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福建省車輛工程學科發展研究報告
福建工程學院科協
以福建為主體的海峽西岸經濟區,是我國沿海經濟帶的重要組成部分,在全國區域經濟發展布局中處于重要位置。福建東與臺灣地區一水相隔,北承長江三角洲,南接珠江三角洲,背靠內陸地區,和港澳以及海外也有著密切聯系。《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出要引導汽車行業等進行兼并重組,推動優勢企業實施強強聯合,提高產業集中度,并推動自主品牌建設,提升品牌價值和效應;促進新能源汽車等戰略性新興產業跨越發展。《福建省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出要重點推進汽車制造等具有競爭優勢的產業發展壯大。《海峽西岸經濟區發展規劃》提出要大力發展裝備制造業。為了貫徹落實我省關于重點產業“抓龍頭,鑄鏈條” 的發展方略,有必要從學科視角,對我省車輛工程學科研究機構的能力與分布、關鍵技術在全省企業的分布、上下游技術發展現狀以及汽車產業發展存在的主要共性技術和欠缺問題等進行全面審視,從而科學地發展車輛工程學科,推進學科交叉、融合與滲透,促進多學科協調發展。
我省汽車工業主要集中于福州、廈門、龍巖、三明、泉州、漳州等地,初步形成閩中、閩東南、閩西北汽車產業集群格局。車輛學科人才培養主要集中在福州、廈門、泉州等地。根據福建省汽車產業“十二五”規劃,到2015年福建省汽車產業產能達100萬輛,比2010年增長2.9倍,汽車銷售比2010年增長3.6倍,汽車工業產值要增長2倍,汽車銷量占全國的份額能達到3%以上。這是一項艱巨而神圣的使命。
福建省汽車產業發展及福建作為與臺灣對接的交通樞紐,對車輛工程學科的發展和車輛工程人才培養都提出了新的要求。我們承擔了福建省科技廳委托的“福建省汽車產業技術發展研究”課題,對福建省汽車產業的發展提出相應的對策和建議;現又受省科協委托,對福建省車輛工程學科的發展提出相應的對策和建議。目前,福建省汽車產業發展快、技術檔次較高,而車輛工程學科還比較落后,人才培養還不能適應汽車產業發展的要求。因此,有必要進一步摸清福建省車輛工程學科的現狀,緊跟學科發展前沿,結合區域經濟社會發展及汽車產業的發展態勢,提出學科發展的目標、思路和對策,推動車輛工程學科發展,更好地為海峽西岸經濟區建設、汽車產業發展提供智力支持和科技服務。
“車輛工程”歸屬于機械工程一級學科下屬的二級學科。推本溯源,它發端于過去的“汽車拖拉機專業”。回顧國內高校汽車拖拉機專業的歷史,建國之初,由于汽車拖拉機工業剛剛醞釀,當時只有寥寥可數的幾所高校(清華大學、上海交大、原華中工學院、原山東工學院)設置有汽車拖拉機專業。為了全面學習蘇聯,1955年將上海交大、原華中工學院、原山東工學院等三所院校的汽車拖拉機專業合并,遷至長春成立“長春汽車拖拉機學院”。該學院又將汽車與拖拉機分開為兩個專業,由于專業劃分過細,“汽車專業”僅涉及汽車上的四大總成(發動機、底盤、車身、電子電器)之一的底盤。
隨著汽車底盤、車身以及內燃機專業的發展,原吉林工業大學成為我國車輛工程學科的搖籃,培養了大量的汽車專業人才。該校車輛工程學科于1978年、1981年先后獲得首批碩士、博士學位授予權,1987年被批準為國家重點學科,1989年獲準設立博士后流動站,1998年獲準建設汽車動態模擬國家重點實驗室,1997年成為國家“211工程”首批重點建設學科,1998年成為首批獲準設立“長江學者”特聘教授崗位的學科之一,2001年再次被批準為國家重點學科。
在吉林大學(原吉林工業大學)車輛工程學科快速發展的同時,國內其他的工業高校也紛紛大力發展車輛工程學科,目前在國內車輛工程專業具有重要影響力的主要有清華大學、同濟大學、湖南大學、北京理工大學、江蘇大學、重慶大學等高校,并形成了各具特色的車輛工程學科發展方向。清華大學側重于汽車的“節能、安全”方面,同濟大學側重于新能源汽車的研究,湖南大學側重于汽車車身的相關研究。
到目前為止,我國開設車輛工程學科的高校超過百所,其中吉林大學、清華大學、湖南大學、北京理工大學、同濟大學、重慶大學、燕山大學和西南交通大學等8所學校的車輛工程學科是二級學科國家重點學科。擁有車輛工程學科博士學位授予權的學校有45所,擁有車輛工程學科碩士學位授予權的高校近百所。各高校為社會輸送了大批專業技術人才,同時也推動了汽車技術的快速發展。但是,很多高校培養出來的人才趨于“雷同”,特色不明顯,這一方面阻礙了學生個性化多樣發展,同時也與社會需求多樣化和汽車技術發展多樣化不相協調。
汽車工業的快速發展既給高校車輛工程相關專業創造了廣闊的生產和發展空間,同時也給高校教學提出了現實而又嚴峻的挑戰——車輛工程學科建設必須緊跟時代和汽車工業發展的步伐,培養出更多有知識、有能力的高素質汽車專業人才。
由于汽車本身的特殊性,不同院校根據自身的學科實力及發展戰略,在該學科的研究方向上區別較大。比如從汽車的主要組成(發動機、底盤、車身以及車身電器)來看,發動機又隸屬于動力工程及工程熱物理一級學科,底盤基本屬于機械工程一級學科,車身設計又包括造型設計和結構設計,造型設計包含工業設計及藝術設計的內容,而車身結構設計則屬于材料科學及工程和力學一級學科。另外,隨著新能源汽車的發展,電傳動及更復雜的電子控制又被納入車輛中,該部分又屬于電氣工程一級學科。因此車輛工程的研究方向涉及多個一級學科,最終各院校在研究方向上均有差異。
世界汽車經過百余年的發展,已成為改變世界的機器。現代汽車也正發展成為機電一體化的高科技產品。現代電子技術廣泛應用于汽車,出現了汽車電子化趨勢,電子器件成本占汽車總成本的比例逐漸上升。在汽車設計與開發以及制造領域,CAD/CAE/CAM、CIMS、VR等也得到迅速普及應用,多種新工藝、新技術、新材料不斷涌入汽車產品中,大大縮短了開發和設計時間,降低了成本,同時也提高了汽車產品的復雜性與多樣性。
車輛工程是研究汽車、拖拉機、機車車輛、軍用車輛及工程車輛等陸上移動機械的理論、設計和技術等問題的重要工程技術領域。車輛在現代社會中使用廣泛,它關系著作為我國經濟建設支柱產業之一的汽車工業及交通運輸事業的振興和發展,并對農業現代化和國防裝備現代化具有重大的影響。車輛工程從初期涉及到力學、機械設計、材料、流體力學、化工,到今天拓展至與機械電子工程、機械設計及理論、計算機、電子技術、測試計量技術、控制技術等學科相互滲透、相互聯系,并進一步觸及醫學、生理學及心理學等廣泛的領域,形成了一門涵蓋多種高新技術的綜合性學科和工程技術領域。
目前車輛工程學科主要培養從事車輛工程領域科學研究與開發應用、工程設計、技術攻關與技術改造、新技術推廣與應用等方面的高級工程技術人才。要求能夠運用現代科技知識解決企業實際生產中的一些工程技術問題。掌握本學科內扎實的基礎理論和系統的專業知識,了解本學科的現狀和發展趨勢,掌握車輛的現代設計理論,機電液一體化技術,現代電子技術和現代控制技術及現代測試技術和必要的實驗技能。較熟練地掌握一門外國語,能順利閱讀本工程領域的科技資料及文獻。
汽車保有量的持續增長,隨之而來的汽車后市場的新車銷售、汽車維修、零部件供應、金融服務、保險服務、附件銷售、二手車銷售、交通駕駛教育的市場空間膨脹得越來越大。汽車售后服務市場是汽車產業鏈中最穩定的利潤來源,可占據總利潤的60%~70%左右。相對于整車銷售的利潤縮水,中國的汽車售后服務市場利潤率高達40%,而整個市場還處于初級階段,發展潛力驚人。汽車后服務市場需要大量的從業人員,未來相當長的時間內,涉及汽車后市場的汽車企業業務管理、汽車技術服務與貿易、汽車保險與理賠等內容的企業市場行為越來越多,也急需大量相關懂得汽車專業知識的專門人才,這也為車輛工程學科的發展提供了新的發展方向。
根據國務院發布的《關于支持福建省加快建設海峽西岸經濟區的若干意見》和福建省公布的《福建省汽車產業調整和振興實施方案》,未來福建省將以閩臺汽車合作、國際汽車合作和引入國內外戰略投資者為著力點,推進行業結構調整和企業重組,重點發展福州、廈門汽車龍頭企業,以帶動全省汽車及零部件開發與發展,提高福建省汽車產業經濟規模和核心競爭力;加強技術改造,提高研發能力,培育自主品牌,發展節能環保的新能源汽車,形成新的競爭優勢。
福建省設置車輛工程本科專業的高校主要有福州大學、華僑大學、福建工程學院、福建農林大學、廈門理工學院、集美大學、三明學院等7所。其中福州大學、華僑大學擁有車輛工程二級學科博士點;除該兩所大學外,福建農林大學、福建工程學院4所院校擁有車輛工程學科學術型碩士點,福州大學、廈門理工學院可以進行車輛工程專業學位碩士研究生招生培養工作。無論是從布局還是從規模上來說,這7所高校基本上能夠完成車輛工程學校高、中、低層人才的培養工作,但對汽車后市場人才培養力度尚不夠。
目前,全省汽車整車生產企業8家,低速載貨汽車生產企業6家,專用車生產企業21家,稍具規模的總成零部件企業400多家,從業人員約9萬人,汽車年生產能力約30萬輛。2012年,我省汽車制造業工業總產值847.8億元,同比增長9.1%,全年累計生產汽車21.44萬輛。福建省汽車產業“十二五”規劃的要求,將使得我省在未來兩三年內需要大量的車輛工程產業人才,特別是高層次的技術人才,也為我省車輛工程學科的發展提供了新的機遇。
經過多年的苦心經營,我省汽車產業也得到了迅猛發展,車輛工程學科、車輛工程技術在這些企業也得到了同步發展。各大企業紛紛成立了一批國家級、省級研究中心,如:東南汽車研發中心、廈門金龍技術中心、廈門金旅技術中心、廈門廈工技術中心和福耀玻璃研發中心等,對推動我省車輛工程學科的發展起到了重要作用。
我省設有車輛工程學科的7所高校,通過近幾年的發展,學科人才隊伍越來越強大,結構越來越合理,在車輛工程的理論研究、應用基礎研究等方面均取得了大量的成果。
我省從事車輛工程學科專職教師超過100人,擁有高級職稱的教師比率超過40%,獲得博士學位的教師比率達到35%以上。近年來,獲得國家級項目4項,省部級項目數十項,共發表論文數百篇,其中發表了一大批高質量的SCI、EI論文。
福建工程學院黃鍵教授領銜的課題組經過多年的努力,在新能源汽車方向進行了深度研究,獲得頗多科研成果,并密切聯系企業將科研成果進行了產業化。2010年福建省汽車電子與電驅動技術重點實驗室牽頭福工混合動力有限公司、廈門金龍旅行車有限公司、福安尤迪電機有限公司、亞南電機有限公司、三明齒輪箱公司等7家單位聯合組建福建省新能源汽車產業技術創新戰略聯盟,整合行業上下游資源聯合進行技術開發,通力合作加快新能源汽車的產業化進程。2012年承擔的《增程/插電式重型商用車動力系統開發》項目獲得國家高技術研究發展計劃(863)立項。以蔣新華教授為負責人的課題組依托“福建省汽車電子與電驅動技術重點實驗室”、“福建省新能源汽車與車聯網技術科技創新團隊”等省級實驗平臺,通過與福建新大陸電腦股份有限公司等行業龍頭合作,牽頭籌建了“福建省車聯網產業技術創新戰略聯盟”,申報的“車聯網與智能交通信息服務關鍵技術研究與應用”課題被福建省科技廳列為2011年省重大科技專項。廈門理工學院以黃紅武教授為學科帶頭人的車輛工程學科與廈門金龍聯合汽車工業有限公司通過互聘人員擔任教師、設計師、成立聯合課題組等具體措施進一步深化雙方的合作。雖有前述的政產學研成功范例,但我省車輛工程學科的產學研合作深度和廣度還有很大的提高空間。
在福建省科協組織下,福建省汽車工程學會從2006年起每年都會組織一場關于車輛工程學科的年會,為我省車輛工程學科的科研院校、企業提供了溝通交流的平臺,一定程度上促進了學科的發展,但是平臺的溝通交流頻次、廣度和深度都有待進一步提高。
據省科技廳不完全統計,自2009年至今,各高校車輛工程學科共申請科技廳項目75項,實際獲得資助立項27項,其分布圖如圖1、圖2所示。

圖1 近5年省內高校車輛學科申請科技廳項目分布圖

圖2 近5年省內高校車輛學科獲科技廳資助立項分布圖
經過多年建設,我省車輛學科擁有多所省級科研平臺。
福建工程學院擁有省重點實驗室“福建省汽車電子與電驅動技術重點實驗室”、廈門理工學院擁有省科技廳重點實驗室“客車研發與安全試驗檢測技術重點實驗室”以及多所市廳級實驗室,雖然我省車輛工程學科有國家級特色專業、省級重點學科,卻沒有獲得國家級重點學科。
近年來,我省車輛工程學科相關的高校、科研院所、企業的教學、試驗設備有了長足的發展,基本能滿足學科發展、科學研究、產品試驗等;但各單位的實驗室相互之間的開放程度、共享程度不高,基本各自為政,僅限參觀訪問,無法形成資源的充分利用和整合,為產業服務,甚至出現重復建設的現象。
4.1.1海峽西岸經濟區建設對汽車產業的影響
近年來,閩臺合作越來越多,海峽西岸經濟區獨特的對臺優勢和工作基礎,使海峽西岸經濟得到了快速發展。靈活開放的政策,兩岸產業優勢互補的合作機制,都使得汽車產業在合作、投資貿易和市場對接等方面均有可能取得較大突破。相關的政策支持,也使得可以通過閩臺合作引進更多的高層次專業技術人才和管理人才,對我省汽車產業的快速發展起到推動作用。
4.1.2信息和電子技術、現代化裝備制造業的發展對汽車產業的影響
如何把汽車產業做強,將成為行業內企業轉型和發展的重點,而汽車的做強,又與汽車信息化、智能化的深度與廣度有密切關系。行業人士認為,汽車信息化水平將成為衡量汽車品質的一個重要指標,構建基于傳感器技術、通信技術、數據處理技術、網絡技術、自動控制技術、信息發布技術等有機整合起來的車聯網體系將是汽車產業朝著信息化、智能化發展的具體方向。
進入21世紀以來,新材料技術的突破在很大程度上使材料產品實現智能化、多功能化、環保化、復合化、低成本化以及長壽命和按用戶的要求進行定制,使得更多的非金屬材料應用到汽車上,降低了車輛的重量,對汽車的節能、環保起到了推進作用。
綠色化、人性化和安全性愈加受到重視。隨著日趨嚴重的環境與資源約束,保護環境、節約資源形成全球的共識,因而綠色制造成為制造業發展的重要特征。綠色制造技術是力求產品制造對環境影響最小、對資源利用效率最高的生產技術,其目標是使產品從設計、制造、包裝運輸、使用到報廢處理的全壽命周期中,廢棄物和有害排放物最少,以減少對空氣、水和土地的污染。歐洲、美國等已制定并實施有關限制產品中有害物質、化學物質等的法律和政策,綠色制造技術將被全球各產業廣泛采用,如汽車產業追求的零排放等。
新理論新技術手段引領產業的持續發展。由于計算機技術、新型控制理論、測量工程、信息通信與網絡技術的發展和普及應用,推動汽車行業不斷向縱深發展,各基礎學科、邊緣學科及新興學科之間相互滲透和融合,形成了新理論、新技術手段,這些日臻完善的新理論、新技術手段,為裝備制造業的脫胎換骨提供了依據和支撐。
4.1.3國家政策對汽車產業的支持
國家在“十二五規劃”中明確提出“汽車行業要強化整車研發能力,實現關鍵零部件技術自主化,提高節能、環保和安全技術水平”,“大力發展新能源汽車等戰略性新興產業。新能源汽車產業重點發展插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車技術”。福建省在“十二五規劃”中提出“重點推進汽車制造等具有競爭優勢的產業發展壯大,建設競爭力強的工程機械制造基地。加快建設省汽集團汽車工程研究院,開發新車型和新能源汽車,扎實推進福州汽車、廈門汽車、泉州軌道客車、漳州汽車汽配產業基地和龍巖、三明商用車基地等建設,加快建設競爭力強的汽車制造基地”。同時,各地市也相繼出臺了鼓勵汽車行業發展的相關政策。
特別是對于新能源汽車產業,我國更給予了更多的關注。《節能與新能源汽車產業發展規劃》、《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃(摘要)》等利好政策,對于我省的汽車產業特別是具有一定基礎的混合動力客車產業更是巨大的推動作用。
4.2.1區域經濟發展提出的嚴峻挑戰
伴隨著海西規劃的實施,海西經濟發展已經步入快車道。我國要建設裝備制造業強國的目標也已經確定。汽車產業作為裝備制造業的重要組成部分,對于這一目標的完成具有強大的符號意義。同時,汽車產業的壯大,將會帶動產業鏈上其他行業的發展,從而對海西經濟區先進制造業的戰略定位起到巨大的推動作用。
海西經濟區周邊面臨著珠三角、長三角等經濟區的強大挑戰,如何規避劣勢、發揮自身優勢,是汽車行業發展必須面對的一個問題。目前我省已有一定規模的汽車工業,這是促進我省區域經濟發展的一個良好基礎。應當充分發揮高校和企業產學研結合的優勢,解決制約汽車行業發展中面臨的自主創新少、高技術人才缺乏等劣勢,為區域經濟發展做出自己的貢獻。
4.2.2社會發展提出嚴峻挑戰
現代社會的發展,要求汽車行業朝著節能、環保、安全、智能的方向發展。目前我國大部分城市出現的霧霾等污染天氣,汽車尾氣的排放占了相當大的原因。因此,汽車在給社會帶來巨大便利的同時,對于環境、資源等造成的危害也是日漸突出。如何在發展汽車產業的同時,實現與社會的協調發展,這是下一步汽車行業必須正視的問題。
4.2.3現有條件的制約
盡管我省汽車產業和電機電器產業發展基礎較好,經濟實力、人才隊伍、技術依托力量也較強,但是我省汽車產業的發展,仍面臨許多挑戰和制約:一是目前高技術含量、高附加值關鍵零部件不多,大多停留在采購階段,自主研發少;二是企業力量分散,整體自主創新能力不強,急需整合調整提升;三是國內外汽車產業的快速發展和崛起使我省汽車產業發展空間受到挑戰;四是企業吸納科技成果和自主開發能力較弱,擁有自主知識產權的原始創新少;五是由于產業結構單一,造成人才結構不合理,普通技術人才較多,而高新技術人才和具有創新能力的高層次復合型人才缺乏。
貫徹落實科學發展觀,結合實施《國務院關于支持福建省加快建設海峽西岸經濟區的若干意見》和《國務院關于印發節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)的通知》(國發〔2012〕22號),結合我省現有汽車產業、工程機械行業、軌道交通發展的優勢,特別是新能源汽車這一創新點,推進我省汽車產業的優化升級,技術改革;圍繞汽車產業現狀和出現的新問題、新機遇,使車輛工程學科健康快速地發展,為產業發展提供合格的、技術過硬的高層次人才,為產業技術變革提供強有力的技術支持,使我省車輛工程學科隊伍形成合力,為我省汽車產業、工程機械行業、軌道車輛領域服務。
我省車輛工程學科的發展總體目標是實現學科快速發展,成為在全國具有影響力的一流學科,為國家及我省的發展服務、為相關產業服務。現階段,根據學科發展的現狀,力爭經過3~5年時間的努力,實現以下階段性目標:
5.2.1建立適合福建省發展規劃、具有地方特色的學科研究方向
充分考慮并緊扣福建省發展現狀、發展規劃、產業現狀和優勢,各單位學科帶頭人提煉車輛工程學科研究方向,特別是蓬勃發展的軌道交通;建立適合我省發展規劃,具有適應地方特色的學科研究方向。
5.2.2申報并建立國家級車輛工程學科重點研究機構或技術中心
我省車輛工程學科到目前尚無國家級重點研究機構或技術中心,這與我省的經濟基礎、產業發展水平和學科實力是不相稱的。因此,力爭經過幾年的發展建設,積極申報并建立國家級車輛工程學科的重點研究機構或示范中心;要實現這一目標,就要支持一批現有的省級科研機構,如福建省汽車電子與電驅動技術重點實驗室、客車研發與安全試驗檢測技術重點實驗室、福建省新能源汽車控制系統技術開發基地、福建省新能源汽車產業技術創新戰略聯盟、福建汽車聯合研究所,使其進一步發展,有實力申報國家級重點研究機構。
5.2.3密切各科研院校與企業的技術交流
企業作為產業技術創新的主體,在生產實踐過程中,會出現各種技術問題,僅靠企業自身進行技術攻關,解決技術難題,有一定難度且時效性較差,應進一步加強與各科研院校的交流、互動,實現聯合技術攻關機制,使技術難題既快又好地解決。科研院校在與企業聯合攻關過程中,一方面使學科隊伍得以鍛煉,另一方面也使研究方向更貼近企業生產實際。因此,應建立創新機制和鼓勵措施,加強企業與科研院校之間的技術交流,為我省車輛工程學科的更好更快發展提供基礎。
隨著我國經濟持續快速發展和城鎮化進程加速推進,今后較長一段時期汽車需求量仍將保持增長勢頭,由此帶來的能源緊張和環境污染問題將更加突出。加快培育和發展節能汽車與新能源汽車,既是有效緩解能源和環境壓力,推動汽車產業可持續發展的緊迫任務,也是加快汽車產業轉型升級、培育新的經濟增長點和國際競爭優勢的戰略舉措,更是我省發展新能源汽車產業、加速區域經濟發展的重要途徑。
建議重點開展的相關研究有:
(1)新能源汽車整車共性技術研究,包含:新能源汽車整車和系統集成、網絡通訊和控制技術、強電安全技術、電磁兼容性技術、整車輕量化技術、整車匹配標定和試驗技術、系統標定和優化技術、智能感應及顯示技術、失效模式、故障診斷和容錯控制技術、熱管理技術等。
(2)純電動汽車關鍵技術,包含:動力電池系統集成和控制技術、驅動系統總成匹配和控制、充電技術、能量回收、分配與優化控制、高速減速器技術等。
(3)混合動力汽車關鍵技術,包含:機電耦合技術、動力電池系統集成和控制技術、驅動系統總成匹配和控制、整車和系統動態協調控制、能量回收、分配與優化控制、專用發動機、自動變速箱等。
(4)車用動力電池系統關鍵技術,包含:動力電池及其成組技術、系統集成、電池檢測技術、電池管理系統、正負極材料、鋰離子電池隔膜等。
(5)車用驅動電機系統關鍵技術。包含:驅動電機及其控制技術、系統集成、系統熱管理、位置/轉速傳感器、高性能絕緣材料、高性能永磁材料、電力電子元器件IGBT等。
(6)電動輔助系統關鍵技術,包含:電動空調、電動轉向、電制動、電動真空系統、電動水泵、電動渦輪增壓器等。
隨著汽車電子應用水平不斷提高,國際上平均每輛新車的汽車電子價值從1990年的672美元提高到2004年的2123美元。2001年平均每輛汽車中的電子器件占總成本的23%,預計到2015年,這一比例將增加到40%。世界汽車電子市場的年銷售額將達到2600億歐元。而目前70%的汽車技術創新得益于汽車電子,未來汽車工業的競爭將主要體現在汽車電子方面的競爭。針對汽車電子發展的趨勢,建議重點開展的相關研究有:
(1)汽車防碰撞電子安全技術,包含:電子控制式安全氣囊技術、智能安全零部件技術等。電子控制式安全氣囊可判斷乘員狀態,采取不同充氣級別,多級氣體發生器;而智能安全帶、主動頭枕可預張緊裝置有效防止碰撞中身體前傾,符合人體工程的安全帶防護技術。
(2)汽車主動電子安全技術,包含:車輛制動防抱死控制技術、車輛驅動力控制技術、車輛車身穩定性控制技術、主動轉向控制技術、四輪轉向控制技術、底盤一體化控制技術等。目前,國外上述部分主動電子安全技術已有部分被廣泛應用,但仍然有一部分還處于研發推廣階段。而國內相關技術多依賴相應控制系統的整體進口裝車,應找到差距,努力研發自主知識產權的底盤控制技術,特別在重型商用車方面還存在較大的市場空白與技術瓶頸,有待突破。
(3)汽車自適應電子安全技術,包含:先進駕駛輔助系統技術、自適應巡航技術、前撞預警/避撞控制技術、汽車走—停控制技術、車道偏離預警技術、車道保持控制技術、盲點探測系統技術等。這些汽車電子技術將與汽車智能技術相結合,進一步優化整車主動安全控制,與被動安全技術相結合以實現整體的汽車安全控制,與整車舒適性控制結合,實現整車的動態管理。
隨著電子信息技術的飛速發展,越來越多的智能技術被應用在汽車上,充分提升了汽車安全、舒適、方便、快捷等方面的優越性能,未來汽車將成為更安全、更方便、更舒適的交通工具。綜合目前汽車智能技術的發展方向,建議開展以下關鍵技術研究:
(1)提升動力性與經濟性的汽車智能技術,包含:動力傳動系統一體化智能控制技術、智能換擋技術、智能發動機管理技術、智能車隊遠程管理技術等。
(2)提升安全性與舒適性的汽車智能技術,包含:智能避撞技術、智能制動技術、智能輪胎技術、智能安全氣囊技術、智能夜視技術、駕駛員智能監視系統、智能車載“黑匣子”技術、智能懸架技術、智能側傾控制技術與智能空調等。通過上述汽車智能技術的運用,可實現各種汽車智能安全保障功能,提升汽車整體安全性與舒適性。
(3)改善操縱性與駕駛體驗的汽車智能技術,包含:智能短程通話技術、智能遠程監控技術、高精度GPS全球導航技術、智能駕駛技術、智能保養技術與智能鑰匙技術等。
目前,物聯網研究正方興未艾,通過全面感知、可靠傳輸和智能處理物物相連的物聯網技術被認為是繼計算機、互聯網的應用普及之后興起的世界信息技術革命的第三次浪潮。物聯網的發展被認為是衡量一個國家和地區的綜合實力、國際競爭力和現代化程度的重要標志,我國已將以物聯網為主的下一代信息技術列入七大戰略性新興產業之一。其中,汽車物聯網(車聯網)因其良好的規模效應和產業帶動作用,被公認為物聯網應用示范的首選。
根據《福建省“十二五”交通運輸信息化專項規劃》要求,建議重點開展以下研究:
(1)人車路環境協同駕駛信息服務研究。利用車聯網和云計算等信息技術,深入挖掘我省海量交通數據資源中各種相關聯的、隱藏的、深層次的信息,構建以人、車、路、環境四元交通要素信息協同的駕駛信息服務平臺,實現更為安全、便捷、高效、低碳的車聯網駕駛,降低我省道路交通事故率,減少交通擁堵延誤,提高路網綜合通行能力和載運工具使用效率,降低道路交通運輸油耗和碳排放。
(2)公眾出行交通信息服務研究。繼續完善公路、水路、民航和城市交通等綜合信息服務,開展路況等各類動態信息自動采集,提供權威的交通基礎信息和道路擁堵信息、自駕出行策劃、混合式公共交通出行策劃等與公眾出行息息相關的服務功能,并整合氣象、旅游景點等與交通地理位置有關的信息查詢;充分利用無線寬帶、下一代互聯網、物聯網和車載信息服務等信息技術的國內外最新研究成果,鼓勵并支持有條件的中心城市開展試點示范,提供移動環境下的實時交通信息服務。
伴隨經濟全球化進程的加快,全球汽車產業競爭日趨激烈,汽車行業的戰略成本管理已成為現代汽車企業經營管理的核心內容之一。
目前,我省幾個主要的汽車整車廠在汽車成本與管理上主要借鑒的是日本、歐美與國內優勢企業的成本管理模式,尚缺乏相應的關鍵技術研究,在整體的運營成本與汽車研發成本的控制管理上還相對落后。因此,建議重點開展以下研究:
(1)新型精益生產管理模式研究。通過向世界知名企業、國內優勢企業學習,引進他們的先進技術、管理模式,特別是引進精益生產管理模式,注重對該模式的消化吸收,并結合我省汽車企業自身的具體情況,將其融合到企業的生產管理系統中來,實現本土化,形成適合企業自身發展的新型生產管理體系。
(2)汽車共性生產成本優化管理研究。每一輛上市后的成熟車型在汽車企業生產與管理當中都需要考慮到共性生產成本,每個環節的成本如何控制、管理與優化是降低整車生產成本、提高整車銷售利潤的關鍵,需綜合運用先進的現代管理辦法使得企業資源能夠得到合理分配,進而提高效益,增強企業活力與競爭力。
(3)汽車工程研發成本控制研究。工程研發成本是汽車開發成本中的重要內容之一。通過項目管理與控制的手段進行有效的控制及優化成本,對汽車企業而言非常重要。在汽車工程研發成本控制中,要從如何合理制定預算模板、如何精確地初定與估算預算、如何優化與控制預算以及如何做好預算資金的過程管理與監控等方面開展研究,并將研究成果普及至企業運營的每個環節,才能有效提高汽車企業研發團隊的成本意識與工作主動性。
政府應重視學科體系的建設,加強對車輛工程學科相關專業發展的宏觀規劃和指導,建立有效的專業設備準入管理和淘汰機制,在堅持可持續發展的前提下,在系統分析教學條件和需求的基礎上,統籌車輛工程學科與專業的布局,避免一哄而上。一個學科的發展需要與省、市頂層的產業布局、產業戰略、經濟發展基礎等相適應,切忌盲目選擇學科發展方向,為此省市決策要通過摸底與車輛工程學科相關的產業,諸如東南汽車、廈門金龍、廈門金旅、海西重汽、新龍馬環衛汽車等整車企業,以及其他配套零部件企業的發展情況、現狀;在此基礎上,通過政策支持來引導車輛工程學科的發展方向,從而可以使車輛工程學科得到快速發展的動力源泉,更重要的是其發展方向是正確的、符合我省整體發展需要的、符合我省相關產業發展要求的;最終實現學科發展與產業升級進步相得益彰、相輔相成。爭取經過3~5年的培育,組織現有的省級科研機構,申報并建立國家級車輛工程學科重點研究機構或技術中心。
從發展方向來看,我省對軌道車輛的研究、對汽車現代化生產管理、對產業政策與法規的研究還需切入并加強。對已經有一定特色的車輛工程學科要進一步進行扶持并加大投入力度,如節能與新能源汽車技術、車聯網技術等方向,使之更好地為汽車行業服務。在汽車電子技術、智能技術方向要培育新的熱點,爭取在有關點上獲得突破性進展。臺灣汽車電子產業品質要高于內地,要通過一系列的政策支持促進海峽兩岸車輛工程學科、汽車產業的大融合,借鑒臺灣在這一方面的成功模式,在合作中尋求突破與雙贏。
目前,我省車輛工程學科的高校布局基本上能滿足省內車輛工程人才培養的需要,不宜再增加本科以上的車輛工程專業院校。如果說還有什么不足的話,那就是要鼓勵高校多培養汽車服務工程本科專業學生,不宜增加新的車輛工程學科高校布局,原因在于學科布局過于分散,不利于學科的健康發展,反而會造成資金的浪費、人才的浪費。
為了建設好車輛工程學科,需要具備高素質的業務能力、能夠把握學科最新發展前沿和研究方向的學科帶頭人。引進一流的學科帶頭人是快速提升學科發展的一種方式,如果引進得當,可以快速帶動學科實現跨越式發展,但是需要避免“水土不服”的現象;與此同時,也要加強學科現有人才的培養,凡是有學科帶頭人潛質、具備較高業務技術水平,都應通過國外訪問學習、國際交流進修等途徑,使其快速成長,成為名副其實的學科帶頭人。采用培養和引進學科帶頭人相結合的辦法,可以最大限度地促進人才隊伍建設,促進學科快速發展,值得強調的是無論哪種方式都需要與各單位自身的發展目標相結合。
無論是高等院校、科研院所還是企業,都要加強同國外高水平同行的交流合作,特別是高校要通過聘請國外專家來校進行教學與科研交流,與國際知名學校開展合作,培養一批具有國際視野和國際交往能力的教師,形成與國際先進水平接軌的更加開放的創新拔尖人才的培養機制。
對留學海外的海歸或臺籍人士應重點引進下列六類人才:①在國際學術技術界享有一定聲望,是汽車行業某一領域的開拓人、奠基人或對某一領域的發展有過重大貢獻的著名科學家;②在國外著名高校、科研院所擔任相當于副教授、副研究員及以上職務的專家、學者;③學術造詣高深,對汽車行業某一領域的發展有過重大貢獻,在國際著名的學術刊物上發表過有影響的學術論文,或獲過有國際影響的學術獎勵,其成果處于汽車行業或本領域學術前沿,為業內普遍認可的專家、學者;④主持過國際大型科研或工程項目,科研、工程技術經驗較豐富的專家、學者、科技人才;⑤擁有重大技術發明、專利等自主知識產權或專有技術的專業科技人才;⑥具有特殊專長并為業內急需的特殊人才。
充分發揮福建省科學技術協會的作用,她作為團結組織福建省科技工作者,促進科學技術繁榮和發展的平臺;由省科協牽頭調研,為經濟建設和社會發展提供科學決策和技術服務;還要充分用好福建省汽車工程學會這一平臺,促進各高校之間、校企之間車輛工程學科的交流與合作,實現產學研聯合攻關,為學科發展提供強勁動力。
建立在企業的“博士后科研流動站”、“院士專家工作站”要進一步發揮應有的作用,同時要與時俱進,還要在企業建立“博士工作站”、“研究生工作站”,一方面讓高校的優秀教師更好地深入基層、貼近企業,另一方面,提高企業現有人才素質、培養企業的高級人才。
建立以市場為導向、政府宏觀調控和多方投入的多元辦學體制和多種培養模式,通過明確參與各方的權利和義務,探索建立新型的、適應市場經濟體制的企業與高校緊密合作的機制,使校企合作走上規范化和制度化的軌道,不再停留于滿足“以獲得企業物質饋贈或安排實習、就業優先”為目的的校企合作觀念,增強企業對后備人才培養的責任感和使命感。
我省車輛工程學科高層次人才培養的數量尚不足,車輛工程學科的博士點只有福州大學和華僑大學兩家,碩士點數量也少,不適應我省車輛工程學科快速發展過程中對高層次人才的需求;在集中學科隊伍力量促進學科發展的同時,爭取更多的博士點和碩士點,為學科進一步發展提供良好的智力支持。
要建立終身教育體系,為車輛工程學科的專業人才提供更多的成才機會。企業、高校均應鼓勵優秀人才回到高校進行深造,鼓勵他們在職獲得碩士、博士學位,全面提升企業、高校技術力量。
在提高人才培養層次和質量的同時,應該考慮到汽車后市場在整車汽車產業鏈中的地位,鼓勵一些院校多培養適合于汽車后市場的專門人才,鼓勵有條件的高校創辦汽車服務工程專業。
建立長效機制、有條件地開放各高校實驗室,一方面有利于充分利用跨單位學科實驗室資源,形成學科資源共享,另一方面也避免了我省各高校車輛工程學科實驗室的重復建設、響應中央節約辦學的號召。
建議各企業通過一定的方式向高校開放實驗室,充分挖掘高校人才潛力,促進校企深化合作,促進企業高校的雙贏,推動學科的迅猛發展。這一措施應和“博士工作站”、“研究生工作站”聯合起來,讓企業的先進設備盡快、及早地發揮應有的作用,提高設備的利用率。通過這一措施可科學有效地發展車輛工程學科,推進學科交叉、融合與滲透,促進多學科協調發展。
為使我省車輛工程學科可持續發展、更健康發展,各單位應該根據其特點凝練學科研究方向,切忌研究方向一哄而上或經常變化;學科的研究方向是一個長期積累的過程,也是根據國家、省市產業發展政策、科技水平的變化逐步調整、改變的過程,所以各單位學科帶頭人及其團隊不能讓其研究方向經常發生變化,這樣不利于學科團隊研究方向的穩定性,也容易造成設備、資金、人力投入的浪費。學科研究方向的差異性和互補性,利于省級層面學科建設的發展,使學科發展更具活力和生命力。
1.《授予博士、碩士學位和培養研究生的學科、專業目錄》,是國務院學位委員會學科評議組審核授予學位的學科、專業范圍劃分的依據。同時,學位授予單位按本目錄中各學科、專業所歸屬的學科門類,授予相應的學位。車輛工程學科(學科代碼080402)為二級學科,隸屬機械工程一級學科(0804)。
2.《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》是高等教育工作的基本指導性文件之一。它規定專業劃分、名稱及所屬門類,是設置和調整專業、實施人才培養、安排招生、授予學位、指導就業,進行教育統計和人才需求預測等工作的重要依據。與車輛工程學科相關的專業有車輛工程(080207)、汽車服務工程(080208)、能源與動力工程(080501)、交通工程(081802)。
3.車輛工程是以研究汽車、拖拉機、機車車輛、軍用車輛及其他工程車輛等陸上移動機械的理論、設計及制造技術的工程技術學科。鑒于我省車輛工程學科未嘗有研究機車車輛的,故文中相當部分論述中“汽車”或等同于“車輛”,請讀者自鑒為盼。