汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝的發(fā)展動(dòng)向

李艷艷 劉貴智

摘 要：進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，也帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)汽車(chē)零部件行業(yè)高速增長(zhǎng)。龐大的市場(chǎng)容量以及成長(zhǎng)潛力吸引國(guó)際汽車(chē)零部件巨頭紛紛擴(kuò)大在華投資規(guī)模，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。而發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車(chē)最核心的部件，不僅要直面白熱化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，還要時(shí)刻應(yīng)對(duì)來(lái)自新能源領(lǐng)域的威肋、壓力與挑戰(zhàn)十分巨大。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，搶抓汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，就必須明確現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝的發(fā)展動(dòng)向。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝；發(fā)展動(dòng)向

1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造問(wèn)題分析

在當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，而其中長(zhǎng)期存在的問(wèn)題難以得到有效解決，其問(wèn)題在于沒(méi)有找到問(wèn)題存在根本因素，并且缺少準(zhǔn)確的程序?qū)Ω驹蜻M(jìn)行定義。以至于在出現(xiàn)不明白的問(wèn)題時(shí)，只能通過(guò)猜想、再設(shè)計(jì)、再進(jìn)行加工與再次投入，而這些措施并未能從根本上將問(wèn)題進(jìn)行解決。通常因?yàn)橐粋€(gè)不夠準(zhǔn)確的判斷和未知的根本原因，致使發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)出現(xiàn)問(wèn)題。七鉆法是一個(gè)用來(lái)促進(jìn)解決問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)方法。在出現(xiàn)問(wèn)題后，通過(guò)對(duì)相關(guān)支持性數(shù)據(jù)信息的收集，再運(yùn)用七鉆法進(jìn)行一步步解決。其中，第一鉆到第三鉆是為了判定制造過(guò)程中存在的問(wèn)題同時(shí)做出首次判斷。此三階段能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程是否按照設(shè)計(jì)條件在制造進(jìn)行確定，還能判定生產(chǎn)方式是否是目前階段最好的生產(chǎn)方式。第四鉆能夠判定零件規(guī)格是否滿(mǎn)足產(chǎn)品生產(chǎn)條件。第四鉆調(diào)查主要運(yùn)用于發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中最初存在漏洞的地方。若判定結(jié)果表明問(wèn)題原因出自上階段工序，四鉆調(diào)查也需要從上一工序開(kāi)始進(jìn)行。而第五鉆、第六鉆是將處理問(wèn)題的對(duì)象由標(biāo)準(zhǔn)化制造向工藝工程程序的轉(zhuǎn)變。其主要原因在于企業(yè)已經(jīng)在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制造工序，但其中依然存在問(wèn)題。最后，在第七鉆，缺陷被視為非常繁雜的問(wèn)題，對(duì)次系列問(wèn)題需要進(jìn)行立項(xiàng)解決，比如運(yùn)用RedX方法展開(kāi)處理。

2 影響汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝的發(fā)展動(dòng)向的因素

2.1 市場(chǎng)規(guī)模

由于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是每輛內(nèi)燃機(jī)乘用車(chē)的核心組成部分，因此其市場(chǎng)狀況與汽車(chē)整車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展有著高度的相關(guān)性。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和居民人均可支配收入不斷提高，加之城鎮(zhèn)化建設(shè)加快，公路交通基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，二、三線城市汽車(chē)消費(fèi)需求開(kāi)始爆發(fā)，隨之而來(lái)汽車(chē)保有量的不斷增加，直接帶來(lái)了發(fā)動(dòng)機(jī)旺盛的市場(chǎng)需求，整個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展局面，總產(chǎn)量從2001年的235萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到2017年的2403萬(wàn)臺(tái)。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)年均銷(xiāo)量將達(dá)到3500萬(wàn)輛，2017-2020年平均增速可達(dá)7%。而這也將帶來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)同步增長(zhǎng)，三年平均增速預(yù)計(jì)可達(dá)7.6%。

2.2 市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

從產(chǎn)品差異化來(lái)看，一方面低端產(chǎn)品市場(chǎng)己趨成熟，基本都是基于三菱或五十菱的老舊技術(shù)逆向開(kāi)發(fā)的變型產(chǎn)品，不僅產(chǎn)品差別化和專(zhuān)業(yè)化程度低，產(chǎn)品升級(jí)及單位盈利能力也較低；另一方面各大整車(chē)企業(yè)的中、高端產(chǎn)品，包括新產(chǎn)品，出于技術(shù)保密性、產(chǎn)品一致性、競(jìng)爭(zhēng)策略等方面的考慮，大多采取后向一體化，企業(yè)間技術(shù)聯(lián)盟尚處于試水階段，共享意識(shí)及技術(shù)開(kāi)放程度均有較大差距，使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品因技術(shù)路線各異，平臺(tái)化、通用化程度較低而具有差異化。從市場(chǎng)進(jìn)入障礙和退出障礙來(lái)看，由于整車(chē)企業(yè)對(duì)零部件供應(yīng)商要求較高，加之許多關(guān)鍵零部件本身技術(shù)復(fù)雜性及專(zhuān)業(yè)化程度也很高，在服務(wù)整車(chē)制造的過(guò)程中，汽車(chē)零部件企業(yè)逐步形成了一級(jí)供應(yīng)商、二級(jí)供應(yīng)商、三級(jí)供應(yīng)商等多層級(jí)業(yè)務(wù)合作關(guān)系。而發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車(chē)核心總成，技術(shù)、結(jié)構(gòu)、工況更是復(fù)雜，對(duì)質(zhì)量、性能要求尤其嚴(yán)苛，所以具備發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)制造能力的配套企業(yè)一般都是一級(jí)供應(yīng)商。同時(shí)，經(jīng)驗(yàn)、品牌、業(yè)績(jī)也是整車(chē)企業(yè)重點(diǎn)考察的方面。此外，隨著馬太效應(yīng)加劇，小企業(yè)因成本高企難以維持，大企業(yè)則在進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強(qiáng)供應(yīng)鏈的把控。

3 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝的具體發(fā)展動(dòng)向

3.1 柔性生產(chǎn)線的發(fā)展動(dòng)向

柔性生產(chǎn)線是集合了多種復(fù)雜技術(shù)、具有相當(dāng)自動(dòng)化程度的系統(tǒng)。隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，1968年英國(guó)首次推出了世界上的第一條柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)，這種生產(chǎn)技術(shù)在隨后的時(shí)間里不斷創(chuàng)新，其具體的發(fā)展過(guò)程可以分為以下幾個(gè)階段。具體來(lái)說(shuō)，第一階段是70年代研發(fā)的多種小批量的FMS，這種生產(chǎn)技術(shù)由于成本高效率低，并沒(méi)有被廣泛的應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，而是僅用在試驗(yàn)和研發(fā)過(guò)程中；第二階段是80年代開(kāi)發(fā)的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線FTL，這種制造系統(tǒng)由傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工中心，再結(jié)合數(shù)控組合機(jī)為主的設(shè)備構(gòu)成，這種制造系統(tǒng)已經(jīng)可以初步應(yīng)用在汽車(chē)的工業(yè)生產(chǎn)中，但是還無(wú)法完全滿(mǎn)足汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)的全部需要；第三階段是90年代初期的生產(chǎn)系統(tǒng)。在這個(gè)時(shí)期由于科學(xué)技術(shù)的的高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)線發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，所生產(chǎn)的產(chǎn)品不但質(zhì)量好價(jià)格低，而且生產(chǎn)效率也大大提高。另外，由于加工中心的發(fā)展到后期逐漸出現(xiàn)三坐標(biāo)生產(chǎn)型高速加工中心，而應(yīng)用這種加工中心作為主體所構(gòu)成的新型柔性生產(chǎn)自動(dòng)線，也就是敏捷柔性自動(dòng)線，它從根本上提高了生產(chǎn)效率，而且這種生產(chǎn)線既可以重復(fù)使用又可以互相組合使用，還能夠進(jìn)行擴(kuò)展，因此這種生產(chǎn)能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)發(fā)展的需要，正因?yàn)槊艚萑嵝陨a(chǎn)線能夠適應(yīng)未來(lái)的市場(chǎng)需求和變化，所以它就是未來(lái)這方面加工制造的發(fā)展方向。具體優(yōu)點(diǎn)如下。（1）設(shè)備綜合利用率高。將機(jī)器編入到柔性生產(chǎn)線后，與機(jī)器單獨(dú)使用時(shí)的設(shè)備輸出相比，輸出顯著提高。（2）產(chǎn)線在制品減少。由于柔性生產(chǎn)線能有效地支持OnePieceFlow，能將生產(chǎn)線的在線庫(kù)存降到最低的數(shù)量。（3）生產(chǎn)線能根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行快速變換。柔性化生產(chǎn)線可以節(jié)約重建生產(chǎn)線所需的時(shí)間，這也意味著新產(chǎn)品可以在最短的時(shí)間內(nèi)面世。

3.2 凸輪磨削工藝的發(fā)展動(dòng)向

凸輪磨削工藝在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里在機(jī)械仿形領(lǐng)域占有重要地位，直到80年代中期，才被高速加工中心CNC無(wú)抗魔的屠龍磨削工藝技術(shù)所代替。出現(xiàn)這種局面的原因主要是CNC屠龍磨削的柔性和加工成型后。產(chǎn)品表面的精度大大提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于過(guò)去的機(jī)械仿形通過(guò)磨削工藝，因此我們說(shuō)CNC凸輪磨削工藝就是凸輪磨削工藝的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，縱觀汽車(chē)制造業(yè)的歷史發(fā)展已有百余年，隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)和水平的不斷提升，發(fā)動(dòng)機(jī)的加工工藝也在不斷的推陳出新，無(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)的五大加工工藝，還是缸體與缸蓋正在發(fā)展捷柔性生產(chǎn)線取代傳統(tǒng)柔性生產(chǎn)線的發(fā)展路徑，都在朝著精益求精加工方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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