導(dǎo)讀

近年來新能源汽車的發(fā)展非常迅猛，其滲透率在逐月提高，不僅在乘用車領(lǐng)域已經(jīng)取得主導(dǎo)地位，銷量增長勢頭強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)在今年底前其滲透率將超過40%，而且在商用車領(lǐng)域新能源汽車取得的優(yōu)勢也越來越明顯，城市新增大客車市場已基本被電動(dòng)大巴車占領(lǐng)，在輕型卡車市場和大型卡車、城市專用車輛市場，電動(dòng)汽車競爭已經(jīng)勢不可擋。

特別是隨著某新能源汽車公司20萬輛商用車基地的建成達(dá)產(chǎn)，必將促進(jìn)商用車向電動(dòng)化的趨勢加速發(fā)展。現(xiàn)開辟一個(gè)專欄，介紹新能源汽車的制造工藝知識(shí)，歡迎網(wǎng)友們參與討論及投稿。 新能源汽車整車制造工藝范圍 本文所指的新能源汽車是指區(qū)別于主要采用傳統(tǒng)石化燃料作為動(dòng)力源而言的汽車，包含純電汽車、插電混動(dòng)汽車、氫燃料電池汽車。純電汽車具有優(yōu)良的駕駛性能、綠色環(huán)保的特性，成為了越來越多人購車的第一選擇，但電動(dòng)汽車的電池成本太高，需要用到鋰、鈷、鎳等貴金屬，同樣配置的電動(dòng)汽車價(jià)格比燃油車要高得多，隨著動(dòng)力電池技術(shù)的不斷發(fā)展，電池成本降低后，電動(dòng)汽車將會(huì)得到更快普及。插電混動(dòng)汽車是具有了純電汽車和燃油汽車的雙重特征，這種車型可油可電驅(qū)動(dòng)，且充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)的中高速的燃油經(jīng)濟(jì)性和電動(dòng)汽車快速起步及低速行駛時(shí)的優(yōu)良性能，在充電樁還不夠普及、充電不是很方便的情況下，仍然有很大的發(fā)展空間。氫燃料電池汽車是未來汽車的一個(gè)重要發(fā)展方向，但目前存在的主要問題有氫動(dòng)力總成成本太高、加氫站太少、高壓氫氣運(yùn)輸困難等，這類新能源汽車的普及需要一個(gè)較長的市場培育和降低制造成本的過程，暫時(shí)還沒有規(guī)劃在主流大批量生產(chǎn)線上生產(chǎn)氫燃料電池汽車。

雖然純電汽車和插混汽車的動(dòng)力系統(tǒng)有很大的差別。但在在實(shí)際的工廠中，通過產(chǎn)線改造和設(shè)備適配，這兩種車型是可以混線生產(chǎn)的。相對來說插混車型既有燃油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，又有純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，裝配零件更多，工藝更為復(fù)雜，需要對過程質(zhì)量采取更為嚴(yán)苛的管控措施。

新能源汽車整車制造工藝一般包含沖壓工藝、焊裝工藝、涂裝工藝、總裝工藝、動(dòng)力總成工藝、動(dòng)力電池工藝。這些工藝過程事新能源汽車制造的必要環(huán)節(jié)，每一個(gè)工藝過程的制造效率、成本、質(zhì)量都會(huì)體現(xiàn)在新能源汽車整車上，也決定了其品質(zhì)的優(yōu)劣和競爭力的強(qiáng)弱。好的汽車不僅是設(shè)計(jì)出來的，更是好的工藝制造出來的。

純電動(dòng)、插電混動(dòng)、氫燃料電池汽車之間的制造工藝區(qū)別 純電汽車、插電混動(dòng)汽車、氫燃料電池汽車都是裝有動(dòng)力電池的，只是各動(dòng)力電池的容量不一樣，采用純電驅(qū)動(dòng)的行駛里程有很大的差別。

在整車制造工藝上這三種車型的車身零件和結(jié)構(gòu)有很大差別，但其沖壓工藝、焊裝工藝和涂裝工藝幾乎相同，可以共線共設(shè)備柔性生產(chǎn)；而其總裝工藝需要設(shè)計(jì)不同的工位數(shù)，而且需要設(shè)計(jì)車型專用工位，雖然可以共線混流生產(chǎn)，但混線生產(chǎn)時(shí)會(huì)降低生產(chǎn)效率，比如裝配氫氣灌的工位及設(shè)備，在裝配純電和混動(dòng)車型時(shí)是用不上的；裝配混動(dòng)車型的燃油系統(tǒng)、排氣管系統(tǒng)的工位及設(shè)備在裝配純電車型也是派不上用場的。因此在工藝規(guī)劃時(shí)需要結(jié)合公司的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，避免浪費(fèi)。

新能源汽車制造工藝的研究內(nèi)容 汽車制造工藝是研究如何最經(jīng)濟(jì)地把原材料加工為優(yōu)質(zhì)汽車零件和商品汽車的制造方法和過程控制的科學(xué),它涉及制造原理、流程、條件、效益，也就是要解決能不能加工?怎樣加工? 用什么方法加工、花多大代價(jià)加工、如何檢測等一系列問題，并落實(shí)到由工件、工裝、工具、設(shè)備、儀器所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中，主要體現(xiàn)在工藝技術(shù)、工藝裝備、工藝管理三個(gè)方面。

對于一件成功的汽車產(chǎn)品來說,它的價(jià)值不僅取決于使用材料本身以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)，更取決于它的制造過程一制造者對于材料的利用、加工操作的經(jīng)驗(yàn)和技能。產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝它們相輔相成，互為支撐，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽車的必要條件，缺一不可，忽略哪一方面都會(huì)給企業(yè)帶來災(zāi)難。

汽車制造工藝需要解決以下問題：

1）如何將設(shè)計(jì)的圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r(jià)值的產(chǎn)品

2）用什么樣的加工方法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo):

3）用什么手段保證加工的產(chǎn)品質(zhì)量;

4）用什么辦法實(shí)現(xiàn)制造成本的最低化

5）用什么的設(shè)備既能保證制造精度又能提高生產(chǎn)效率

6）在工藝設(shè)計(jì)過程中如何通過數(shù)字化技術(shù)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短周期

新能源汽車制造五大工藝的研究對象不僅包含了加工過程中的時(shí)間、速度、能源、方法、程序、手段、質(zhì)量、環(huán)境、安全、工藝管理等一切與商品生產(chǎn)有關(guān)的因素，而且還包含制造過程的數(shù)字化技術(shù)、制造大數(shù)據(jù)應(yīng)用與趨勢預(yù)測、智能制造場景的規(guī)劃及落地等，向著數(shù)字化制造、智能制造方向轉(zhuǎn)型升級。

常用主要工藝術(shù)語介紹

1.工藝路線

工藝路線是指產(chǎn)品或零部件在生產(chǎn)過程中，由毛坯準(zhǔn)備到成品包裝入庫經(jīng)過企業(yè)各有關(guān)部門或工序的先后順序，制造地點(diǎn)及內(nèi)制/外制分工等。零件工藝路線的劃分也往往伴隨著制造利益和責(zé)任的劃分和轉(zhuǎn)移，如確定內(nèi)制路線，決定了該零件是在廠內(nèi)制造，需要由廠內(nèi)的人員負(fù)責(zé)完成該零件的工藝設(shè)計(jì)、投資、制造、檢查、物流、管理的全部工作，同時(shí)也享受由此帶來的勞動(dòng)增值；如確定為外制路線，該零件的工藝設(shè)計(jì)及其所有的制造工序都由外部供應(yīng)商承擔(dān)，該零件的勞動(dòng)增值和供貨質(zhì)量責(zé)任也由供應(yīng)商承擔(dān)。確定工藝路線分工與公司的發(fā)展戰(zhàn)略密切相關(guān)，也與如何進(jìn)行成本核算有關(guān)。國內(nèi)大部分的汽車公司大部分的零件是外制的，但有一家最近很火的新能源汽車企業(yè)卻反其道行之，其大部分的零部件都是自制的。如車身上的大、中、小沖壓件都是在自家沖壓工廠生產(chǎn)的，車身上的各焊接總成也是在自家的焊裝工廠制造，車輪總成的分裝也是在總裝工廠完成自動(dòng)分裝并自動(dòng)輸送至裝配工位等。

2.生產(chǎn)綱領(lǐng)

是指汽車企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃，一般按年度生產(chǎn)綱領(lǐng)做規(guī)劃或制訂計(jì)劃。比如要規(guī)劃一個(gè)年產(chǎn)各類汽車40萬輛生產(chǎn)綱領(lǐng)的基地，不僅基地內(nèi)的各生產(chǎn)工序都要按同樣生產(chǎn)綱領(lǐng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)行，基地外的配套廠家也應(yīng)該具備同樣的生產(chǎn)和供貨能力，而且整車的銷售渠道也必需暢通，也就是產(chǎn)、供、銷都要達(dá)成同樣的規(guī)模才能保證生產(chǎn)綱領(lǐng)的實(shí)現(xiàn)。

生產(chǎn)綱領(lǐng)與作業(yè)班次、生產(chǎn)節(jié)拍、工作天數(shù)、設(shè)備綜合開動(dòng)率等關(guān)聯(lián)，作業(yè)班次有單班、雙班、三班生產(chǎn)制。工作天數(shù)是指一年內(nèi)除掉國家規(guī)定的節(jié)假日后的工作日，這是國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作日，但每家企業(yè)往往會(huì)有自己的工作日歷。在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)或安排生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，一般以生產(chǎn)線一年總生產(chǎn)時(shí)間即年時(shí)基數(shù)做為滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的一個(gè)重要條件，比如標(biāo)準(zhǔn)年時(shí)基數(shù)：251天*7.5小時(shí)*2班=3765小時(shí)，或251天*7小時(shí)*3班=5271小時(shí)；最大年時(shí)基數(shù)：300天*7小時(shí)*3班=6300小時(shí)。在做工藝設(shè)計(jì)或生產(chǎn)安排時(shí)，一般按年時(shí)基數(shù)5000小時(shí)做為輸入條件較常見，實(shí)際工作時(shí)間可以通過加班進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.生產(chǎn)節(jié)拍

生產(chǎn)節(jié)拍是指汽車制造流水生產(chǎn)中，相繼完成兩件制品之間的時(shí)間間隔，一般以秒計(jì)，比如一條生產(chǎn)線的節(jié)拍是60秒，是指每60秒就可以生產(chǎn)一輛車或部件。生產(chǎn)節(jié)拍是與生產(chǎn)綱領(lǐng)密切相關(guān)，（年時(shí)基數(shù)/生產(chǎn)節(jié)拍）*設(shè)備綜合開動(dòng)率=生產(chǎn)綱領(lǐng)。實(shí)際工作中為了更直觀表達(dá)和方便計(jì)算，常常用每小時(shí)生產(chǎn)汽車的輛份數(shù)即JPH來表達(dá) ，如一條60JPH的生產(chǎn)線就是表示該產(chǎn)線實(shí)際節(jié)拍為每小時(shí)生產(chǎn)60輛車，用每天計(jì)劃生產(chǎn)的小時(shí)數(shù)乘60JPH就能得出日產(chǎn)量，用年時(shí)基數(shù)乘60JPH就能得到年總產(chǎn)量。

4.工藝合件

工藝合件一般是由工藝提出的將兩個(gè)或兩個(gè)以上單獨(dú)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品零件組合成一個(gè)供貨模塊的部件，并定義一個(gè)唯一的工藝合件號。汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在開發(fā)設(shè)計(jì)零部件時(shí)往往是根據(jù)功能要求進(jìn)行分項(xiàng)設(shè)計(jì)，工藝上出于便于模塊化供貨、方便制造、更好地保證制造質(zhì)量、更好的經(jīng)濟(jì)性等原因，往往會(huì)根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際情況提出工藝合件定義需求申請，經(jīng)相關(guān)部門研討同意后，形成完整的車型工藝合件清單，并組織實(shí)施。，比較典型的合件有儀表板總成合件、座椅總成合件、車輪總成合件、前保險(xiǎn)杠總成合件、后保險(xiǎn)桿總成合件、頂棚總成合件、前托架總成合件、后托架總成合件等，車身前地板總成合件、后地板總成合件、及其它車身鈑金件合件。

5.工藝性分析

是指在產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)階段，工藝人員對產(chǎn)品和零件結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行全面審查并提出意見或建議的過程，工藝性分析是同步工程設(shè)計(jì)的一部分。主要包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否可制造，是否有明顯的制造質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、現(xiàn)有的設(shè)備能否滿足要求、需要采取哪些工藝措施才能滿足產(chǎn)品要求、需要補(bǔ)充哪些工具工裝才能生產(chǎn)、該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否在其它車型上出現(xiàn)過質(zhì)量問題、是否需要特殊的材料、生產(chǎn)線的通過性審查及改造方案、會(huì)否產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉、工具可達(dá)性核實(shí)等等，現(xiàn)在可以利用數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行產(chǎn)品的工藝性分析，并進(jìn)行虛擬驗(yàn)證和輸出改善或改造的技術(shù)方案。

6.工藝規(guī)劃

是指根據(jù)汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖及其要求開展該產(chǎn)品的制造技術(shù)及制作工藝的方案策劃及計(jì)劃，包含產(chǎn)房、生產(chǎn)線、工藝設(shè)備、工裝/工具、工藝流程及過程控制等的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。工藝裝備是指產(chǎn)品制造過程中所用的各種生產(chǎn)線、專機(jī)設(shè)備、智能工作站及工裝夾具的總稱。工裝夾具設(shè)計(jì)是指包括生產(chǎn)車型所需的夾具、刀具、模具、吊具、托盤、量具、檢具、輔具、工具和工位器具等技術(shù)設(shè)計(jì)及選型工作。而工藝設(shè)計(jì)則是根據(jù)工藝規(guī)劃開展車型制造所需的編制各種制造工藝文件和設(shè)計(jì)工藝裝備技術(shù)規(guī)格或圖紙的過程，是工藝規(guī)劃落地重要環(huán)節(jié)。

總之，新能源汽車制造工藝規(guī)劃及設(shè)計(jì)需要有新的思維，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上確立新的目標(biāo)，隨著產(chǎn)品的創(chuàng)新進(jìn)步，工藝的創(chuàng)新也必須更上一層樓，需要采取有效的工藝措施提質(zhì)量、降成本、提效率、保安全，為新能源汽車使用安全上好保險(xiǎn)鎖，為提升產(chǎn)品競爭力增添力量。