一、汽車是拉動制造技術發(fā)展的主要因素 一個多世紀以來，世界制造技術最重要的發(fā)明，如自動流水線、數(shù)控機床、高速加工、柔性制造、敏捷制造、各種高效制造技術、精益生產、可重構制造系統(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與管理技術結合的經典。20世紀改變了世界的幾大管理技術都源于汽車界：大量生產方式，精益生產方式，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型車一共生產了1500萬輛，締造了一個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，《財富》雜志將老福特評為“20世紀商業(yè)巨人”，以表彰他和福特汽車公司對人類工業(yè)發(fā)展所作出的杰出貢獻。1985年，美國麻省理工學院用了近5年的時間對90多家汽車廠進行考察，出版了《改變世界的機器》，概述了將在世界范圍內取代大量生產方式的豐田精益生產方式的由來、具體應用及其將對全世界政治、經濟產生的深遠影響。目前，幾乎所有的大型汽車企業(yè)都推行精益生產，許多企業(yè)還設有IE、SCM部門。1988年，美國里海大學與通用汽車公司合作，創(chuàng)造了敏捷制造戰(zhàn)略，成為引導美國制造業(yè)重振雄風，經濟擺脫困境的戰(zhàn)略因素。 總之，一個世紀以來，世界汽車三巨頭引領了世界經濟發(fā)展潮流：福特大量生產方式的出現(xiàn)，使人類經濟步入規(guī)模經濟型的“數(shù)量時代”，解決了溫飽和短缺問題；豐田精益生產方式和通用汽車敏捷制造的出現(xiàn)，又使人類經濟從規(guī)模經濟型的“數(shù)量時代”（后遺癥是三高——-高污染、高耗能、高耗材），進入到精益生產、靈敏制造的“多樣化時代”，為恢復生態(tài)環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。 同時，考察工業(yè)發(fā)達國家，凡是能全面滿足汽車工業(yè)需求的機床工業(yè)，必定是世界一流的機床工業(yè)。世界汽車生產六大國——美、日、中、德、意、韓，也是世界機床生產六大國。這些國家機床工業(yè)大約40—50%由汽車工業(yè)帶動。反之，曾經的機床強國英、法也隨其汽車工業(yè)沉淪。 二、現(xiàn)代汽車制造裝備構成——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”—整車裝配自動流水線，車身焊接和裝配自動生產線，噴涂生產線，沖壓生產線 （2）零部件制造的金屬切削機床生產線——-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，由于精密鍛造技術和設備落后，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線及制造單元——-包括模鍛，熱、冷、溫鍛設備，粉末冶金燒結鍛造設備，內高壓成形設備，旋壓成形設備等。 （4）零部件制造的鑄造生產線——包括鑄鐵件加工的精密鑄造生產線，鋁鎂合金鑄件的壓鑄、重力鑄造、低壓鑄造生產線。 （5）其他：測試設備、激光和焊接設備、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 整車和關鍵零部件制造的成套技術裝備，體現(xiàn)于大批量生產的各種自動生產線和制造單元的系統(tǒng)集成能力和水平，是多種技術及設備的集成。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 則是對以現(xiàn)代發(fā)動機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備提出的要求。例如用于發(fā)動機生產線的高速加工中心： 定位精度——±0.003mm??±0.004mm（ISO標準） 重復定位精度——±0.0015??±0.002mm（ISO標準） 精度保持——機床工程能力指數(shù)Cmk值2.0 3、高效 一是指高端的高效專用設備，例如曲軸、凸輪軸、十字軸高效專用數(shù)控機床；二是指現(xiàn)代高效柔性自動生產線及其需要的高速數(shù)控機床；三是指高效制造技術，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、自動化 我國主要汽車企業(yè)關鍵零部件機械加工基本進入自動化時代。最近幾年將逐步進入整車制造四大工藝自動化改造期。如，目前國內汽車企業(yè)沖壓生產線的保有量已達300條，均以勞動密集型為主，同時耗能高、占地多。生產過程的自動化是必然趨勢。對大型多工位伺服壓機年需求量數(shù)十臺套，以30%以上的速度增長。 5、柔性化 20世紀90年代，發(fā)動機流水生產線率先進入柔性化時代。目前，車身焊接和裝配生產線，沖壓生產線也開始進入柔性化時代。而發(fā)動機制造技術正醞釀著第三次革命——雙柔性時代，設備并聯(lián)排列。 （1）可重構制造系統(tǒng)RMS；分型制造系統(tǒng)（FractalManuf.System）；工件送進式制造系統(tǒng)（TransFlexsystem）。 （2）背景：在市場競爭愈發(fā)激烈情況下，生產批量不確定性增大。多樣性與經濟性矛盾日益突出；產能過剩矛盾日益突出。 （3）目標：滿足變品種、變批量的需要，加強市場快速反應能力。 6、可靠 流水線目前是大批量生產的惟一方式。設備排列特點是串聯(lián)，全線機床不能獨立工作，一臺機床故障，則全線停產。因而對可靠性（MTBF）有嚴格要求。國外產品MTBF達到5000h左右，基本上保證在生產線上的數(shù)控機床只需每年作例行檢修，不因出現(xiàn)故障而引起停產。國內加工中心先進水平的MTBF僅為600-800小時，相距甚遠。 國產汽車制造裝備和國外先進的技術相比有一定的差距，表現(xiàn)在硬件方面：國產數(shù)控機床無法滿足現(xiàn)代轎車對精度、精度保持性、可靠性、壽命的需要。軟件方面：集成技術差，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線的技術。服務方面：僅僅停留在A/S（售后服務）階段,而汽車行業(yè)普遍要求提供T/S（整體解決方案）服務.這也是傳統(tǒng)制造與現(xiàn)代制造的分水嶺。 四、三大發(fā)展目標和三大關鍵領域 根據(jù)《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》的有關規(guī)定，我們制訂了三大發(fā)展目標和三大關鍵領域 1、三大發(fā)展目標 ⑴“提高裝備設計、制造和集成能力”，“重點突破極端制造、系統(tǒng)集成和協(xié)同技術、智能制造與應用技術、成套裝備與系統(tǒng)的設計驗證技術、基于高可靠性的大型復雜系統(tǒng)和裝備的系統(tǒng)設計技術”。經過12年（2008～2020年）的努力，實現(xiàn)從世界汽車制造大國向制造強國的戰(zhàn)略性轉型，大幅度提升我國汽車工業(yè)核心競爭力. ⑵為強化節(jié)能、減排和綠色制造（包括制造過程的節(jié)能、節(jié)材）提供技術保證 ⑶到2020年，我國汽車制造裝備的對外依存度降低到30%以下. 2、三大關鍵領域 （1）汽車動力總成集成制造技術 擁有自主知識產權的動力總成,是核心競爭力的標志.我國主要汽車企業(yè)正在從”無心時代”進入到“有心時代”。動力總成（PT）柔性自動線，是多學科技術的高度集成，現(xiàn)代制造技術的結晶和創(chuàng)新的源泉，也是世界頂級機床企業(yè)的試金石。目前對外技術依存度高達90%，特別是，新型發(fā)動機和變速器成套制造技術及裝備國內空白。該項技術的突破,將使汽車和機床兩個產業(yè)得到跨越式發(fā)展。近年我國汽車發(fā)動機生產高速增長。2006年達到685.6萬臺,比1996年（161.6萬臺）、2001年（235.1萬臺）分別增長四倍多、近兩倍，2007年達到約800萬臺。 發(fā)動機研發(fā)速度越來越快，新品開發(fā)周期從30個月縮短到13個月。 重點項目是： a高精度發(fā)動機缸體、缸蓋敏捷柔性自動線集成制造技術。包括對缸體、缸蓋加工的高效、精密并具有可重構模塊的加工中心,自動輸送和上下料,在線自動檢測,壓裝、清洗等全過程自動化技術和裝備?？啥嗥贩N混流生產，為敏捷柔性自動生產線。 B高精度曲軸制造集成制造技術。包括主軸頸高速外銑，連桿頸高速隨動外銑,主軸頸車——車——拉床，數(shù)控切點跟蹤曲軸磨床，在線自動檢測，等。 C動力總成在線檢測集成制造技術。包括變速箱終端測試技術、發(fā)動機測漏技術和變速箱殼體測漏技術。變速箱終端測試技術能夠對各種變速箱進行在線檢測，使裝配的不合格品在線過程中被發(fā)現(xiàn)并糾正。是提高動力總成質量的關鍵技術，目前完全依賴進口， D動力總成快速開發(fā)的新一代制造系統(tǒng)。包括分型制造系統(tǒng)；工件送進式制造系統(tǒng)。 （2）汽車車身集成制造技術 這是擁有自主知識產權和核心競爭力的關鍵技術，新車型開發(fā)速度越來越快?！笆濉逼陂g共 開發(fā)乘用車新車型450多種,而2006年更多達177種。 “十一五”期間，國內四大汽車廠都將計劃推出30款轎車車型，累計100多款新車。然而目前國內汽車車身80%依賴進口，車型上市時間難以控制，如有推遲，其損失是巨大的。 為了降低汽車試制周期及費用，國外機構展開了大量的研究，RP技術，激光切割，沖壓仿真，低熔點合金模具。在此基礎上紛紛成立汽車車身試制工廠。現(xiàn)在美國QMC（QualityMetalCraft），日本鳥羽、進和，韓國宇信等，專門為全球各大汽車廠提供服務。 重點項目是： A、大型多工位壓力機沖壓自動線 B、轎車車身柔性焊接、激光焊接自動線及在線檢測技術。 C、新型機器人涂裝自動線 D、汽車整車裝配自動線 E、白車身成套快速試制技術（包括轎車車體三維激光切割技術） F、車身覆蓋件模具與夾具快速開發(fā)技術 （3）汽車輕量化制造技術 我國是世界石油消費大國,到2020年很可能超過美國,成為最大石油進口國.目前，我國汽車每年消耗掉國產85%的汽油、23%的柴油.如果我們生產的汽車達到國家規(guī)定的燃油消耗限值標準（盡管只相當于2002年世界燃油消耗的平均水平）,到2020年就可以減少石油進口6000—7000萬噸,2030年可減少石油進口一億多噸.目前我國汽車排放占大氣污染約24%,很快會上升至 30%以上（目前西方國家占到了33-34%）.同時,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濟和社會發(fā)展 此外,我國人均材料資源不足.材料的深加工和節(jié)材制造技術很重要。 重點項目是： A、車身輕量化制造技術，包括 激光拼焊板沖壓成形技術 先進/超高強度鋼的冷、熱沖壓技術 車用輕金屬板材連接技術 B、零部件輕量化制造技術，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 內高壓成形技術 粉末冶金燒結鍛造技術 例如內高壓成形技術：歐美日空心輕體件占新型轎車結構件已近50%。2004年美、歐內高壓成形產值各約100億美元，截至2006年底，歐洲約有120條內高壓成形線。北美約有100條線。預計國內近年至少需要50條，2020年前需要150——200條，進口一條線價格高達1億元；溫鍛技術：近年由于鋁鎂合金大量應用而飛速發(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)。