汽車沖焊是汽車制造非常重要的一個部分。中國工程院院士、哈爾濱焊接研究所技術委員會主任林尚揚在參觀了金龍客車車間后認為,從提高效率、提升質(zhì)量、降低成本、節(jié)約能源的角度看,金龍汽車沖焊技術還有很大的改進和發(fā)展空間?,F(xiàn)代全數(shù)字化焊接電源給焊接技術發(fā)展打開了一扇門,并產(chǎn)生一系列新技術。如果根據(jù)需要有選擇地應用新技術,將提升制造工藝和質(zhì)量、提高效率、降低成本,達到節(jié)能效果。
除汽車外,實際上廈門當?shù)貙附蛹夹g的應用非常廣泛,焊接在廈門是很重要的一項裝備技術。如最大的海滄造船廠,30%以上的工作是焊接,其他如廈門工程機械廠、林德叉車廠、廈門叉車廠、集裝箱廠、焊條廠等等,這些廠的制造工藝需要大量焊接技術。但目前,這些廠都沒有專門的焊接實驗室,也沒有引入新技術應用的專門部門,一些新技術如激光焊接在汽車制造、造船、工程機械等多方面都有廣泛的應用空間。
林尚揚建議廈門市政府支持企業(yè)建立激光加工中心為各大企業(yè)服務,激光加工中心可通過自己的技術、人才和設備,為不同企業(yè)解決新技術應用難題,提升產(chǎn)品技術含量。他舉例說,日本的激光加工中心有300多個,美國有上千個,旨在推廣激光技術在生產(chǎn)上的應用,為促進企業(yè)技術進步發(fā)揮了很大作用。金龍集團也對建立這樣的焊接加工綜合技術中心非常感興趣。
吉林大學液力機械傳動研究所所長程秀生教授說:“國外客車是把緩速器、變速器或自動變速器集成為一體。目前國家‘863’計劃重型車AMT開發(fā)項目正在運行,國家‘863’計劃雙離合器自動變速器項目在轎車企業(yè)進行。金龍作為客車整車企業(yè),關鍵是對發(fā)動機、變速器等核心總成要有一個發(fā)展策略,要對國內(nèi)外現(xiàn)有總成技術了解、吃透,主動選擇自己真正需要的發(fā)動機、變速器,主動提出要求而非被動接受,最大化滿足節(jié)能、可靠、經(jīng)濟的要求,在與整車的合理匹配上最大化輔助整車品質(zhì)提升。”同時他提議,在政府的鼓勵和支持下,客車整車企業(yè)可以考慮發(fā)展動力總成或自動變速器的核心技術的可能,發(fā)展未來大客車真正需要的動力系統(tǒng)或變速器系統(tǒng)。
中國客車的發(fā)展目前受到本土零部件水平的制約較大,即使是原材料鋼板,由于國內(nèi)鋼板的尺寸系列不全,金龍客車平頂車用寶鋼,但高頂車用的鋼卻不得不從日本進口。日鋼成本達到1.4萬元/噸,而寶鋼每噸是7000多元,價格差了近一倍。由于日鋼用量不大,金龍不僅要提前半年下定單、先付款,而且日本方面有時還不愿意提供原料。現(xiàn)在日鋼只給卷料,不給板料,所以進來后還需要拿到長春一汽去剪裁再運到廈門。國內(nèi)鋼雖然也可以通過加拼焊板滿足使用要求,但這樣一來成本每噸也要1萬多元。而且加拼焊板的下料、剪裁都比較麻煩。金龍的技術人員說:“如果能解決拼焊問題,而且成本能降低,我們毫無疑問會選擇寶鋼?!睂Υ松虾=淮蟾毙iL林忠欽教授認為,寶鋼可以提供多種技術方式,如果由寶鋼進行焊接并直接提供滿足客車企業(yè)要求的毛坯鋼,看這樣能否解決難題。
實際上,中國零部件也有極少數(shù)已經(jīng)達到國際領先水平的產(chǎn)品。如一家齒輪機械公司采用研齒工藝使豪華大客噪聲控制在72db以下的螺旋錐齒輪在噪音和壽命上已經(jīng)達到了國外先進水平,一直希望以高水平產(chǎn)品打破后橋這個高技術含量的產(chǎn)品卻以極低價格“賣鋼鐵”的現(xiàn)象,但由于產(chǎn)品成本相對較高,難以打進整車企業(yè)的配套體系,而沒有批量又難以降低成本,導致市場一直做不大。
此外,客車由于自身多品種、小批量的特性,單靠客車企業(yè)的力量不可能建立起底盤的主要零部件制造體系。國外像奔馳客車,其發(fā)動機、變速器、車橋等主要總成資源大部分來自奔馳集團內(nèi)部。同樣曼客車的底盤總成資源體系也依屬于曼集團。而早期相對獨立的賽特拉和尼奧普蘭,它們的客車技術世界一流,像尼奧普蘭的獨立懸掛前橋也完全是自己開發(fā),但它們最終還是并入奔馳和曼商用車集團。所以單靠客車企業(yè)的力量難以建立完整的總成資源體系,關鍵還在于在整車廠苦練基本功的前提下善于提要求,借助國家的支持,重點提升發(fā)動機、變速器、車橋等國產(chǎn)核心零部件的實力和水平。實際上,整車作為汽車產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭,國外一些大汽車巨頭雖然自己不生產(chǎn)總成,但它們深入零部件行業(yè),對總成研發(fā)和技術的掌握程度很深,打破了傳統(tǒng)的整車企業(yè)與零部件企業(yè)間簡單的供貨關系,能對核心技術提出自己的見解和認識。這樣不僅能從成本、技術等方面提升整車競爭力,而且從戰(zhàn)略上能更好地掌控未來發(fā)展。目前中國客車企業(yè)這種“提要求”的能力還比較弱。
上海交通大學教授陳杰建議說,“三條龍”的差異化已經(jīng)在逐漸縮小,在瓜分集團內(nèi)部市場,所以一定要在特色和差異化細分市場上做文章。一是瞄準社會需求的大背景,開發(fā)節(jié)能減排、舒適性和電子化的產(chǎn)品;二是產(chǎn)品市場的準確定位,要研究企業(yè)特色,穩(wěn)定在國內(nèi)市場優(yōu)勢的基礎上,加速進入國際市場,決不能把價格戰(zhàn)從國內(nèi)再打到國外。上海交大的液壓混合動力系統(tǒng)和超級電容快速充電公交車正是適應節(jié)能減排需求的差異化產(chǎn)品。小金龍目前已經(jīng)在液壓混合動力城市客車項目上與上海交大展開了產(chǎn)學研合作。郭孔輝院士在評價這一技術時認為:“液壓混合動力系統(tǒng)在公交車上非常有前景。不僅成本比油電混合動力低得多,而且應用更現(xiàn)實,不像油電混合電池成本很高。而且受電池壽命的約束,液壓混合動力系統(tǒng)的儲能裝置壽命很長,節(jié)能效果更突出?!鄙虾=淮笈c小金龍合作的液壓混合動力公交車已經(jīng)達到了國際領先水平。此前在11月上海國際必比登挑戰(zhàn)賽上獲得了客車組第一名,而且現(xiàn)場實測的技術指標,節(jié)油率達到17.3%~29.5%的很高水平。挑戰(zhàn)賽后車開到沈陽,在沈陽——撫順50公里的“雷鋒號”公交線路上進行了一周的運行,百公里耗油為18.13升~21.68升,比傳統(tǒng)公交車節(jié)油4~8升,這是令人振奮的結(jié)果。所以陳杰呼吁政府部門,支持節(jié)能減排事業(yè),支持節(jié)能減排汽車產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品,支持節(jié)能減排的領先品牌。他希望作為節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)發(fā)展的切入點,可考慮在廈門設立節(jié)能減排公交線,搶占市場先機。
對在客車研發(fā)和制造中的先進CAE技術,金龍還沒有深入涉及,上海交大教授林忠欽表示:“希望金龍積極與高校合作,通過高校技術力量的拉動提升產(chǎn)品開發(fā)能力及CAE分析能力,同時帶出一支研發(fā)隊伍,也希望廈門市政府提供相應支持,幫助龍頭企業(yè)更快提高核心技術能力?!?/DIV>
湖南大學機械與汽車工程學院副院長教授何莉萍認為,車用材料的無毒化、生態(tài)環(huán)保、可回收研發(fā)工作亟待開展,以滿足國際國內(nèi)車用材料法規(guī)的要求。國際上,歐盟頒布了汽車材料回收法規(guī)。國家發(fā)改委、科技部、環(huán)??偩致?lián)合發(fā)布公告的《汽車產(chǎn)品回收利用技術政策》,要求從2010年起所有國產(chǎn)及進口的M2類和M3類、N2類和N3類車輛的可回收利用率要達到85%左右,其中材料的再利用率不低于80%。對于國產(chǎn)汽車內(nèi)飾存在的氣味性強,甲醛、苯、二甲苯等有害物質(zhì)超標問題,她建議首先盡量使用環(huán)保無毒黏結(jié)劑,其次通過優(yōu)化內(nèi)飾生產(chǎn)工藝減少黏結(jié)劑用量。對于現(xiàn)有內(nèi)飾材料大多難于回收再利用問題,何莉萍建議企業(yè)注重長期技術儲備問題,及時把握國家車用材料政策和高端環(huán)保材料信息,并與高校和科研院所合作,盡早參與研發(fā)并率先使用創(chuàng)新技術,如使用可回收利用的聚丙烯及其生物纖維增強生態(tài)復合材料,從而樹立企業(yè)品牌,帶來更好的經(jīng)濟和社會效益。
曾3次到廈門金龍調(diào)研的湖南大學中國汽車技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心常務副主任楊沿平教授認為,對廈門市汽車工業(yè)的發(fā)展而言,建立公共技術研發(fā)平臺和競爭前先進技術的研發(fā)十分重要;同時建議金龍集團對節(jié)能減排技術要高度重視、有憂患意識,研究節(jié)能減排技術不能只看使用階段是否節(jié)能減排,而要從產(chǎn)品全生命周期進行節(jié)能減排的研究。此外,國家回收利用與再制造等法規(guī)標準即將出臺,建議企業(yè)要作好充分準備,金龍集團應有“領先一步的發(fā)展戰(zhàn)略”,隨時掌握與企業(yè)發(fā)展密切相關的政策、法規(guī)和相關信息,使企業(yè)能夠持續(xù)進步與發(fā)展。
為金龍系客車“對癥下藥”
吉林大學郭孔輝院士
從宏觀層面為金龍客車提供了當前客車的技術發(fā)展趨勢
國內(nèi)客車上ABS、電渦流緩速器已經(jīng)開始普及,手自一體變速器、ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)等的應用將成為趨勢;在國外,ESP、智能空調(diào)都已成為標準配置,轎車上先進的電子系統(tǒng)如與轉(zhuǎn)向、懸架有關的控制也開始往大客車上發(fā)展。像轎車上的隨速轉(zhuǎn)向控制,速度愈快,方向盤愈穩(wěn),隨著大客車速度的提高,裝配也很有必要。另外是適用于公交車到站后乘客方便上下的空氣懸架以及空氣懸架中減振器的開發(fā)研究?,F(xiàn)在大客后車懸架設計不太理想,比較好的是減振器阻力能隨著車輛載荷的變化而相應變化,而且減振器特性可由駕駛員調(diào)節(jié),如國外一些高級轎車上就應用了很多司機可操控的可調(diào)減振器。隨著高速公路的發(fā)展、車速進一步提高,懸架的高速性、適應性是一個比較重要的問題,車輛高速行駛的平穩(wěn)性、舒適性與懸架的K&C特性及底盤集成技術有密切關系。
在節(jié)能減排領域,除發(fā)展液壓混合動力及超級電容無軌電車等新能源汽車外,傳統(tǒng)柴油機汽車的節(jié)能減排也是一個非常重要的問題。深圳方面現(xiàn)在還出了一種慣性節(jié)能技術,采用電池控制的雙向超越離合器裝在后橋的盆形齒輪上,能消除主傳動器的摩擦。在廣州的高速公路上體驗,其中1/3時間是車輛加速、2/3時間都在溜車,節(jié)油可達20%,節(jié)油模式與適應于城市路況的混合動力正好相反,利用高速公路高速行駛的慣性,在高速公路上節(jié)油更高。這種技術在國外目前還沒有使用。
湖南大學鐘志華院士
針對廈門金龍汽車集團的車型開發(fā)作了題為《面向制造的車身設計技術》的報告
鐘志華院士的報告從設計對汽車新產(chǎn)品開發(fā)的影響、車身制造的關鍵環(huán)節(jié)與核心技術、面向制造的車身設計理論與實踐和車身模塊化設計等4個方面展開。
首先從產(chǎn)品競爭力的角度分析了設計對汽車新產(chǎn)品開發(fā)中生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期和產(chǎn)品品質(zhì)的影響,并且說明了高的品質(zhì)特性和高的產(chǎn)品合格率都與產(chǎn)品的設計過程密不可分。對產(chǎn)品開發(fā)全過程來說,在給定的工藝和材料條件下,設計決定全局優(yōu)化,而制造過程只能決定局部優(yōu)化。設計的缺陷是難以用制造來彌補的,因此,考慮開發(fā)各個環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)地面向制造的良好設計是新車型成功開發(fā)的基礎,并說明了車身設計作為整個開發(fā)環(huán)節(jié)龍頭的重要性。
面向制造的車身設計技術與車身制造的關鍵環(huán)節(jié)和核心技術密切相關,在考慮制造的情況下,采用基于CAE技術的新工藝和方法,使得設計的車身零件有利于沖壓、有利于焊裝、有利于減少沖壓件數(shù)量、有利于降低材料要求和節(jié)省材料,便于生產(chǎn)控制和品質(zhì)控制、減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)的難度,對于降低生產(chǎn)成本、縮短開發(fā)周期和提高品質(zhì)有極為重要的意義。在汽車的安全性設計,采用新技術從主要緩沖吸能結(jié)構(gòu)、輔助緩沖吸能結(jié)構(gòu)、成員保護系統(tǒng)等方面提高汽車的被動安全性。
在新時代、新資源、新機遇的條件下,汽車企業(yè)完全可以跳出原來的局限來重新構(gòu)思車型和車身的結(jié)構(gòu),自主創(chuàng)新,在滿足汽車使用特征和制造可行性的前提下,從車身結(jié)構(gòu)上更加優(yōu)化、零件數(shù)量上更加精簡。同時采用車身模塊化設計技術,使企業(yè)從對一款車的設計變成對一系列汽車的設計,從而在系列車型變化時可以使得新增工裝的數(shù)量盡可能地少,減少開發(fā)成本。
真正意義上的面向制造的設計可能帶來汽車設計制造領域的重大沖擊,并對設計、制造、管理等人員提出重大挑戰(zhàn)。因此鐘志華也倡議,從管理層面上汽車企業(yè)領導應對面向制造的設計高度重視和關注,并建議企業(yè)設計制造各有關部門應建立有利于實施面向制造的設計的機制。
清華大學汽車工程系教授呂振華
就客車整車和各系統(tǒng)設計開發(fā)中進行振動噪聲控制、提高整車品質(zhì)作了深入的專題技術咨詢
呂振華教授分別與大金龍和小金龍公司技術中心的領導和技術骨干進行了專題技術交流,較系統(tǒng)地介紹了各類汽車(轎車、大客車、載貨車、軍用汽車等)的典型振動問題和NVH現(xiàn)象及原因、汽車動態(tài)舒適性要求的特點及設計規(guī)范、車內(nèi)振動噪聲和車外噪聲控制的基本方法及國內(nèi)外現(xiàn)狀、汽車動態(tài)特性設計分析與評價的CAE技術現(xiàn)狀及應用情況、汽車各個系統(tǒng)振動特性CAE分析與振動控制裝置設計開發(fā)研究方面的主要項目、成果、經(jīng)驗及論文等,涉及動力傳動系扭轉(zhuǎn)振動、動力總成—懸置系統(tǒng)振動、動力傳動系彎曲振動、車身系統(tǒng)振動、底盤系統(tǒng)振動分析與控制等各個方面。兩個公司技術中心的技術人員也分別介紹了本公司客車產(chǎn)品出現(xiàn)的多種振動、噪聲問題以及所做的一些試驗分析工作的情況,特別強調(diào)了所遇到的一系列技術困難及相關的設計管理問題,迫切需要解決其客車產(chǎn)品的一些突出的振動噪聲問題、提高整車動態(tài)品質(zhì),提出了與清華大學盡快開展合作技術開發(fā)研究的課題——高級客車四缸柴油機動力總成的液阻懸置系統(tǒng)設計開發(fā)等,希望解決現(xiàn)生產(chǎn)和新開發(fā)客車產(chǎn)品的相關疑難振動噪聲問題,為企業(yè)提供有關振動控制設計、系統(tǒng)匹配、開發(fā)、驗證技術流程,并培養(yǎng)相應的專門技術工程師。
天津大學內(nèi)燃機燃燒學國家重點實驗室前主任蘇萬華教授
解釋了柴油機的最佳運行工況
蘇萬華教授說,中國自己的第一代歐Ⅲ發(fā)動機基本上是國內(nèi)柴油機廠在國外技術咨詢公司如AVL、FEV、Ricardo的幫助下,自己出錢買進關鍵技術完成產(chǎn)品的一次飛躍和升級。這其中共軌供油系統(tǒng)對柴油機性能的提升產(chǎn)生了很大作用。國家的排放標準,從歐Ⅱ到歐Ⅳ,基本上是在特定轉(zhuǎn)速上,如1/4負荷、2/4負荷、3/4負荷、滿負荷,對這4個工況點進行排放要求限制,排放和油耗基本上以這些特殊工況點進行優(yōu)化,比較適合重型卡車的運行工況。但客車的運行情況要復雜得多,尤其是城市公交車,由于反復怠速行駛往往遠離了排放和油耗優(yōu)化的工況點,達不到理想效果。實際上采用共軌供油系統(tǒng)有很大的可調(diào)控余地,改動非常靈活,發(fā)動機企業(yè)可以根據(jù)車輛的實際使用工況通過電子控制進行優(yōu)化匹配。這就要求客車企業(yè)要根據(jù)自己車輛的運行工況,對一些特定用途或不同地域使用的車輛進行市場調(diào)研,采集車輛經(jīng)常運行的工況,反饋給柴油機企業(yè)并提出自己的要求,這樣就能獲得滿足自身需要的配套總成。
對此,金龍的意見是:執(zhí)行高排放標準,不是企業(yè)單方面完成了歐Ⅲ、歐Ⅳ的產(chǎn)品升級,推出合格產(chǎn)品就行,由于國內(nèi)油品不達標,往往導致整體排放達不到要求,排放不合格并非只是生產(chǎn)企業(yè)一方的責任。另外,歐Ⅳ發(fā)動機如果采用尿素后處理器,加油站還要設有加尿素的設備才行。
蘇萬華認為,現(xiàn)在國內(nèi)柴油機界還在討論到底采用哪種后處理器,以往企業(yè)多主張采用SCR,但現(xiàn)在企業(yè)也在作兩手準備,包括采用微粒過濾器的方式。我們現(xiàn)在正與企業(yè)結(jié)合作歐Ⅳ新技術攻關,目標是希望簡化后處理器、降低發(fā)動機成本。
汽車工程學會副秘書長張寧
強調(diào)了一些行業(yè)熱點問題
新能源汽車的技術路線目前尚不明朗,發(fā)改委正在加緊組織新能源汽車技術政策的研究,一旦技術政策出臺,財政政策也將隨之出臺,政策預計將在明年2月份左右完成初稿。究竟中國新能源走哪條路?山西省的甲醇推廣現(xiàn)在正非常火熱,汽車企業(yè)也坐不住了。因為如果不能根據(jù)市場情況進行合理匹配,一旦車輛出現(xiàn)問題,消費者首先找的還是汽車生產(chǎn)企業(yè)。所以甲醇在中國到底是否發(fā)展和推廣?這些涉及能源供應、怎樣更合理地使用等問題,國家還沒有出臺相應政策。但國家在推動新能源汽車發(fā)展的同時,對清潔柴油機同樣會予以重視。
我們在組織制定汽車中長期發(fā)展規(guī)劃時,很多專家一致認為,新能源汽車一定是不同產(chǎn)品按不同用途根據(jù)不同地域的資源分布特點發(fā)揮作用。如重慶、四川天然氣資源豐富的地方,可以優(yōu)先發(fā)展天然氣汽車,這樣,企業(yè)的產(chǎn)品市場可能受到當?shù)卣叩闹萍s會比較大。
另外節(jié)能減排的另一方面是輕量化問題,但輕量化并不單純是材料問題,而是材料利用和工藝問題。怎樣保證采用輕量化材料后的安全性?我們現(xiàn)在正在組織企業(yè)形成輕量化聯(lián)盟共同作技術攻關。第一期商用車里已經(jīng)有東風商用車在開始做。還有一個是回收再利用問題,國家已經(jīng)在重視這方面,相關法規(guī)和政策也即將出臺。
湖南大學汽車車身設計制造國家重點實驗室楊旭靜教授
關心金龍公司的車身制造模具問題
金龍現(xiàn)在已有2000多套模具,希望借重置或者改造的時機延長使用壽命減少、模具套數(shù)。如金旅海獅已經(jīng)擴大到6米長度,明年開始批量生產(chǎn),這就涉及到車身加長問題。怎樣能對已有模具進行重置再利用?另外是技術經(jīng)濟問題,供需不匹配導致物流系統(tǒng)出現(xiàn)問題。庫存大,雖然調(diào)配方便,但場地、資金、資源都很浪費,怎樣解決在最大產(chǎn)量的前提下最小的庫存容量問題。各種模具的批量定在多少最合適?模具化的汽車車身制造技術可以更快地適應市場的需求,對中型客車和輕型客車外觀改型和市場個性化需求非常有幫助,車身設計的模塊化、系列化和模具設計的模塊化可以使得在加長新車型開發(fā)中盡量減少新開發(fā)模具的數(shù)量。對于企業(yè)已有的接近設計壽命的模具可以通過先進的型面逆向設計制造技術、特征重構(gòu)技術和激光表面加工技術來進行修復和重置。湖大汽車車身設計制造國家重點實驗室通過已有的車身模塊化技術和模具的模塊化技術,為一些汽車企業(yè)實現(xiàn)了模具數(shù)量的減少。模具物流暢通需要企業(yè)建立完善的車間規(guī)劃和現(xiàn)場管理制度,并借助于先進的生產(chǎn)節(jié)拍規(guī)劃和模擬系統(tǒng)達到物流的暢通。
吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室丁海濤博士
詳細闡述了CAN總線技術
對于汽車電子的集成,整車企業(yè)面臨的一個大問題在于,各個模塊都來自上游不同的零部件配套企業(yè),每個零部件廠商都有自己的標準和協(xié)議,而且技術相互保密、協(xié)議也不兼容,為了電控產(chǎn)品在車上的應用,一般只要能用上就行,這樣導致整個集成系統(tǒng)非常混亂、不成體系。
在轎車或國外汽車上,總線協(xié)議是非常重要的一塊,根據(jù)整車需要提出一系列標準,構(gòu)建車身、動力總成、底盤電控等總線系統(tǒng),形成整車集成控制的框架。這種框架對未來的整車集成,即整車企業(yè)集成各個零部件模塊、供應商是否按照整車廠要求提供配套產(chǎn)品、國內(nèi)外資源的最大化集成組合都是非常重要的。這方面吉林大學已經(jīng)與大金龍達成了初步合作意向,共同開發(fā)汽車智能化電子集成控制系統(tǒng),包括制定CAN總線協(xié)議等。推動整車電子化、集成化技術領先一步地發(fā)展,未來再進一步構(gòu)建行業(yè)標準、引領行業(yè)發(fā)展,有利于保持企業(yè)的持續(xù)競爭力。
隨著2008年北京奧運會的臨近,公交車在大量使用先進的智能系統(tǒng),如GPS導航、自動報站、人車交互等各類信息系統(tǒng)等等,總線協(xié)議對未來新技術的不斷加入將形成良好促進。
郭孔輝院士補充說:未來電子技術的進一步發(fā)展,與汽車的結(jié)合非常重要,廈門的高校電子能力不弱,而且廈門當?shù)氐膹B華、廈新等電子企業(yè)的實力也很強,所以如果有了好框架,有了“共同語言”,廈門本土的很多電子供應商也會想辦法與汽車集成應用,最終形成整車的核心競爭力。