1、中国第一汽车集团公司规划部 田洪福 2014年10月21日,从汽车装备使用现状浅谈 汽车制造业创新与发展途径,2018/11/8,2,内容提要,汽车装备在一汽的应用现状,汽车装备制造业发展趋势与创新途径,结束语,工业机器人在一汽的应用现状,2018/11/8,3,内容提要,一汽生产装备应用的结构,汽车装备在一汽的应用现状,汽车装备制造业发展趋势与创新途径,结束语,一汽生产装备应用的现况,工业机器人在一汽的应用现状,2018/11/8,4,一、汽车装备在一汽的应用现状,一汽装备应用,1.一汽生产装备应用的结构,日系 丰田、马自达等,自主体系,美系 通用,欧系 德国、法国、意大利、西班牙等,自主体
2、系的复杂、特殊、 精密工艺导入进口设备 较多，借鉴了合资企业的使用经验；其它方面大量采用了国产设备。,2.一汽生产装备的应用状况,一、汽车装备在一汽的应用现状,变速箱加工 制造技术,卡车 变速箱,轿车变速箱,切削加工零件主要包括壳体、执行机构、凸缘、上盖,拥有进口立式及卧式加工中心、数控曲轴连杆 颈和主轴颈磨床等关键设备,具备柔性缸体、缸盖生产线和装配试验线， 缸体、缸盖生产线以加工中心为主,生产线主要由卧式加工中心、清洗设备、气密 测试设备、辅助设备、量检具等组成,卧式加工中心采用进口设备，其他设备采用国 产设备。轴承孔等精加工部位采用高速PCD刀 具，配合高速加工中心达到高效率切削目的,轻
3、型车变速箱,高效、高精度生产能力有限,切削加工零件壳体加工基本上以立加、铣床和少量卧 加，立加以国产和台中精机为主，少有的卧加为韩国 斗山大宇；可变品种生产，生产成本低,一、汽车装备在一汽的应用现状,一、汽车装备在一汽的应用现状,轴齿加工制造技术,轿车变速箱 轴齿类零件,轻微型变速箱 轴齿类零件,新建生产线，关键工序如车、滚齿、磨齿、硬车、强力珩孔 等工序选择高效、高精设备和自动上、下料方式；生产线柔 性化设计，采用快换工装，确保零件生产做到多品种、高品 质；其中：采用与目前国际同步双主轴、双刀盘的卧式数控 车床，可实现高效高精度加工。,全部采用滚剃工艺，轻型车设备主要国产设备；上线直接精 车
4、，关键工序如：车、滚、剃、磨外圆等工序采用国产优质 厂家设备，搓齿采用进口设备；微型车引进部分进口制齿设 备,高精度、高效加工能力有限,齿轮热前干滚：具有加工效率高、投资成本低、精度保持性好、绿色环保特点,齿轮热后珩齿：具备大批量生产工艺成本低，产品精度保证性好、加工下率高、产品性能高的特点,一、汽车装备在一汽的应用现状,在原设备基础上新建由数控车床、数控滚齿机、数控插齿 机、数控剃齿机等关键进口设备组成的自动生产线,中重型变速箱 轴齿类零件,车桥类 齿轮零件,轻微轿、中重型系列车桥减速器总成的关键工序均采用高 精度、高保证能力的进口设备，目前设备能力与国际先进 水平同步；并开始推行热前干切工
5、艺,轴齿加工制造技术,新建生产线尝试采用双主轴数控车床；进口滚、插机床， 提高强力高效加工能力；建立自动生产线，摸索较大轴齿 零件的省人化生产,热后精加工磨齿设备在效率与精度保证能力方面与国际先 进水平仍有差距,大部分设备仍以国产设备为主，产品精度保证能力受限, 工装夹具大多以国产为主，夹具精度制约产品精度,一、汽车装备在一汽的应用现状,2018/11/8,10,内容提要,国产工业机器人应用介绍,汽车装备在一汽的应用现状,汽车装备制造业发展趋势与创新途径,结束语,自主能力提升及应用,工业机器人在一汽的应用现状,工业机器人的数量,工业机器人的机器人用途,2.工业机器人的用途（以一汽轿车公司为例）
6、,二、工业机器人在一汽的应用现状,1.工业机器人的数量(略）,3.国产工业机器人应用介绍,点焊机器人26台,在线检测机器人2台,在工信部项目中，使用了沈阳新松机器人28台，应用于一工厂M3主焊线和地板自动线。,本体型号：SR210B，210kg 机器人控制器型号：SNRC-D6B-210 配合由上海交通大学自主研发设计的视觉控制软件，组成在线监测机器人系统，可对零件上焊点的位置及状态做数据统计。,二、工业机器人在一汽的应用现状,4.自主能力提升及应用,1）机器人离线模拟仿真及数字化工厂建设。目前一汽轿车公司数字化工厂建设已经能够熟练使用Robcad、Process designer、Proce
7、ss simulate等三款主流模拟软件进行数字化工厂建设及机器人离线仿真程序的设计，已经逐步摆脱了设计、模拟全部依赖供应商的状况，同时，50%以上工艺员具备机器人调试能力，已经能够运用到新车型焊点在线等调试工作。 2）已掌握艾森曼机器人、KUKA和ABB机器人离线和在线编程技术。3）可自主独立进行新车型、新颜色喷涂机器人仿形和参数调试工作。4）可以利用离线编程软件技术进行喷漆线产能规划和质量提升工作。5）现有掌握机器人应用编程技术人员10人。,二、工业机器人在一汽的应用现状,2018/11/8,14,内容提要,汽车装备在一汽的应用现状,汽车装备制造业发展趋势与创新途径,结束语,中国汽车装备，
8、装备中国汽车的有效途径,汽车装备制造业创新与发展的机遇,对汽车装备制造业的建议,汽车行业未来发展给相关行业带来的机遇,工业机器人在一汽的应用现状,汽车装备制造业发展的趋势与创新,2018/11/8,15, 汽车市场持续走强连续三年产销售在1800万辆以上汽车销售收入占国家GDP的1.5%；乘用车市场的刚性需求 ，推动了汽车市场的稳步增长。 自主品牌汽车迅速发展，自主创新能力进一步提升国家政策的支持；自主品牌汽车产销量逐年提高；企业自主创新能力不断提高，离不开装备业的支撑。 合理扩大产能，通过技术创新实现规模化生产、优化资源 新能源汽车及核心零部件技术是装备业发展的新的增长点国家大力倡导，成立联
9、盟集国力开发新能源汽车；节能、安全、环保统筹兼顾，协调发展，是汽车制造业可持续发展的重要标志；汽车轻量化开发是节约能源最直接的途径。 提倡建设绿色工厂、制造绿色装备、开发绿色产品、应用绿 色工艺、绿色环保材料。,三、汽车装备制造业创新与发展途径,1.汽车装备制造业创新与发展的机遇,2018/11/8,16,上一个世纪以来世界制造技术最重要的发明，如流水自动线、数控技术、精益生产、敏捷制造、高速加工制造、柔性自动化技术、工业工程等，都发源于汽车业和航天航空制造业；我国汽车业使用的装备约占装备制造业产值和利润的50%以上，汽车制造技术水平的提高依赖于机床工业的进步，同时又推动机床工业的发展。2.1
10、发展趋势汽车制造装备分为整车制造装备和零部件制造装备两大类：汽车制造装备如冲压设备、机器人、成套装备、检测设备等；零部件制造装备主要指与发动机、变速器、桥总成零件生产相关的装备；目前加工的主要手段-切削加工技术。国内外的发展趋势都是朝着数字化、智能化、节能环保等方向发展，过程控制的核心要素是质量、成本和效率。,2.汽车装备制造业发展的趋势与创新,三、汽车装备制造业创新与发展途径,数字化：3D设计、模拟分析、加工控制、信息管理在汽车发动机、变速箱、桥等零件加工已普遍应用；智能化：生产车间实现少人或无人生产，提高工作效率，降低人工成本。环保方面：减少切削液等工艺介质和使用水剂无公害介质甚至采用干切
11、削工艺，机床和刀具的技术进步已使其成为现实。过程控制：Cpk1.33的工艺稳定性是基本保证能力。 高效率：主要指高端的专用设备、高效柔性自动生产线及高效的制造技术。目前已实现高速车削、高速铣削、高速磨削、高速滚齿。日产、奔驰、福特、戴姆勒克莱斯乐和通用等众多的汽车厂都已采用高速加工中心来加工缸盖和变速箱体，用柔性生产线替代自动线已是一种发展趋势。应用高速柔性加工中心可实现小型化、柔性化、易于转变加工内容等目标。可以降低汽车零件的轧制模具和成形模具制作周期和生产成本。,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,18,干式加工：冷却液的使用、存储、保洁和处理等十分繁琐，成本很高。工业发
12、达国家，非常重视干式切削，大力研究、开发和实施这种新型加工方法。据测算，如果20%的切削加工采用干式加工， 总的制造成本可降低1.6%。因此，未来加工的方向是采用尽量少的切削液，耐高温刀具材料和涂层技术。 由于高速切削具有切削力小、散热快、加工稳定性好等优点，因 此干切削技术与高速切削技术的有机结合可获得生产效率高、加 工质量好、无环境污染等多重技术经济效益。 集成：把工艺系统、物流系统、信息系统及各种现代制造技 术按照精益、敏捷理念集成为新一代柔性自动生产线是发展趋 势。,三、汽车装备制造业创新与发展途径,1.计算机辅 助技术,2.柔性制造技术,4.微量润滑技术,3.干式加工技术,5.大型快
13、速全自 动冲压技术,6.激光焊接技术,7.绿色涂装新技术,8.工业以太网,9.机器视觉,10.多车型混 流技术,十大汽车制造 创新技术,2.2 十大汽车制造创新技术,从2013年4月最新颁布的中国汽车制造业转型升级蓝皮书中发布的“十大汽车制造创新技术”来看，现代化汽车技术研发及制造技术创新中，节能、环保和智能化成为引领前沿发展的主潮流。先进制造技术在汽车制造过程中不断得以应用，促进汽车生产向柔性、智能和高效环保的绿色清洁制造方向发展。,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,20,2.3 装备制造业的创新1）设备方面高速柔性加工中心、数控成形磨齿机；滚刀、剃齿刀修磨机床、数控硬车
14、车床；用于汽车生产的自动线；组合机床、专用机床；高刚性、高速机床；齿轮的渗碳处理设备；工业机器人；电子束焊接设备、摩擦焊接设备、激光焊接设备；部分装配用非标设备及测量、控制设备等国外垄断设备，急需国产设备替代。2）工装方面刀具材料、刀具结构和刀具的涂层技术；柔性加工线、在线检测所使用的精密测量仪和设备；大型、精密的车身焊装夹具。3）设计方面加强设备的柔性化、人性化设计，提高使用的安全性。,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,21,3.1 汽车装备制造业发展路线图,三、汽车装备制造业创新与发展途径,3.中国汽车装备，装备中国汽车的有效途径,2018/11/8,22,3.2 从一
15、汽切削加工未来需求看装备制造业如何进入汽车工业,三、汽车装备制造业创新与发展途径,3.2.1 未来需求（略）,3.2.2 规划思路（略）,3.2.3 规划目标（略）,3.2.4 规划范围,2018/11/8,23,自主研发,合作开发,引进技术,创新储备,研究开发,应用推广,创新储备,研究开发,应用推广,应用推广,消化吸收,二次重新,一汽工艺研究部,一汽材料研究部,一汽铸造技术中心,国内大专院校、研究机构,国内外设备、刀具供应商,国外设备供应商,国内大专院校、研究机构及设备供应商,一汽研究机构,3.2.5 规划的实施方式,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,24,3.2 04专
16、项是装备制造业进入汽车行业的有效途径之一04专项（高档数控机床及基础制造装备）是由国家科技部、工信部、财政部共同组织，由工信部牵头申报的国家重大专项，由企业牵头，联合产学研用的团队，开发和制造出具有 自主知识产权的装备，打破国际垄断，掌握核心技术，提升装备制造业的综合制造能力；一汽2011年承担了3个国家04专项项目，1个智能化项目联合了国内十多家机床制造企业和国内著名的大专院校和研究机构，共同研制和制造高精尖的大型装备，力争打破国际垄断。,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,25,项目介绍,项目一：电控共轨柴油喷射系统制造技术与关键装备的研发及应用,2011年国家重大专项,
17、三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,26,3.3 先进制造技术在一汽的应用,基于车身安全性及轻量化思想，高强钢板越来越广泛的被采用。其特点是刚性好、重量轻，但成形性不好，回弹严重，所以随车高强度钢的广泛应用其对应的成型技术也在逐步发展。,应用之一：高强度钢及成型技术应用,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,27,应用之三：铝合金缸体铸造技术,真空压铸工艺：采用2500T以上的压 铸机，高速、高压成型。同时采用 真空系统在压铸过程中抽出模具型 腔内的空气。从而减少缸体内部的 气孔，提高缸体的强度。 挤压铸造工艺：采用2500吨以上的挤压机，低速、高压成型。从而
18、减少铸件内部的气孔，提高铸件的强度。,在现代轿车生产过程中，对铸件 的要求已越来越高，铸件加工技术正 朝着高性能、高强度、薄壁的方向发 展，其中发动机缸体铝合金铸件便是 其中最具代表性的产品。目前80%以 上的轿车铝缸体采用压铸生产。,轿车下控制臂,轿车副车架,轿车左转向节,轿车轮毂,挤压机,三、汽车装备制造业创新与发展途径,4.1 机床装备业 提高装备的稳定性、可靠性、工作效率和二次开发能力；,4.汽车行业未来发展给相关行业带来的机遇,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,29, 快速研发高速、高精度的装备及国外垄断的装备。满足用户不断提高加工精度和表面质量要求； 装备的结构
19、设计实现模块化； 装备的功能复合化，提升生产效率； 集成化、智能化、网络化、柔性化，提供全面解决方案。 4.2 国产机器人制造商 提供可靠性高、价格合理、具有专业功能的工业机器人 AGV小车、劳动强度高、作业环境差的工位专业机器人 4.3 大专院校和研究机构 针对汽车制造技术的发展趋势及一汽的产品设计、制造开展理论研究和应用技术研究和开发 组成产学研用的研发队伍进行合作开发,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,30,1）加强对数控加工和柔性化生产设备核心技术的研究和掌控。应从消化吸收、功能件的集成向二次开发突破，从引进产品 中掌握核心技术。2）装备业产业链应同步发展。国家应大
20、力支持和扶持形成装备制造业产业链的自主开发能力，装备业一方面组成产学研用的队伍，提升研发能力，另一方面要在业内加强技术交流，技术形成合力。在产业链上每个环节实现自主开发，如：导轨、工作 台、轴承、丝杆、伺服电机、刀具及材料等。3）同步发展。装备业企业应与汽车制造商同步发展或超前发展，及时掌握用户需求，要做到技术上以自主开发为主并同步， 服务上周全；我国汽车工业才能真正实现自我供血、自我控制、 自我强大、自我发展。,5.对汽车装备制造业的建议,三、汽车装备制造业创新与发展途径,2018/11/8,31,内容提要,汽车装备在一汽的应用现状,汽车装备制造业发展趋势与创新途径,结束语,工业机器人在一汽的应用现状,结论1：中国已经成为世界制造业大国，但不是制造强国,结束语,结论2：中国已经成为汽车生产大国，但不是制造强国,2018/11/8,33,汽车的功能、性能、品质是产品开发和生产制造的结晶，制造是实物化技术过程，精度和质量的根本保证是工艺装备。因此，自主装备制造和自主汽车制造的协同并进、共同发展是奠定自主汽车产业辉煌未来的基石。汽车工业未来的发展离不开装备制造业，因此我们支持和盼望我国装备制造业迅速发展，真正做到“中国汽车装备，装备中国汽车”，同时也希望国际上先进的制造技术能更多地走进一汽。,结束语,34,建设具有国际竞争力的 “自主一汽、实力一汽、和谐一汽”,谢谢大家的聆听！,
