上汽大眾汽車有限公司教授級(jí)高級(jí)工程師張書橋教授分享了汽車制造領(lǐng)域的先進(jìn)加工趨勢。未來汽車市場將變得難以確定，從國內(nèi)看，1-3月國內(nèi)汽車產(chǎn)銷量同比大幅下降；國際市場上，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，眾多知名車企在全球范圍內(nèi)關(guān)閉或幾乎掛壁的工廠已超過100家。這些都給汽車行業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，也促使著汽車制造企業(yè)加快研究應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的步伐，降本增效。

輕量化

汽車輕量化是重要的研究方向。輕量化不是單純的減重，而是在成本控制和性能改進(jìn)的條件下，通過輕量化材料的開發(fā)應(yīng)用和輕量化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以及先進(jìn)的輕量化配套成形技術(shù)在整車產(chǎn)品上的集成應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品減重。是一個(gè)涉及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、性能、環(huán)境等諸多層面的復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要多方面技術(shù)的突破。

汽車輕量化材料包括高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金以及復(fù)合材料。高強(qiáng)度鋼主要應(yīng)用于A/B/C柱加強(qiáng)件、車頂橫梁/縱梁、窗框、前后部頂梁、座椅導(dǎo)軌等。鋁合金密度小，僅為鋼的1/3，主要在結(jié)構(gòu)件中替代鋼鐵材料，實(shí)現(xiàn)顯著的減重效果。鎂合金可用于轉(zhuǎn)向盤骨架、變速器殼體等。復(fù)合材料種類很多，例如玻璃纖維復(fù)合材料主要用于尾板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、導(dǎo)流板等；碳纖維復(fù)合材料常見于高端跑車車身。

發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)、部件選材、制造工藝和生產(chǎn)管理等方面的一系列的變化，催生了發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的變革，例如內(nèi)置式氣缸蓋排氣歧管、EA888發(fā)動(dòng)機(jī)連桿等。

新技術(shù)裝備

在缸體的生產(chǎn)制造中，除了用鋁合金代替灰鑄鐵減重，還可采用新的噴涂工藝——等離子電弧金屬絲遷移技術(shù)。這種噴涂工藝可以得到微米級(jí)的涂層，每個(gè)缸筒降低454g，且具有孔隙度一致、工藝穩(wěn)定可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。新的工藝也催生了設(shè)備、刀具上改進(jìn)，裝備制造商根據(jù)涂層改進(jìn)產(chǎn)品，產(chǎn)生一系列變化。

新型零件平衡軸，可以提高穩(wěn)定性，降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，有效減緩整車振動(dòng)，提高駕駛的舒適性，降低噪音15dB。高效率、高精度、高質(zhì)量等的要求也對機(jī)床、熱處理設(shè)備、檢測設(shè)備等提出了更高的要求。

說到協(xié)作機(jī)器人，張教授表示自動(dòng)化工廠并不完全是無人工廠，而是通過協(xié)作機(jī)器人，人類與機(jī)器人可以在同一車間肩并肩協(xié)作，沒有任何障礙，并且在生產(chǎn)過程中提供更大的靈活性，柔性、安全、易操作。

AGV技術(shù)未來也將大量被使用，對物流倉儲(chǔ)、制造裝配、數(shù)字化生產(chǎn)和智能調(diào)度都會(huì)產(chǎn)生很大的幫助。

數(shù)字化

智能制造是當(dāng)前的大趨勢，大眾集團(tuán)在電動(dòng)汽車和數(shù)字化方面投入600億歐元，并制定了相應(yīng)的戰(zhàn)略。數(shù)字化工廠需要各種設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，MEB工廠的數(shù)字化構(gòu)想，離不開數(shù)字化制造、智能設(shè)備集成等，因此也需要很多新技術(shù)，例如3D打印技術(shù)、視覺測量技術(shù)等。

3D打印技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，舉個(gè)例子，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能，寶馬S58缸蓋鑄造砂芯是采用3D打印技術(shù)制造的，3D打印技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸蓋的最小重量，還能夠制造出集成冷卻通道的復(fù)雜缸蓋結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化其熱管理性能。在生產(chǎn)客戶的定制化部件方面，3D打印也將大顯身手。