汽车概论（微课版）课件 第七章 现代汽车工业

第七章

现代汽车工业汽车工业的发展概况第1节Content汽车工业的生产模式汽车生产流程第2节第3节汽车试验第4节案例导入

以下摘自《中国质量新闻网》2023年4月14日报道。“无质量不豪华”BMW用数字驱动质量创新！走进BMWiFACTORY的典范——里达工厂4月12日，记者来到沈阳，走进宝马里达工厂。在这里，BMW携手中国消费品质量安全促进会，在沈阳举办了“汽车产业数字化转型与质量管理创新研讨会”。华晨宝马总裁兼首席执行官戴鹤轩博士表示：“我们用高质量制造来回应‘高质量发展、质量强国’的战略。”华晨宝马总裁兼首席执行官戴鹤轩博士说：“近期发布的《质量强国建设纲要》中再次强调，高质量发展仍然是国家的首要任务。自2010年以来，华晨宝马在沈阳投资约950亿元，成为辽宁省最重要的支柱企业。华晨宝马已在沈阳建成了行业领先的智能制造生产基地，我们将进一步加大投资并坚持可持续、高质量的发展战略，以实际行动助力新时代的东北振兴。”“精益生产”的概念起源于上世纪七十年代，原意为按市场需要即时生产。不过，当时汽车企业能够实现的柔性生产无非是排量、颜色、内饰配件有变化的共线生产，如果轿车与SUV、A型车与B型车仍然无法实现共线生产。更何况，记者在里达工厂生产线看到的是纯电动车与燃油车共线生产。“我们这里一切都是数字说案例导入

话，”车间负责人说：“生产计划数字说话，生产控制数字说话，生产工艺数字说话，连我们这里的温度、照明都是数字说话——完全由数字控制开启与闭合。”跟随车间负责人的脚步走，记者发现这里负责运送工件的AGV（无人送料车）与其它企业不同。通常我们看到的AGV是一车一料，或者是一车一类料，而这里AGV上装备的物料筐不仅多层，而且有不同颜色。AGV上电子显示器与多按钮仿佛在说，

“别叫我送料车，我不仅仅是代替人工送料的工具，而且是一台可以多种类分辨、运送的、聪明的装配工小助手！”走进车间，抬头仰视，记者发现这里的立体生产线纵向空间是三层的，而绝大多数企业立体装配生产线是两层。不仅如此，你看惯的是汽车驶下总装线直接进入轮毂、气候等检测线。对，绝大多数汽车企业的检测线是总装线延伸的一部分。在这里，你看，车辆下线后将驶入检测“区”，它们像过高速公路收费站一样排队、等待，将分别进入轮毂、气候、电池等不同的检测房。出了检测房，还要排队通过3D扫描检测门。看，每个区域都有足够的停车、等候空间。总装车间负责人告诉记者，绕车间走一圈是6.6公里，车间里快步走一遍需要5-6个小时。案例导入

而“大”并不全等于“豪华”。庄子就曾用四个字描述“大而空”，那便是“大而无当”。有一组数字可以告诉你：在里达工厂里都“装”了什么：总装车间有11000多盏灯，车身车间工人与机器人的数量是200人比1000台，100%数字化办公室，100%智能控制温度、湿度和室内亮度……一辆纯电动车从空中运送过来，准备进入“婚礼工位”。抬头望去，恐怕只有在总装车间里，才有机会看到亮闪闪的电池包。车间负责人介绍，这不是普通的组装吊篮，“吊篮”里安装了监视电机。全车间共有1306个监视电机，每个监视电机都有温度传感器。这些温度传感器将形成温度曲线，一旦曲线异常，即便休息时间也会报警，让他们可以在故障发生前进行处理，避免故障的发生。跟着一辆车，来到汽车总装车间非常好看的工位——“婚礼工位”，即车身与底盘组装工位。记者看到大屏幕3D数字模拟显示与生产线移动的汽车同步，这意味着生产线的每一个动作都被3D数字还原与记录。案例导入“元宇宙”很火，但是在汽车制造领域将其应用于生产的，记者还是第一次见到。陪同参观的车间负责人自豪地说：“元宇宙工厂，目前在我国汽车制造领域我们是独家，这个技术应用于生产前已运行2000多个小时，之后我们才上后面的生产线。”我们不难想象这里每天要产生多少数据，数据越多越好吗？如果没有强大的网络环境和数据处理能力，过多的数据产出就像吃进过多的营养品，更不要谈“数据驱动”。对此，车间负责人回应：“我们整个里达工厂的厂区覆盖了千兆5G网络，满足增强现实（AR）、实时视频传输等技术的带宽需求。在里达工厂的总装车间，控制中心与设备之间每分钟多达60万次数据交互，实现预防性维护，保证高质量生产。得益于数字化，BMW的生产效率每年可提高约5%，换来的是消费者更短的等待时间。”记者来到里达工厂综合测量中心（CMP）。宝马方面介绍，这是BMW全球首个优化的技术中心，整合了所有测量分析和方案，汇集了来自不同技术领域的质量数据、先进设备和质量专家，用于深入测试、分析和快速解决问题。高科技几何光学测量系统GOM对白车身的检测更高效（减少3-4小时），更全面、更准确，让产品交付到客户手中之前，保证每一步都达到精益求精。案例导入检测中心的工程师告诉记者，在里达工厂有3500个检测点，分别对车辆进行在线、离线、线旁（“线”指生产线）检测，全套检测耗时5个多小时。事实上，检测中心的检测任务不仅在生产环节。看这辆白车身，上面有密密麻麻的标记。工程师告诉记者：“这些都是用于零部件适配性质量检测的，检测包括了生产前、生产中以及总装完成后的全过程。”华晨宝马技术和生产高级副总裁昆硕说：“对我们来说，高质量管理体系是制造高质量产品的前提，质量管控贯穿全价值链，一体化协作管理创新模式。BMW始终坚持‘质量第一’的理念，全价值链的质量管控体系贯穿了整个产品生命周期和服务流程。在生产过程中，形成了研发、采购、生产一体化的独特优势，三方组成质量管理小组，统一协作，统一标准，高效决策、快速解决问题。”同学们看完这段新闻报道，请思考：1、高自动化水平的数字化工厂与高质量的汽车产品有怎样的关系？2、汽车制造过程的高质量改变为什么会助推行业和地区的发展？/01汽车工业的发展概况世界汽车工业的发展概况汽车发展始于欧洲现代意义的汽车诞生于欧洲，戴姆勒与本茨并称为“汽车之父”。当时的欧洲各国采用的是订货加工的单件生产方式，每辆车的外形内饰各不相同，生产时间很长，价格昂贵，只有上层贵族人士才消费的起。世界汽车工业的发展概况汽车发展兴于美国福特采用机械制造的标准化思想创造了流水化生产组织方式。世界汽车工业的发展概况汽车发展挑战于日本“丰田生产方式”中国汽车工业的发展概况1931年，辽宁民生工厂试制成功了一辆民生牌75型汽车，它开辟了中国人试制汽车的先河。中国汽车工业的发展概况1950年年初，毛泽东主席和周恩来总理在莫斯科与斯大林会谈时，建设汽车制造厂被作为第一个五年计划期间苏联援助中国的重要项目之一。解放牌卡车于1956年7月13日驶下总装配生产线，圆了中国人自己生产汽车的梦想。1958年先后试制成功CA71型东风牌小轿车和CA72型红旗牌高级轿车。中国汽车工业的发展概况1984年初，中美合资北京吉普汽车有限公司成立，开创了我国合资生产整车的先河。1998年，中国跨入了世界十大汽车生产国行列。2009年，中国汽车产销量超过1350万辆，首次成为世界汽车产销第一大国。世界汽车产业的发展特征1.全球范围内汽车集团兼并与重组趋势加剧世界汽车产业的发展特征2.零部件制造在汽车产业链中的地位加强世界汽车产业的发展特征3.国际竞争由制造链向服务链加速延伸世界汽车产业的发展特征4.节能减排向产业发展提出挑战/02汽车工业的生产模式汽车制造的特点1.高度分工的专业化生产汽车的生产过程是先由若干零件组成合件或部件，由小的合件或部件组成大的部件或总成，再由总成构成系统，若干系统组装在一起构成了汽车。汽车制造的特点

2.流水作业流水作业是一种生产组织形式，是汽车工业首先发展起来为大批量生产服务的。由于总装采用了流水作业，大大加快了生产速度，整个厂的生产逐步转移到流水作业方式上来，生产过程变得协调顺畅，生产效率大大提高。汽车制造的特点3.生产过程自动化汽车产量的增加促使汽车生产过程自动化，自动化不但提高了生产速度，降低了生产成本，而且能保证产品质量稳定。生产过程自动化是从工艺过程开始的，首先是加工机床的半自动化和自动化。生产自动化的另一种发展趋势是采用程序控制和数字控制，在机床上安装电子或液压控制系统，按设定程序对工件进行加工。整车生产的主要模式1.混线生产模式2.加工车间生产模式3.批量生产模式/03汽车生产流程汽车工业是在许多相关联的工业和有关技术的基础上发展起来的综合性工业。一般来说，汽车的发动机、变速器、车桥、车身等主要总成由汽车厂自己制造，而轮胎、玻璃、电动机、电器、仪表、车身内饰件和其他小型零部件多靠协作厂生产或从市场采购。外协、外购件的制造和选购往往涉及许多特殊的制造工艺和技术。汽车制造厂所采用的工艺，从毛坯制造到整车装配，可分为铸造、锻造、冲压、热处理、机械加工、焊接、电镀、涂漆和装配工艺等多种工艺。汽车生产工艺过程的编制通常以总装为核心。为了提高效率，汽车制造尽量采用流水线的生产方式。整个汽车厂的流水线生产方式，要求同时进行各种零部件的制造、加工，然后装配成大部件或总成，最后汇总到总装配线装配成整车出厂。一般认为，汽车制造过程包含冲压、焊接、涂装、总装四大工艺。1.冲压冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品（零件）的生产技术。2.焊接焊接是通过加热或加压或两者并用，并且用（或不用）填充材料使工件达到接合的一种工艺方法。2.焊接焊接是通过加热或加压或两者并用，并且用（或不用）填充材料使工件达到接合的一种工艺方法。3.涂装汽车涂装工艺一般可分为涂装前金属的表面预处理（亦称前处理）和涂装施工工艺两大部分。（1）表面预处理表面预处理是防锈涂装的重要工序之一。表面预处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀以及进行修补作业时旧涂料层的清除等，以改善工件的表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理，如磷化、氧化和钝化处理等表面预处理工艺流程为预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥（2）涂装涂装一般分几道工序，先经电泳底漆，后喷中间涂料，最后进行面漆施工。乘用车、客车车身和货车驾驶室的涂装不仅装饰性要求高，而且还要求高的耐蚀性。为保证喷漆质量，车间厂房及其环境要求非常干净，并注意将产尘区与喷漆工作区分开。4.总装汽车总装是汽车全部制造工艺过程的最终环节，是把经检验合格的数以万计的各类零件，按规定的精度标准和技术要求组合成总成、整车，并经严格的检测程序，确认其是否合格的整个工艺过程。新闻大课堂以下摘自《中国新闻网》2013年7月15日报道。济南二机床再赢对美冲压线出口，中国制造助力美国汽车工业2013年7月11日，济南二机床集团有限公司召开“福特汽车肯塔基工厂冲压线项目启动会暨新闻发布会”，对外发布了又一个振奋人心的消息：继2011年囊括福特汽车美国堪萨斯和底特律两个工厂，全部5条大型冲压生产线订单之后，济南二机床集团再次赢得福特汽车美国肯塔基工厂大型冲压线项目。不久前，济南二机床为福特汽车堪萨斯工厂提供的冲压线项目顺利通过终验收，正式投产使用。这是我国首条具有自主知识产权的轿车快速冲压线进入海外著名汽车整机制造厂，是中国制造从低端成品进军工业生产装备的重大突破。据济南二机床副总经理张世顺介绍，福特汽车公司美国项目包括集团公司接连承接的福特汽车公司美国本部两个工厂五条大型快速送料冲压生产线订单，其中，一期项目位于堪萨斯，是一条双臂全自动快速冲压线。该生产线由4台多连杆压力机组成，总吨位6100吨，由双臂送料系统、拆垛机、清洗机、涂油机等设备组成，应用多连杆、数控液压拉伸垫、同步控制、全自动换模、整线防护等多项关键技术，生产节拍15次/分，是普通自动线的2-3倍；全自动换模时间3分钟，是普通自动线的三分之一，是目前世界最先进水平的冲压生产线。济南二机床将为福特肯塔基工厂提供的冲压项目6100吨高速冲压生产线，由4台大型多连杆压力机以及双臂送料系统、拆垛机、清洗机、涂油机等自动化设备组成，采用了多连杆、数控液压拉伸垫、同步控制、全自动换模、整线防护等多项关键技术，每分钟最高可冲压15个大型汽车覆盖件（是普通自动线的2-3倍），全自动更换模具时间仅需2.8分钟（是普通自动线的三分之一），代表了目前世界最先进的技术水平。该项目2013年6月启动，将于2015年4月竣工投入使用。新闻大课堂2010年，中国成为世界上最大的汽车生产国，但与此同时，中国也是世界最大的汽车生产装备进口国。我国汽车行业所需的高档数控机床与基础装备大部分依赖进口。中国机床工具工业协会权威人士向记者透露，国产金属切削机床40%供给汽车行业，但很少能进入发动机生产线等关键领域。在中国的整车厂，四大工艺（冲压、焊装、涂装、总装）所需装备大部分需要进口。但在第一道的冲压工艺装备制造商，济南二机床已经后来居上，成为这一领域强有力的竞争者。目前，济南二机床在国内汽车数控冲压设备领域占有行业80%以上的市场份额；同时，早在2010年，该企业能够研制生产目前世界最先进的每分钟可冲压15件大型汽车覆盖件的全自动冲压生产线。而当时，德国冲压商给中国用户提供的最高水平快速冲压线的生产节拍为每分钟13.5件。2010年4月，济南二机床研制的首条“15次线”在上海通用东岳汽车公司投入试生产。在随后的几个月里，济南二机床陆续与上汽通用、一汽-大众等国内轿车生产企业签订了10余条高水平快速送料冲压生产线。在国际市场，济南二机床先后赢得美国、澳大利亚、巴西、印度、泰国等客户的2000吨、5000吨多工位压力机、1000吨重型落料线、3200吨大型冲压线等重点项目的订单，成为通用、福特、奔驰、铃木、本田、日产等国际汽车巨头的全球供应商，被国外客户誉为“世界三大冲压装备制造商”之一。请同学们思考并讨论：1.诸如冲压机一类的生产装备，对汽车制造会产生什么影响？为什么我国企业一定要在这类装备的设计制造上有所突破？2.请同学们查阅资料，我国目前已经可以独立自主提供哪些汽车生产装备？它们在世界上处于什么水平？还有哪些装备需要继续突破？/04汽车试验汽车试验从实验目的来分，可以分为产品开发试验、生产质量控制试验和使用性能评价试验三类，前两者是汽车