的重要意義

車身以及汽車外觀是汽車品牌最顯著的標(biāo)志之一，車身制造成本占整車的大約 1/3，車身所用材料更新極快，性能愈來愈完善，車身制造技術(shù)不斷提高，成為汽車企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中一個(gè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)條件。然而，有關(guān)汽車車身的制造與開發(fā)一直是我國技術(shù)人員難以攻破的難題，成為制約汽車行業(yè)發(fā)展的重要影響因素，我國每年要花費(fèi)將近 2 億元人民幣用于進(jìn)口國外汽車車身模具。能否盡快擺脫對(duì)于進(jìn)口汽車模具的依賴，加快自主研發(fā)，做到中國創(chuàng)造，是提高我國汽車生產(chǎn)水平的關(guān)鍵，也是影響我國汽車企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一大因素。我國汽車企業(yè)在車身制造開發(fā)中普遍遇到的障礙主要有三：

（1）與西方發(fā)達(dá)國家相比在車身設(shè)計(jì)方面存在較大缺陷，比較落后。

（2）車身制造過程中所使用的車身模具的制造存在一定程度上的困難，設(shè)計(jì)難度大且相關(guān)物理性能難以滿足。

（3）對(duì)于汽車模具設(shè)計(jì)投入較大，且研發(fā)周期較長(zhǎng)，短期來看幾乎無收益。

同時(shí)我國汽車行業(yè)對(duì)于車身快速開發(fā)具有強(qiáng)大的需求，主要體現(xiàn)為三點(diǎn)，一是消費(fèi)者追求車型的多樣化，刺激汽車企業(yè)不斷推陳出新，要求車身開發(fā)速度加快；二是新車型的開發(fā)耗費(fèi)資金巨大，攤銷到產(chǎn)品成本中往往會(huì)增加汽車價(jià)格，從而影響銷量，使得營(yíng)業(yè)額有所下降。

1.3 汽車車身快速開發(fā)技術(shù)的具體研究?jī)?nèi)容

在汽車產(chǎn)業(yè)中車身快速開發(fā)技術(shù)的研究?jī)?nèi)容主要包括三方面：

（1）汽車造型的設(shè)計(jì)，汽車造型的獨(dú)特、新穎是吸引消費(fèi)者的關(guān)鍵因素之一，同時(shí)也是新車制造中需要攻克的一大難題。

（2）新車樣車的設(shè)計(jì)與制造，主要包括主模型車身簡(jiǎn)易模具制造工藝研究、模具材料研究，適應(yīng)樣車及批量的模具工藝研究。

（3）CAE 與基于知識(shí)的工程 KBE 的相互結(jié)合、借鑒，研究?jī)?nèi)容主要包括四方面，分別為板料成形過程分析與實(shí)驗(yàn)、拉延筋設(shè)計(jì)、壓料面及壓邊力設(shè)計(jì)以及工藝補(bǔ)償面設(shè)計(jì)。

2 我國汽車車身快速開發(fā)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展迅速，我國對(duì)于汽車的需求量越來越旺盛，購買量連年攀升，為制造企業(yè)帶來了一定壓力，迫切需要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高汽車生產(chǎn)的速度。為滿足廣大人民群眾生產(chǎn)生活對(duì)于汽車不同用途的需求，各種各樣的車型、款式層出不窮，而在汽車制造的過程中，每一款都需要有一定數(shù)量的試制車，因此，汽車試制的市場(chǎng)需求量極

其巨大。在我國加入世界貿(mào)易組織以來，我國的汽車市場(chǎng)與國際全面接軌，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，促使汽車生產(chǎn)商從傳統(tǒng)的以產(chǎn)品為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥蛻?、消費(fèi)者為主，更多的考慮到消費(fèi)者的消費(fèi)習(xí)慣與需求，生產(chǎn)制造的戰(zhàn)略重點(diǎn)也有所改變。汽車車身的快速試制是對(duì)快速制造這一市場(chǎng)導(dǎo)向的響應(yīng)，盡快開發(fā)出具有我國特色以及自主產(chǎn)權(quán)的汽車品牌，是增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心，也有助于我國汽車產(chǎn)業(yè)在國際市場(chǎng)上謀求一己之地。

3 汽車車身制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字化管理

汽車車身制造技術(shù)的信息化發(fā)展，主要是數(shù)字化系統(tǒng)的提升，目前，隨著數(shù)字化工廠、CIMS 概念的深入，人們已經(jīng)應(yīng)用了 CAX（CAD，CAPP，CAE，CAM）系統(tǒng)、PDM 系統(tǒng)、MPII系統(tǒng)、ERP 系統(tǒng)等，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化的設(shè)計(jì)和仿真，自動(dòng)加工，物流、資金、人力等數(shù)字化的管理。

3.2 智能化系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人在汽車制造業(yè)的應(yīng)用，使汽車制造技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，制造過程中智能化系統(tǒng)也得到了廣泛提升和應(yīng)用，解決了汽車制造系統(tǒng)中存在的多個(gè)問題，將人工智能、模糊控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、管理科學(xué)等多種先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)方法融合，其適應(yīng)性、友好性特別高。

3.3 虛擬化制造

通過虛擬設(shè)計(jì)、裝配、加工，在計(jì)算機(jī)內(nèi)完成汽車制造過程的仿真研發(fā)，發(fā)現(xiàn)問題，創(chuàng)新技術(shù)，有效降低汽車成本，縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力得到有效增強(qiáng)。

4 結(jié)語

另外，汽車車身制造技術(shù)涉及多個(gè)學(xué)科知識(shí)。一是實(shí)用性，車身制造技術(shù)的發(fā)展是以滿足人們對(duì)汽車的美觀、個(gè)性化、多樣化等方面的要求為基礎(chǔ)，車身制造技術(shù)首先必須是一種實(shí)用技術(shù)；二是集成性，汽車車身制造涉及電子、機(jī)械、信息等多個(gè)學(xué)科，隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，各學(xué)科之間的界限已經(jīng)淡化或消失，專業(yè)之間已經(jīng)相互滲透，技術(shù)集成化已經(jīng)成為一大特點(diǎn)。三是系統(tǒng)性，汽車車身制造在整車制造中不是獨(dú)立存在的，它關(guān)系著整個(gè)汽車制造的多個(gè)內(nèi)容，涉及汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中應(yīng)用的設(shè)備、加工制造、銷售維修等，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。