——訪中國汽（qì）車工程學會（huì）裝（zhuāng）備部部長陳長年教授

      近十幾年（nián）來，汽車工業實現了高速增長，每年的消費量由273萬（wàn）輛（liàng）提升至592萬輛，躍居世界第二位。有專家預測， 2010年後我（wǒ）國汽車年（nián）產量可達到（dào）800萬～1000萬輛，到2020年年（nián）產量將超過1400萬（wàn）~1800萬輛，屆時（shí）我國將有望成為世界汽車生產第一大國。與此同時，我國也正在向全球汽車零部件生（shēng）產基地（dì）邁進。相關數據顯示（shì），“十五”期間我國汽車零（líng）部件出口額增長了6.6倍，2005年（nián）就已經達到85.3億美元。跨國公司到2007年底前計劃采購500億美元汽（qì）車零部件，其中70%瞄準中國。

     迅速發展的汽車工業已經成為（wéi）我國機床消（xiāo）費（fèi）主體。據統計，數控機床企業的訂單中有四成是來自汽車裝備製造領域的。作（zuò）為機床的第一大用戶，汽車（chē）裝備製造都為機床產業的發展提供（gòng）了哪些機遇？機床行業又該如何進一步滿足汽車裝備製造（zào）的新需求，進而抓住機遇做大做強？筆者在對中國汽車工程學會裝備部部長（zhǎng）陳長年教授（shòu）的（de）采訪過程中得到了答案……

“汽車工業是拉動機床工業發（fā）展的火車頭”

     《數控機床市場》：“汽（qì）車工業是拉動機床工業發展的火車頭”，這個觀點您在2005年就已提出，之後曾多次提到（dào）過。為什麽要特別強調這一觀點？

     陳長年：這（zhè）需要從曆史角度來觀察。考察工業發達國家（jiā），凡（fán）是能全麵滿（mǎn）足汽車工業需（xū）求的（de）機床工業，必定是（shì）世界（jiè）一流的機床工業。世界汽車生產（chǎn）六大國——美、日、中、德（dé）、意、韓，也是世界機床生產六（liù）大國。這些（xiē）國家機床工業大約40—50%由汽車工業帶動。反之，曾經的機床強國英、法，也隨其汽車（chē）工業沉淪。一個多世紀以來，世界製造技術最重要的（de）發明，如，流水生（shēng）產（chǎn）線、數控機床、高（gāo）速（sù）加工、柔（róu）性製造、各種高效製造技術、精益生產、工業工程、可重構（gòu）製造係統等，大（dà）都發源於汽車和航空製造業。

     進入新世紀，在節能、減排、安全等方麵的要求之下，汽車工業又出現（xiàn）了汽車輕量化製造技術、激光拚（pīn）焊板成形技術、超高強度鋼衝壓技術、管件內高壓成形技術、輕體材料（liào）(鋁、鎂、鈦)成形、溫鍛技術等，這些新的技（jì）術革新都（dōu）促進了機床（chuáng）產業的（de）進（jìn）步（bù）。由此可見，機床技術的（de）發展來自需求，即市場的驅動。汽車工業的發（fā）展一定程度上（shàng）代表著裝備製造業市場對機床的需求。在世界範（fàn）圍內，凡是能滿足汽車工（gōng）業需求的機床企業，必定是一流企業。舉個例子，在高速加（jiā）工中心之前，高效率的組合機床自動生產線統治了汽車工業的生（shēng）產。由於競爭加劇，汽車產品更新換代周期（qī）從幾十年縮短到4年，組合機床自（zì）動線由於（yú）缺乏柔性而無（wú）法適應（yīng）。因此美（měi）國汽（qì）車巨人福特與機床巨人INGERSOLL合作，研製了集高柔性及高效率（lǜ）於一身的高（gāo）速加工中心，由它組成的柔性（xìng）自動生產（chǎn）線的問世（shì），不僅加快了汽車產品的更新換代，也提高了企業的效率和靈（líng）活性。

     《數控機床市場》：從技術革新的角度來看（kàn），汽車業對機床產業的帶（dài）動作用體現在哪些方（fāng）麵？

     陳長年：汽車生產特征是流水自動線，核（hé）心技術是係統集成技（jì）術。進入二十一（yī）世紀後，汽車工業的（de）發展要求機（jī）床企（qǐ）業具備將各種（zhǒng）現代製造技術按照精益、敏捷的理念來設計新一代柔性自動生產線的能力。這不僅要求機床製造企（qǐ）業非（fēi）常熟悉現代汽車零部（bù）件製造工藝，還要熟練掌握各種現代（dài）製造技術，如（rú）數字化技術、柔性（xìng）自動化技術、高速加工技術（shù）、仿真技術、綠色製造技術等，同時還需具備將各種技術集成的（de）能力。可以說，提供總成（PT）現代柔（róu）性自動線的能（néng）力已成為世界頂級機（jī）床製造企業的標致。

     目前流水自動線設備排列是串聯式。全線機床（chuáng）不能獨立工作，一（yī）台機床故障全線停（tíng）產，即使一分鍾也會造成巨大經濟損失。如，一個（gè）年產量30萬台的發動機廠，停產一天的損（sǔn）失就可達1.5億元。這就對機床的可靠性提出了苛刻的要求。大批量（liàng）生產還需要高效專用機（jī）床、專用自動生產線。對機床（chuáng）的基本要求是高剛度、高速度、大功率。一律配備超硬（yìng）刀具。高效專用機（jī）床基本特（tè）征是“量體裁衣”型，即按照（zhào）用戶需要提供個性化產品（pǐn）。它的技術含量、技術附加值和難（nán）度也遠比通用機床高得多，也要求提供成（chéng）套“交鑰（yào）匙”工程。在“交鑰匙”工程（chéng）基礎（chǔ）上（shàng），目前國際上已發展到提供全麵解決方案(Total Solution)。這也給機床提出了空（kōng）前（qián）高的要求。如具備自（zì）主技術創新能力，機床企業提（tí）供（gòng）的不僅是全麵的，還必須是當代技術水平可達（dá）到（dào）的“最佳”方案。

     轎車零件的（de）尺寸和幾何形狀精（jīng）度比一般機械要高一到兩（liǎng）個精度等級，這就帶動了機床向（xiàng）高精度發展。大批量生產加工（gōng）的需求也要（yào）求機床在高精度的同時保持高穩定性。汽車工業在驗收（shōu）機床時，不僅要考核單件加工的精度，還要進行零件的批量加（jiā）工，考核其精度保持性，也即考核它的工（gōng）序能力指數（Cpk值）。這些可帶動機床工業的開發設計能力，加工、裝配的質量以及生產管理的（de）質量保證（zhèng）體係。

     由於競爭激烈，汽車生產對降低製造成本的要求越來越苛刻（kè）。這（zhè）就要求對加工工（gōng）藝（yì）及裝備不斷創新。如，采用精益機床（lean Machine），去除冗餘功能，具有高效率和極強針對性特點；敏捷夾具（柔性夾具—可控、可調夾具），智能刀具（Smart Tools），為特定（dìng）零件加工設計的一係列可控（kòng）、可調和專用高效刀具；進行複合加工；切削加工轉變為少、無切削加工、非傳統加工，等等。這也帶動了機床工業創新能力的提高。

     汽車工業是模具應用最多的工業。模（mó）具（jù）品種多（duō）、精度高、形（xíng）狀複雜，還要求交貨期短。目前，精密、複雜的汽車衝（chōng）壓（yā）模具和塑料模具、轎車覆蓋件模（mó）具、電子（zǐ）接插件等高檔模具仍有很大一部分依靠進口。由於模具產品的高技術特性（xìng），需（xū）要采用精（jīng）密五軸加工龍（lóng）門式、床（chuáng）身式高速銑、高級電加（jiā）工機床，還有（yǒu）CAD/CAM一體化技術、快（kuài）速模型製造技術等，才能保證工藝要求。

     汽車工（gōng）業還對衝壓自動線、精密鑄（zhù）件自（zì）動線、機器人（rén）焊裝自（zì）動化成套裝備、機（jī）器人噴（pēn）裝成套裝備、總裝自動化成套設備、數控刀具係統、激（jī）光切割和焊接設備、測試（shì）設備等提出（chū）了全（quán）麵要（yào）求。

“抓住汽車工業（yè）帶（dài）動機床工業大發展的最後一次曆（lì）史機遇”

      《數控機床市場》：隨著汽車（chē）工業的發展，汽車的裝備製造有了哪些新的（de）需求？

     陳長年：這要分兩部分來看——整車製造裝備（bèi）和零部件製造裝備。整車製造的“四（sì）大工藝裝（zhuāng）備”包括裝配線、車（chē）身焊裝生產（chǎn）線（xiàn）、塗裝生產線、衝壓生產線。“十一五”期間（jiān），我國整（zhěng）車製造的“四大工藝（yì）裝備”將麵臨著從傳統生產線向現代自（zì）動生產線的（de）全麵過渡。零部件製造裝備主要包括金（jīn）屬切削機床、精密鍛造設備、精密鑄造設備、製造零部件的金屬切削機床等。金屬切削機床（chuáng）占全部汽車（chē）製造裝備數量和（hé）金（jīn）額的一半以上，特別是（shì）我國，由於精密鍛造技術（shù）和設備落後，大部分汽車（chē）零部件采用切削方式加工；精密鍛造設備包括模鍛、熱精（jīng）鍛、冷精鍛（duàn）、溫精鍛設（shè）備（bèi）等；精（jīng）密鑄造設備則包括鑄鐵精密（mì）鑄造設備（bèi），鋁（lǚ）合（hé）金精密鑄造設備等。

     製造零部件的金屬切削機床，關鍵設備是發動機製造關（guān）鍵裝備及其（qí）他高端汽車零部件製造裝備。發動機製造（zào）關鍵裝備中，除了缸體、缸（gāng）蓋、變速器（qì）殼體柔性自動線（FTL）采用高速通用加工中心+高效數控專用設備外（wài），基本是以高效專用數控設備為主。特別是，曲軸精加（jiā）工的成套高效專（zhuān）用數控設備、高速外銑、磨削裝備（bèi）等，進口依存度幾乎100%。從而使曲軸生產線成為發動機生產線（xiàn）中最昂貴的。而其他高端汽（qì）車零（líng）部件製造關（guān）鍵裝備中，急需開發的（de）是“多品種（zhǒng）大（dà）批量柔性自動化設備（bèi）”。二十世紀末，汽車零部件生產方式發生了革命性（xìng）轉變。新興的多品種大批量生產方式對裝備製造業提出了空前（qián）嚴峻挑戰。目前，高效柔性自動線（xiàn）（FTL）是（shì）主要應對方案，也是（shì）轎車發動機製造的主體生產線。但其價格昂貴，使絕（jué）大多數汽車（chē）零部件多品種大批量生產望而卻步。本世紀初，國際（jì）上剛剛出（chū）現了兼有組合專機的高效率和加工中心高柔性的創新型單機——TransFlex（組合、柔性複合詞），由於可（kě）加工幾十種高精度汽車零部件，節拍速度一分鍾之內，價格隻有（yǒu）FTL的（de）1/10—20，市場前景廣闊。如，浙（zhè）江萬向已經購買了美國MAG集（jí）團十幾台這種設（shè）備。

     而製（zhì）造零部件的精密（mì）鍛造設備則是我國（guó）機床（chuáng）工業的軟肋。造（zào）成汽車零部件的精密鍛件80%依賴進口。由於我國正在成汽車零部件世界工（gōng）廠，目前出現了以江蘇民營和（hé）外（wài）資企業為主的汽車零部件製造（zào）商大量采購國外和台灣冷（lěng）鍛設備生產（chǎn）的局麵。

     《數控機床市場》：從您的分析中（zhōng）也（yě）可以（yǐ）看出，我國的汽車裝備製造生產（chǎn）線依然（rán）主（zhǔ）要以進口機床為（wéi）主，我國的數控機床在技術上還亟待提高。您認為國產機床行業還存在哪些差距？

     陳長年（nián）：國內數控（kòng）機（jī）床的差距不僅（jǐn）體現（xiàn）在難（nán）以生產出高（gāo）質量的產品，具體到汽車行業來說，機床業（yè）的滯後使（shǐ）國內整車裝配流水線、車身焊接和裝配生產線、噴塗生產線、衝壓生（shēng）產等整體落後於國際先進水平。在國（guó）內汽車製（zhì）造中（zhōng），中低檔次（cì）國產機床用得多，高（gāo）檔次的較少，通用類機床多（duō），特殊功能和個性化（huà）的機床較少。以致許（xǔ）多高精度數控機床（chuáng）、數控複合（hé）機床、高效（xiào）專（zhuān）用數控機床還是多數依靠進口。 許多機床廠家往往忽視機床製造過程中的質量控製，大部分功能部件（jiàn）未進行工程試驗和破壞性試（shì）驗，同時不（bú）少機床廠家所選用元器件質量（liàng）不過關，導致（zhì）機床銷售後（hòu），故障率高，精度達不到合（hé）同要求。

     總體上講，我國還缺乏將（jiāng）工藝係統、物（wù）流（liú）係統、信息係（xì）統集成為製造單元或生產線的成熟經驗和技（jì）術。特別（bié）是（shì）故障診斷專家係統技術，工藝參數（shù）優化專（zhuān）家係統技術的（de）開發應用不夠（gòu），這是我國（guó）與國際水（shuǐ）平差距拉大的重要原因之一。

     《數控機床市場》：今年，國家將啟動“高檔數控機床與基礎（chǔ）製造技術”重大專項。這是（shì）否意（yì）味著我國機床（chuáng）行業的發展機遇已經來臨？

     陳長年：這其（qí）實也（yě）是汽車行業帶動機床產業發展的最後（hòu）一次曆史機遇。在高檔數控機床與（yǔ）基礎製造技術”重大專（zhuān）項中提到的汽車（chē）製（zhì）造（zào）業“高效、高精、成套”技術是基礎（chǔ）製造技術的重中之重。“高效”，一（yī）是指高（gāo）端的高效專用設備，如，曲軸、凸輪軸、十字軸高效專用數控機床；二是指現代高效柔性自動生產線及其需要的高速數控機床；三是指高效製造（zào）技術，如采用精鍛、精衝、精鑄、激光加工等新工藝（yì）代替傳統切削工（gōng）藝，采用“扒皮法”CBN高（gāo）速磨削，一次裝夾從毛坯到精磨完畢。“高精”則是對以現代發動機總成為代表的高精零部件製造，精密模具製造，汽車電子製（zhì）造所需（xū）的高精度設備。如，現代汽車發動機比一般機械製（zhì）造精度要高出1—2級，還要求機床高精度保持性（Cpk≥1.67）、高可靠性（MTBF值（zhí）≥3000小時）。“成套”則是整車和發動機等關鍵零部件製造的成套技術裝備，體現於大批量（liàng）生產的各種自（zì）動生產線和製造單元的係統集成能力和水平。包括具有將工藝係統（機，刀、附、量、檢、夾具等）、物流係統（原材料處理、存儲、上下料裝置（zhì）、機床間工件傳輸（shū）裝置等）、信息係統（生產線控製（zhì）、刀具更換、工裝及附具更換、工件調度、自動編程、自動監控、自動補償、工件質量自動檢（jiǎn）測、刀具磨（mó）損或破損後的自動更換和自動報警等）集成為柔性自動線的能力。高效、高精、成套是汽車製造（zào）對裝備的基本要求，也是機床行業分析問題、製定規（guī）劃的方向。

     我們中國汽車工程學會在去年（2006年）8月就啟動了“中國汽車製造裝備需（xū）求分析及發展戰略研究”課題。經過半年的努力，建立（lì）了六個汽車企業牽頭、若幹機床企業參加，高等院校和科研院所參與，由一（yī）批行（háng）業公認、經驗豐富的老專家（jiā）和40歲左右的博士、“海歸派（pài）”共（gòng）同組成（chéng）的創新團隊；按照“企（qǐ）業（yè）為（wéi）主體、市（shì）場為導向、產學研結（jié）合（hé）”的（de）方針，對“自（zì）動生產（chǎn）線成套（tào）技術與裝備”、“發動機總成製造關鍵技術與裝備（bèi）”、“汽車輕量（liàng）化製造關鍵技術（shù）與裝備”三個重點內容進行了研究，提出了23個項目。這些項目都具有兩大特點：一是都找到了依托工程（chéng），都是以企業為主體在做；二（èr）是全部都是產學研相結合的項目，都是（shì）市場急需的項目。

     能否把握這最後一次發展機遇對於國（guó）產機床行業意義重大。機床產業要緊緊（jǐn）抓住這次戰略機遇期，瞄準汽車裝備製造業（yè）的市場需求，為中國汽車業提供國際水平的（de）裝備製造設備（bèi）。