新常態(tài)下如何打贏汽車核心零部件自主化戰(zhàn)役

■中國重汽集團(tuán)濟(jì)南橋箱有限公司主任設(shè)備工程師 劉勝勇

新常態(tài)下如何打贏汽車核心零部件自主化戰(zhàn)役

■中國重汽集團(tuán)濟(jì)南橋箱有限公司主任設(shè)備工程師 劉勝勇

摘要：文章通過對(duì)市場(chǎng)換技術(shù)策略下國內(nèi)汽車零部件發(fā)展現(xiàn)狀的分析，從政策引導(dǎo)、轉(zhuǎn)觀念優(yōu)結(jié)構(gòu)、經(jīng)費(fèi)投入、人才培養(yǎng)和智能化制造五個(gè)方面給出了“新常態(tài)”階段取得汽車核心零部件自主化戰(zhàn)役勝利的若干條建議。對(duì)汽車零部件企業(yè)具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)構(gòu)建零部件智能工廠具有指導(dǎo)意義。

圖1　汽車的基本構(gòu)造示意圖

眾所周知，現(xiàn)代汽車是由多個(gè)裝置和機(jī)構(gòu)組成的。雖然汽車的型號(hào)、類型及生產(chǎn)廠家眾多，但其基本構(gòu)造大致相同，均是由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備四大部分組成（見圖1）。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，為汽車行駛提供動(dòng)力并關(guān)系著汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，主要包括兩大機(jī)構(gòu)及五大系統(tǒng)，即曲柄連桿機(jī)構(gòu)（含缸體、活塞環(huán)、連桿、曲軸和飛輪等）、配氣機(jī)構(gòu)（含凸輪軸、氣門及傳動(dòng)件等）、燃料供給系統(tǒng)（含空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管、消聲器、油箱、化油器/噴油器和汽油泵/噴油泵等）、點(diǎn)火系統(tǒng)（為汽油機(jī)獨(dú)有，含點(diǎn)火開關(guān)和火花塞等）、起動(dòng)系統(tǒng)（含起動(dòng)控制、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和起動(dòng)機(jī)等）、冷卻系統(tǒng)（含水泵、散熱器、風(fēng)扇、水套和節(jié)溫器等）、潤滑系統(tǒng)（含機(jī)油泵、機(jī)油濾清器、主油道和油底殼等）；底盤是支撐和安裝發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部

件的總成，用以形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力使汽車產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，主要由傳動(dòng)系統(tǒng)（含離合器、變速器、萬向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋等）、行駛系統(tǒng)（含車架、車橋、車輪、輪胎和懸掛裝置等）、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（含轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)等）和制動(dòng)系統(tǒng)（含制動(dòng)器和操縱機(jī)構(gòu)等）四部分組成；車身安裝在底盤的車架上，用以乘坐駕駛員/乘客或裝載貨物，載重汽車車身由駕駛室和貨箱組成，客車與轎車的車身由統(tǒng)一的外殼構(gòu)成，其他專用車輛還有其他特殊裝備；電氣設(shè)備由電源和用電設(shè)備組成，電源包括蓄電池和發(fā)電機(jī)，用電設(shè)備主要有發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)、汽油機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)、照明、儀表信號(hào)系統(tǒng)、空調(diào)及其他用電裝置。

我國汽車核心零部件發(fā)展現(xiàn)狀

作為整車構(gòu)成要素的數(shù)量為成千近萬的汽車零部件，決定著我國未來汽車業(yè)的發(fā)展走向，尤其是具有關(guān)鍵核心技術(shù)的零部件——如汽車電子、發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)、渦輪增壓器、變速器電磁閥、等速傳動(dòng)軸及新能源汽車電池等已成為我國汽車業(yè)的發(fā)展軟肋，它既是我國發(fā)展和強(qiáng)大自主品牌汽車的關(guān)鍵，也是我國由汽車大國向汽車強(qiáng)國挺進(jìn)的關(guān)鍵一環(huán)，還是我國能否在世界科技革命中搶占制高點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的影響因素之一。

1. 汽車零部件進(jìn)出口額結(jié)構(gòu)分布不一

在2014年我國汽車零部件進(jìn)出口貿(mào)易額結(jié)構(gòu)分布（見圖2）中，傳動(dòng)系統(tǒng)零部件、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件及車身附件的進(jìn)出口為貿(mào)易逆差，僅有行駛系統(tǒng)零部件、電子電器零部件、制動(dòng)系統(tǒng)零部件及發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的進(jìn)出口為貿(mào)易順差。

在2015年一季度我國汽車零部件進(jìn)口貿(mào)易中，居于前三位的是傳動(dòng)系統(tǒng)、車身附件和發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，其貿(mào)易總額分別為27.17億美元、17.77億美元和10.42億美元；同時(shí)，一季度小轎車用自動(dòng)變速器（Automatic Transmission，縮寫AT）進(jìn)口貿(mào)易總額為16.64億美元。

圖2　2014年中國汽車零部件進(jìn)出口貿(mào)易額的結(jié)構(gòu)分布

2. 汽車核心零部件基本處于寡頭壟斷狀態(tài)

雖然我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已歷經(jīng)1953 ～1978年的起步（特征是整車帶動(dòng)零部件發(fā)展、技術(shù)水平低，僅為卡車配套）、1978～1992年的成長（特征是技術(shù)含量上升并向轎車配套）、1992～2000年的壯大（特征是外商投資加大且國產(chǎn)化率逐漸提升）和2000～2014年的快速發(fā)展（特征是零部件整體水平提升、出口不斷增長，并轉(zhuǎn)向全球化采購）四個(gè)階段。但是，我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)在面對(duì)高速增長的巨大的國內(nèi)汽車市場(chǎng)時(shí)，沒能將關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，而是為眾多外資企業(yè)或合資企業(yè)的發(fā)展壯大提供了沃土。

（1）自動(dòng)變速器電磁閥是汽車自動(dòng)變速器的液壓閥體接受來自電控單元（Transmission Control Unit，縮寫TCU）的電信號(hào)后變換油壓的核心零部件（見圖3）。當(dāng)前，我國汽車自動(dòng)變速器電磁閥市場(chǎng)被美國博格華納公司和伊頓公司、德國博世集團(tuán)及日本東測(cè)等發(fā)達(dá)國家企業(yè)壟斷；而國內(nèi)液壓閥體和電磁閥制造企業(yè)受其產(chǎn)量低且成本高因素的制約，不能滿足汽車業(yè)大批量生產(chǎn)的需求——2015年我國自主品牌乘用車對(duì)其需求約為2 700萬輛以上。

圖3　福特蒙迪歐5F31J自動(dòng)變速器的電磁閥分布

（2）等速萬向節(jié)是將軸間有夾角或相互位置有變化的兩轉(zhuǎn)軸聯(lián)接起來后使之以相同的角速度傳遞動(dòng)力的核心零部件（見圖4）。目前，世界上生產(chǎn)等速萬向節(jié)的公司有德國GKN公司和ZF公司、日本NTN公司及美國Dana公司等，而國內(nèi)等速萬向節(jié)的供應(yīng)幾乎被成立于1988年的中德合資企業(yè)——上海納鐵福傳動(dòng)軸有限公司壟斷。

（3）電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Power

Steering，縮寫EPS）主要是由轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元（ECU）等組成的一種直接依靠電動(dòng)機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（見圖5），它既可提高汽車在高速行駛下的操縱穩(wěn)定性，也可降低燃油消耗3%～5%（與車型有關(guān)）以節(jié)省能源，還順應(yīng)了綠色環(huán)保的時(shí)代趨勢(shì)。目前，國內(nèi)整車企業(yè)所需的EPS約有95%以上由日本的NSK公司、KOYO公司和AISIN公司，美國的TRW公司、德爾福公司，德國ZF公司等供應(yīng)，國內(nèi)制造的EPS基本上被合資企業(yè)壟斷。

圖4　球籠式等速萬向節(jié)結(jié)構(gòu)圖

圖5　電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖

（4）蓄電池是純新能源汽車（又稱純電動(dòng)汽車，見圖6）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的唯一動(dòng)力源，屬于三大核心零部件之一。當(dāng)前，國內(nèi)新能源汽車用蓄電池幾乎都來源于進(jìn)口采購或合資生產(chǎn)，如北汽生產(chǎn)的純電動(dòng)汽車E150和EV200用單體鋰電池主要來源于與韓國SK合資的北京電控愛思開科技有限公司、與ATL合資的北京普萊德電池公司，上汽生產(chǎn)純電動(dòng)汽車榮威E50和大通EV80用磷酸鐵鋰電池源自于美國A123公司的技術(shù)。

圖6　純電動(dòng)汽車的基本構(gòu)成

3. 汽車核心零部件的自主研發(fā)趨于空心化

我國出口的汽車零部件大多集中在低技術(shù)含量、低附加值領(lǐng)域，如鋁車輪、制動(dòng)器、汽車音響、散熱器及汽車鑄件等。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、自動(dòng)變速器及控制系統(tǒng)、渦輪增壓器、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（Electronic Stability Program，縮寫ESP）及EPS等高技術(shù)含量產(chǎn)品缺乏自主研發(fā)能力，多數(shù)依賴外資采購或合資生產(chǎn)。以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)的車用IC、車用控制電子及微處理器等高新產(chǎn)品基本處于空白。對(duì)混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車使用的電池及管理系統(tǒng)（Battery Management System，縮寫B(tài)MS）、材料、隔膜、電解液添加劑及電動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品的研發(fā)存在較大的差距。以鋁、鎂和鈦等輕金屬和塑料為基礎(chǔ)的復(fù)合材料在汽車零部件制造中應(yīng)用較少。當(dāng)前，外商在我國投資生產(chǎn)的汽車零部件絕大多數(shù)為高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品（見圖7），其企業(yè)多以獨(dú)資或控股的形式設(shè)立，高端產(chǎn)品的國內(nèi)市場(chǎng)份額已超過90%。

圖7　汽車零部件生產(chǎn)附加值及資源成本分布圖

4. 汽車核心零部件的研發(fā)投入不及格

（1）投資分散致汽車零部件產(chǎn)業(yè)集中度低。綜觀我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，眾多企業(yè)分散在低附加值產(chǎn)品區(qū)域內(nèi)，不僅造成生產(chǎn)資源浪費(fèi)、產(chǎn)品無序競(jìng)爭(zhēng)，還使其不能形成較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，進(jìn)而很難進(jìn)入利潤豐厚的高端市場(chǎng)。資本分散影響零部件企業(yè)的研發(fā)能力。

（2）投資分散致汽車零部件研發(fā)能力弱。國內(nèi)零部件企業(yè)的投資分散，勢(shì)必造成其產(chǎn)品研發(fā)投入少。有數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前國內(nèi)零部件企業(yè)的平均研發(fā)投

入僅占銷售收入的1.4%左右（有下滑趨勢(shì)），核心零部件的研發(fā)投入則少之又少，而跨國公司的研發(fā)投入平均為6.6%。研發(fā)經(jīng)費(fèi)的不足，直接造成研發(fā)設(shè)施落后、數(shù)據(jù)積累少，最終導(dǎo)致開發(fā)能力不足和自主品牌產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

我國汽車核心零部件技術(shù)提升措施

在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入具有中高速、優(yōu)結(jié)構(gòu)、新動(dòng)力和多挑戰(zhàn)特征的新常態(tài)階段之際，我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也進(jìn)入了以創(chuàng)新突破為顯著特征的新常態(tài)階段。隨著勞動(dòng)年齡人口（潛在增長率的決定因素之一）的大量減少、“智能制造”為主導(dǎo)的工業(yè)4.0大潮的涌入，我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)唯有在認(rèn)清自身形勢(shì)的前提下，徹底轉(zhuǎn)變觀念，不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大產(chǎn)品研發(fā)投入，謀求核心關(guān)鍵技術(shù)的突破，快速實(shí)施智能化制造，并構(gòu)建高柔性、高效率和高集中度的智能工廠，方能取得汽車核心零部件自主化戰(zhàn)役的勝利，并最終實(shí)現(xiàn)中國汽車工業(yè)的自主大發(fā)展。

1. 政策引導(dǎo)提升汽車零部件產(chǎn)業(yè)集中度

目前，我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)還很脆弱——企業(yè)專業(yè)化水平較低、規(guī)模小、產(chǎn)品系列發(fā)展滯后和投資分散重復(fù)等，本土企業(yè)同時(shí)要面臨技術(shù)實(shí)力雄厚和產(chǎn)品質(zhì)量過硬的跨國公司的圍追堵截。因此，國家一是需要出臺(tái)汽車零部件方面的政策，加大產(chǎn)業(yè)整頓力度，嚴(yán)格規(guī)范市場(chǎng)秩序，加快零部件行業(yè)優(yōu)勝劣汰的速度，提升零部件產(chǎn)業(yè)集中度；二是出資資助或出面組織零部件產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)攻關(guān)，尤其是高附加值產(chǎn)品，力促國內(nèi)汽車零部件產(chǎn)業(yè)整體落后局面的改變；三是大力扶持新能源汽車項(xiàng)目，著重對(duì)共性技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，加大系統(tǒng)級(jí)零部件的投入，提高核心零部件的自主研發(fā)水平和系統(tǒng)集成能力。

2. 新常態(tài)階段轉(zhuǎn)觀念、優(yōu)結(jié)構(gòu)

（1）不再重整車、輕零部件，而是整車與零部件協(xié)同發(fā)展。從汽車的產(chǎn)業(yè)關(guān)系看，整車的競(jìng)爭(zhēng)力在于良好的質(zhì)量、滿足不斷提高的顧客需求和法規(guī)要求的性能以及足夠低的成本控制，這些都離不開零部件體系的建設(shè)與強(qiáng)大。汽車制造企業(yè)需要在確立了自主品牌汽車發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上，摒棄“重整車輕零部件”的思想，采取整車與零部件同步開發(fā)、各資源共享、構(gòu)建學(xué)習(xí)型供應(yīng)鏈體系、參與國際對(duì)標(biāo)及加入國際OEM配套等措施，做到整車與零部件密切協(xié)同發(fā)展，以彼此學(xué)習(xí)促雙方共贏。

（2）不再市場(chǎng)換技術(shù)，而是取長補(bǔ)短自主創(chuàng)新。過去30多年來，我國汽車產(chǎn)業(yè)在“市場(chǎng)換技術(shù)”策略的主導(dǎo)下，換來了基本的制造技術(shù)和初步的研發(fā)技術(shù)，形成了買一套生產(chǎn)線產(chǎn)一批汽車、再買一套生產(chǎn)線再產(chǎn)一批汽車的狀況。其結(jié)果不僅是當(dāng)今的跨國公司對(duì)我國汽車市場(chǎng)的占有率已超90%，核心關(guān)鍵零部件技術(shù)均被外資把持；還有我國本土汽車公司愈來愈像電腦城的組裝門店，只要集合全球造車資源就能攢出一輛整車，同時(shí)自主品牌汽車近乎廢掉。因此，我國汽車產(chǎn)業(yè)必須轉(zhuǎn)型：一是在合資自主（即主動(dòng)權(quán)在我方）的原則下繼續(xù)合資；二是在合資引進(jìn)的同時(shí)，消化吸收世界資源和先進(jìn)技術(shù)，向世界領(lǐng)先的零部件企業(yè)多看多學(xué)，做到他山之石可以攻玉；三是在堅(jiān)持學(xué)習(xí)的同時(shí)，時(shí)刻不忘自主創(chuàng)新，做到不斷加大研發(fā)投入與核心關(guān)鍵零部件自主制造，逐漸形成自己的跨國公司走向全世界。

3. 加大研發(fā)投入提升自主研發(fā)能力

有數(shù)據(jù)表明，發(fā)達(dá)國家的汽車零部件投資通常大于整車投資，其比例在1.3∶1～2∶1，而目前我國的投資比例僅為0.3∶1，這遠(yuǎn)不能滿足建設(shè)汽車強(qiáng)國的要求。所以，我國本土汽車公司必須著眼于企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展，加大零部件研發(fā)投入力度，培育具有真正造血功能的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，努力提升核心零部件的自主研發(fā)能力，達(dá)到付出方能收獲的目的。

4. 引人才、育團(tuán)隊(duì)、強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力

世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程表明，一個(gè)國家或企業(yè)要在世界范圍內(nèi)持續(xù)保持強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)地位，必須具有人力資本開發(fā)優(yōu)勢(shì)和人力資本儲(chǔ)備。可以說，人力資本已成為決定企業(yè)自主創(chuàng)新能力的最重要的生產(chǎn)要素，在一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著核心作用。因此，我國本土汽車公司必須增強(qiáng)企業(yè)人力資本的儲(chǔ)備，凝聚一批高素質(zhì)的具有創(chuàng)新能力和管理能力的人才，以提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。其建議措施有如下幾點(diǎn)：

（1）在國外，通過公開招聘的形式，引進(jìn)來自美國、德國和英國等跨國汽車公司的高端技術(shù)人才。

（2）在國內(nèi)，通過人才推薦、企業(yè)推薦會(huì)和局

部招聘廣告等形式，深度挖掘業(yè)內(nèi)知識(shí)豐富、技能精湛的優(yōu)秀人才，做到以點(diǎn)帶面。

（3）企業(yè)既要加大研發(fā)投入，又要依托“互聯(lián)網(wǎng)+平臺(tái)”，集眾智搞創(chuàng)新，以發(fā)展的眼光培育具有綜合能力的技術(shù)骨干團(tuán)隊(duì)。

（4）企業(yè)要利用社會(huì)資源，借腦借智，走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合開發(fā)之路；要積極與科研院所等合作，取長補(bǔ)短，共同開發(fā)有高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品。

5. 實(shí)施智能化制造構(gòu)建智能工廠

德國西門子公司的赫爾穆特·路德維希指出，無論你生產(chǎn)現(xiàn)代商用飛機(jī)、節(jié)油型汽車，還是高性能高爾夫球桿，產(chǎn)品生命周期管理（Product Life-Cycle Management，縮寫PLM，見圖8）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution Systems，縮寫MES）以及工業(yè)自動(dòng)化所使用的技術(shù)都在幫助制造廠商通過提高生產(chǎn)力、縮短創(chuàng)新周期并盡量降低風(fēng)險(xiǎn)，以實(shí)現(xiàn)總收入的增長。因此，我國汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)在《中國制造2025》的政策引導(dǎo)下，快速實(shí)施智能化制造并構(gòu)建高柔性、高效率、高集中度的智能工廠。

（1）實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃。汽車零部件產(chǎn)業(yè)既要建設(shè)低時(shí)延、高可靠和廣覆蓋的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，開發(fā)APP，開通微博和微信，開展網(wǎng)絡(luò)營銷，發(fā)展移動(dòng)電子商務(wù)；又要充分利用4G/5G開展車間、倉庫等重要場(chǎng)所的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，推進(jìn)經(jīng)營管理活動(dòng)區(qū)的移動(dòng)辦公。既要在汽車設(shè)計(jì)、產(chǎn)品仿真等方面應(yīng)用云計(jì)算，以提高研發(fā)設(shè)計(jì)效率、降低研發(fā)設(shè)計(jì)成本；又要在建設(shè)商業(yè)智能（Business Intelligence ，縮寫B(tài)I）系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，以優(yōu)化工藝流程，對(duì)銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析以開展精確營銷與改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，對(duì)管理數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析以優(yōu)化、重組和再造管理流程。

圖8　汽車產(chǎn)品生命周期管理模型

圖9　3D打印技術(shù)在國外汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用

（2）機(jī)器換人式升級(jí)改造。汽車零部件企業(yè)應(yīng)充分利用現(xiàn)有的立/臥式車床、車削中心、內(nèi)/外圓磨床、立/臥式加工中心、花鍵銑床、直齒/螺旋齒滾齒機(jī)、研齒機(jī)和磨齒機(jī)等數(shù)控裝備，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行“機(jī)器換人”式升級(jí)改造，即引入工業(yè)機(jī)器人、生產(chǎn)裝備智能化改造與流水線生產(chǎn)集成管理。

（3）3D打印技術(shù)普及應(yīng)用。我國汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)借鑒和學(xué)習(xí)國外汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用3D打印技術(shù)的成熟經(jīng)驗(yàn)和成功案例（見圖9）。如世界第1輛純3D打印的三輪雙座混合動(dòng)力汽車Urbee、第1輛3D打印賽車阿里翁和奧迪RSQ3D打印概念跑車等，以基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將3D打印技術(shù)與整車設(shè)計(jì)、零部件開發(fā)及其制造結(jié)合起來，變傳統(tǒng)的材料去除——切削加工技術(shù)為數(shù)字化增材制造，進(jìn)行個(gè)性化定制加工。例如，3D打印汽車外觀造型以獲得更多復(fù)雜、夸張的并極具未來性的設(shè)計(jì)方案，3D打印汽車內(nèi)飾以搭配多色彩、裝配復(fù)雜零部件及優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)，等等。

（4）智能機(jī)床的研制應(yīng)用。生產(chǎn)裝備制造商應(yīng)不斷開拓創(chuàng)新，將眾多智能化設(shè)計(jì)功能（如振動(dòng)防止控制功能、熱位移控制功能、干涉防止功能）融入裝備設(shè)計(jì)中，力求做到機(jī)床會(huì)思考。也就是說，未來的機(jī)床應(yīng)既能自動(dòng)地識(shí)別工件，也能自發(fā)生成零件程序并進(jìn)行加工；既能對(duì)加工過程中諸如碰撞或刀具破損等意外情況進(jìn)行自動(dòng)校正，也能對(duì)機(jī)床運(yùn)用一段時(shí)間后變化的幾何精度或關(guān)鍵零部件的位移進(jìn)行自行修正；既能大量減少工序量，也能大幅度縮短加工周期。

（5）智能機(jī)器人大量使用。汽車零部件企業(yè)在進(jìn)行“機(jī)器換人”時(shí)，應(yīng)大量選用智能化機(jī)器人。也就是說，未來的機(jī)器人不僅會(huì)配置人工智能系統(tǒng)，以進(jìn)行符號(hào)處理與數(shù)值計(jì)算，還會(huì)配置各種具有柔性和靈巧性特點(diǎn)的輕質(zhì)化手爪和手臂，以高速度、高精度完成貨物的取放任務(wù)；不僅會(huì)附加移動(dòng)功能和視覺識(shí)別功能，以進(jìn)行大范圍內(nèi)的生產(chǎn)作業(yè)，還會(huì)裝配具有人工肌肉、形狀記憶合金、氫吸附合金和撓性軸與鋼絲繩集束傳動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)的新型驅(qū)動(dòng)器，以使機(jī)器人的作業(yè)能力與人類相當(dāng)。

（6）汽車零部件企業(yè)應(yīng)在基于智能機(jī)器人與自動(dòng)線構(gòu)建的數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，應(yīng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)——清楚掌握產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過程的可控性、剔除生產(chǎn)線上的人工干預(yù)、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)以及合理的生產(chǎn)計(jì)劃編排和生產(chǎn)進(jìn)度控制，將一切信息匯總到管理系統(tǒng)，并通過管理系統(tǒng)控制整個(gè)工廠的生產(chǎn)作業(yè)。

（7）構(gòu)建汽車零部件智能工廠（見圖10）。在未來的汽車零部件智能工廠中，總控制中心可根據(jù)市場(chǎng)訂單情況給出生產(chǎn)決策，自動(dòng)調(diào)整產(chǎn)品的庫存量；中心控制室會(huì)分解出零部件制造計(jì)劃、坯料和刀輔具供應(yīng)詳單，會(huì)根據(jù)分控制室反饋的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)完成情況等自動(dòng)做出決定；分控制室會(huì)按中心控制室要求對(duì)轄區(qū)內(nèi)的人員狀況、設(shè)備狀態(tài)、物料供應(yīng)與測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合分析而做出調(diào)整并回饋中心控制室；車間執(zhí)行層會(huì)按計(jì)劃要求合理有序地調(diào)度相應(yīng)的自動(dòng)線運(yùn)行，并在屏幕上給出每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀況和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨時(shí)調(diào)度巡檢人員到出現(xiàn)問題的現(xiàn)場(chǎng)去解決問題，據(jù)設(shè)備故障信息指揮維修人員及時(shí)到出現(xiàn)問題的機(jī)床前等；自動(dòng)線上的智能機(jī)器人會(huì)按車間執(zhí)行層的程序指令完成物料的搬運(yùn)、零件的裝配或產(chǎn)品的檢測(cè)等任務(wù)，數(shù)控機(jī)床會(huì)像人的一只手樣，抓著刀具或工件，按給定軌跡控制刀具（如車刀、鉆頭、銑刀和砂輪等）或工件沿運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)給，最終加工出符合要求的產(chǎn)品或?qū)崿F(xiàn)應(yīng)有的用途等。

圖10　未來的驅(qū)動(dòng)橋智能工廠的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

在未來的智能工廠中，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)清晰可見、高度透明：信息和生產(chǎn)會(huì)組成一個(gè)密切相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)工廠悄然高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，智能機(jī)器不僅彼此協(xié)作，還與遍布全球的員工、顧客和客戶以及智能分析動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)作等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉勝勇. 數(shù)控機(jī)床FANUC系統(tǒng)模塊化維修[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2] 劉勝勇. 數(shù)控機(jī)床SINUMERIK系統(tǒng)模塊化維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[3] 劉勝勇. 現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)線亟待百花爭(zhēng)妍[J]. 金屬加工（冷加工），2015，739（14）：21-27.

[4] 劉勝勇. 三段式鑄造橋殼熱壓裝曲線的應(yīng)用研究[J].汽車技術(shù)，2011，430（7）：54-58.

[5] 劉勝勇. 曼商用車錐齒輪自動(dòng)線的優(yōu)化及改進(jìn)[J]. 汽車工藝與材料，2015，314（2）：68-72.

[6] 劉勝勇，等. 推行數(shù)控機(jī)床模塊化維修根除企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之瓶頸[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床：2015，632（2）：144-149.

收稿日期：（20150805）