汽車發動機制造工藝的發展動向

李艷艷 劉貴智

摘 要：進入新世紀以來，中國汽車產業實現快速發展，也帶動了國內相關汽車零部件行業高速增長。龐大的市場容量以及成長潛力吸引國際汽車零部件巨頭紛紛擴大在華投資規模，行業競爭日益激烈。而發動機作為汽車最核心的部件，不僅要直面白熱化的市場競爭環境，還要時刻應對來自新能源領域的威肋、壓力與挑戰十分巨大。汽車發動機行業業內企業要發揮自身優勢，搶抓汽車產業轉型升級機遇，實現長遠發展，就必須明確現代汽車發動機制造工藝的發展動向。

關鍵詞：發動機制造工藝；發展動向

1 汽車發動機制造問題分析

在當前發動機的制造過程中存在諸多問題，而其中長期存在的問題難以得到有效解決，其問題在于沒有找到問題存在根本因素，并且缺少準確的程序對根本原因進行定義。以至于在出現不明白的問題時，只能通過猜想、再設計、再進行加工與再次投入，而這些措施并未能從根本上將問題進行解決。通常因為一個不夠準確的判斷和未知的根本原因，致使發動機生產出現問題。七鉆法是一個用來促進解決問題的標準方法。在出現問題后，通過對相關支持性數據信息的收集，再運用七鉆法進行一步步解決。其中，第一鉆到第三鉆是為了判定制造過程中存在的問題同時做出首次判斷。此三階段能夠對發動機生產過程是否按照設計條件在制造進行確定，還能判定生產方式是否是目前階段最好的生產方式。第四鉆能夠判定零件規格是否滿足產品生產條件。第四鉆調查主要運用于發現制造過程中最初存在漏洞的地方。若判定結果表明問題原因出自上階段工序，四鉆調查也需要從上一工序開始進行。而第五鉆、第六鉆是將處理問題的對象由標準化制造向工藝工程程序的轉變。其主要原因在于企業已經在進行標準化制造工序，但其中依然存在問題。最后，在第七鉆，缺陷被視為非常繁雜的問題，對次系列問題需要進行立項解決，比如運用RedX方法展開處理。

2 影響汽車發動機制造工藝的發展動向的因素

2.1 市場規模

由于發動機系統是每輛內燃機乘用車的核心組成部分，因此其市場狀況與汽車整車市場的發展有著高度的相關性。隨著我國經濟快速發展和居民人均可支配收入不斷提高，加之城鎮化建設加快，公路交通基礎設施不斷完善，二、三線城市汽車消費需求開始爆發，隨之而來汽車保有量的不斷增加，直接帶來了發動機旺盛的市場需求，整個汽車發動機行業呈現出良好的發展局面，總產量從2001年的235萬臺增長到2017年的2403萬臺。據預測，2020年我國汽車市場年均銷量將達到3500萬輛，2017-2020年平均增速可達7%。而這也將帶來發動機市場同步增長，三年平均增速預計可達7.6%。

2.2 市場結構

從產品差異化來看，一方面低端產品市場己趨成熟，基本都是基于三菱或五十菱的老舊技術逆向開發的變型產品，不僅產品差別化和專業化程度低，產品升級及單位盈利能力也較低；另一方面各大整車企業的中、高端產品，包括新產品，出于技術保密性、產品一致性、競爭策略等方面的考慮，大多采取后向一體化，企業間技術聯盟尚處于試水階段，共享意識及技術開放程度均有較大差距，使得發動機產品因技術路線各異，平臺化、通用化程度較低而具有差異化。從市場進入障礙和退出障礙來看，由于整車企業對零部件供應商要求較高，加之許多關鍵零部件本身技術復雜性及專業化程度也很高，在服務整車制造的過程中，汽車零部件企業逐步形成了一級供應商、二級供應商、三級供應商等多層級業務合作關系。而發動機作為汽車核心總成，技術、結構、工況更是復雜，對質量、性能要求尤其嚴苛，所以具備發動機研發制造能力的配套企業一般都是一級供應商。同時，經驗、品牌、業績也是整車企業重點考察的方面。此外，隨著馬太效應加劇，小企業因成本高企難以維持，大企業則在進行結構調整，加強供應鏈的把控。

3 汽車發動機制造工藝的具體發展動向

3.1 柔性生產線的發展動向

柔性生產線是集合了多種復雜技術、具有相當自動化程度的系統。隨著汽車技術的發展，1968年英國首次推出了世界上的第一條柔性生產制造系統，這種生產技術在隨后的時間里不斷創新，其具體的發展過程可以分為以下幾個階段。具體來說，第一階段是70年代研發的多種小批量的FMS，這種生產技術由于成本高效率低，并沒有被廣泛的應用在實際生產中，而是僅用在試驗和研發過程中；第二階段是80年代開發的柔性自動生產線FTL，這種制造系統由傳統的生產加工中心，再結合數控組合機為主的設備構成，這種制造系統已經可以初步應用在汽車的工業生產中，但是還無法完全滿足汽車工業生產的全部需要；第三階段是90年代初期的生產系統。在這個時期由于科學技術的的高速發展，數控技術的生產線發展已經相當成熟，所生產的產品不但質量好價格低，而且生產效率也大大提高。另外，由于加工中心的發展到后期逐漸出現三坐標生產型高速加工中心，而應用這種加工中心作為主體所構成的新型柔性生產自動線，也就是敏捷柔性自動線，它從根本上提高了生產效率，而且這種生產線既可以重復使用又可以互相組合使用，還能夠進行擴展，因此這種生產能夠滿足市場發展的需要，正因為敏捷柔性生產線能夠適應未來的市場需求和變化，所以它就是未來這方面加工制造的發展方向。具體優點如下。（1）設備綜合利用率高。將機器編入到柔性生產線后，與機器單獨使用時的設備輸出相比，輸出顯著提高。（2）產線在制品減少。由于柔性生產線能有效地支持OnePieceFlow，能將生產線的在線庫存降到最低的數量。（3）生產線能根據客戶需求進行快速變換。柔性化生產線可以節約重建生產線所需的時間，這也意味著新產品可以在最短的時間內面世。

3.2 凸輪磨削工藝的發展動向

凸輪磨削工藝在很長的一段時間里在機械仿形領域占有重要地位，直到80年代中期，才被高速加工中心CNC無抗魔的屠龍磨削工藝技術所代替。出現這種局面的原因主要是CNC屠龍磨削的柔性和加工成型后。產品表面的精度大大提高，遠遠優于過去的機械仿形通過磨削工藝，因此我們說CNC凸輪磨削工藝就是凸輪磨削工藝的發展方向。

4 結束語

總之，縱觀汽車制造業的歷史發展已有百余年，隨著汽車發動機制造技術和水平的不斷提升，發動機的加工工藝也在不斷的推陳出新，無論是發動機的五大加工工藝，還是缸體與缸蓋正在發展捷柔性生產線取代傳統柔性生產線的發展路徑，都在朝著精益求精加工方向發展。

參考文獻

[1]楊婉婷.汽車發動機再制造技術與發展趨勢[J].內燃機與配件，2018，05：97-98.

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