新浪汽車訊  為構(gòu)建全球汽車界領(lǐng)域、中國政府高層官員以及行業(yè)精英公開、權(quán)威和極具影響力的交流平臺，引導(dǎo)全球汽車工業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，中國汽車工業(yè)協(xié)會(CAAM)與世界汽車組織共同舉辦全球汽車界領(lǐng)袖盛會“OICA中國論壇”。 新浪汽車全程報道此次論壇，以下為上海交通大學(xué)來新民教授講話實錄。

主持人：剛才Eugenio Razelli先生在演講的時候我也在琢磨，慢一點，謝謝Eugenio Razelli先生富有激情的演講，他為我們帶來了意大利綜合技術(shù)的演講，我相信意大利有關(guān)的綜合技術(shù)值得我們業(yè)界學(xué)者的研究，內(nèi)容太豐富了，會后我們好好學(xué)習(xí)。下面有請來自上海交通大學(xué)的來新民教授，他為我們演講的題目是新世紀(jì)汽車先進的制造關(guān)鍵技術(shù)。

來新民：各位專家中午好，非常高興有機會參加這次論壇，我是來自上海交通大學(xué)的來新民，我給大家匯報的提高是新時期…關(guān)鍵技術(shù)，我的匯報的內(nèi)容包括了一下幾個方面，首先是我們這個先進制造技術(shù)的研究背景，隨著能源危機的加劇，我們汽車的節(jié)能減排技術(shù)成為我們目前國內(nèi)外非常熱的一個話題，實際上輕量化應(yīng)該是我們汽車節(jié)能減排的一個有效手段，因為不管是我們現(xiàn)有的傳統(tǒng)的汽車，還是我們以后的新能源汽車，可能它的重量它的減重都是我們面臨的課題，轎車重量每減輕10%，燃油消耗就要減少6%或者8%，實際上這個問題已經(jīng)得到國內(nèi)外汽車行業(yè)的重視。這就是超輕量化的車身和奧迪A2的車身結(jié)構(gòu)。車身在制造過程當(dāng)中零件和零件之間的連接技術(shù)，另外一個就是車身裝配的質(zhì)量控制技術(shù)，在這三個方面都遇到一些新的挑戰(zhàn)。實際上我們先進的制造工藝應(yīng)該說是來面對這些挑戰(zhàn)的一個很好的重要的保證，就像一個數(shù)字化的成型工藝，連接工藝，以及它的總裝和檢測的工藝。

第二個部分我想介紹一下車身的零部件的成型技術(shù)。包括沖壓件，沖壓件的設(shè)計，包括汽車板材的置備，這三者有機的結(jié)合，在這個方面它的發(fā)展趨勢應(yīng)該是材料這個方面它的高強度鋼越來越普遍，目前為止已經(jīng)有三代，第一代基本上是鐵素體的，第二代是基于奧氏體的，第三代是馬氏代的。另外在成型上在連接上，在零件的置備上這個成型工藝一體化和集中化這個方面，熱沖壓成型和快速的超速成型方面都是一個發(fā)展的趨勢，再有就是沖壓件結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢可能它的結(jié)構(gòu)更加整體化，局部的功能可能有些局部或者是加強這個方面，比如說熱沖壓局部熱化，特殊截面它的成型，另外一個就是成型裝備上它的柔性化，比如說增量成型裝備，一些滾壓成型。在成型方面我們覺得覺得關(guān)鍵的技術(shù)可能有以下幾個方面，一個就是溫?zé)岢尚停驗殡S著汽車板強度越來越高，在常溫下成型變得越來越困難，因此溫?zé)岢尚涂赡苁俏覀兾磥戆l(fā)展的方向，在這個里面我們遇到的挑戰(zhàn)就是在成型過程怎么來分析，以及在這個成型過程當(dāng)中怎么來進行淬火工藝的優(yōu)化。第二個關(guān)鍵技術(shù)可能是在輕量化的液壓成形方面，在成形過程當(dāng)中他的不均質(zhì)管才液壓成形性能評估方面。

另外一個技術(shù)就是柔性的包邊技術(shù)，這個技術(shù)尤其是在門的包邊上得到了應(yīng)用，在成形過程當(dāng)中它的成形質(zhì)量比如說起重，在滾邊開裂處，滾邊缺陷預(yù)測及控制技術(shù)，如何進行滾邊工藝的路線規(guī)劃這些方面。

第四個問題就是在大批量生產(chǎn)過程當(dāng)中他的沖壓成形工藝文件性設(shè)計，因為我們沖壓件你的模具設(shè)計出來以后，在試模階段不會出現(xiàn)太多的問題，但是當(dāng)你大批量生產(chǎn)的時候如何保證讓它批量化制造條件下，它的成形質(zhì)量這是我們所遇到的一個非常重要的問題，這里面就是我們?nèi)绾蝸砜刂扑墓に嚨姆€(wěn)健性，就是如何使得我們成形質(zhì)量對成形工藝參數(shù)波動不敏感，因此在這個里面我們需要開展一些研究工作，那么這個里面所遇到的挑戰(zhàn)整個材料和工藝它的一些統(tǒng)計分析的特性，波動特性如何來分析，以及它的成形過程當(dāng)中各種實驗?zāi)Ｐ腿绾蝸泶_定，以及他的敏度分析和優(yōu)化技術(shù)。

這是某汽車廠他的側(cè)圍的成形穩(wěn)健設(shè)計技術(shù)，這是非常復(fù)雜的零件，這就要求它整個沒有開裂，沒有啟動，甚至沒有懷疑線，這個例子主要是成形試生產(chǎn)階段，它的模具，一些問題可以使得它的廢品率在試生產(chǎn)階段比較高，對于這個問題我們可以首先進行成形工藝它的一些參數(shù)的分析，包括確定它的主要的參數(shù)和次要的參數(shù)，在這個基礎(chǔ)上我們可以對這個成形過程當(dāng)中不同的部位，比如說A區(qū)域，B區(qū)域，像這些區(qū)域我們可以進行參數(shù)的敏度的分析，確定出最敏感的參數(shù)，我們建立出最敏感的參數(shù)，他的起重，他的開裂和這些敏感參數(shù)的關(guān)系，最后確定出最優(yōu)的最穩(wěn)健的工藝參數(shù)。然后我們對他們進行調(diào)整，調(diào)整汽車板材料取值范圍，以及修改這個材料毛坯孔，初始的孔形，通過這個優(yōu)化通過穩(wěn)健設(shè)計在原來試生產(chǎn)的時候廢品率比較高降到了現(xiàn)在的比較低，小于1%。

第二個例子  就是在成形過程當(dāng)中某個車的副車架，這個副車駕是非常非常復(fù)雜的零件，而且也是汽車當(dāng)中非常重要的零件，這個主要是由一根鋼管經(jīng)過數(shù)控彎曲再經(jīng)過液壓成形形成我們這個形狀。

第三問題就是薄板結(jié)構(gòu)先進連接技術(shù)。

焊接與連接工藝發(fā)展趨勢傳統(tǒng)的機械連接可能以后越來越少了，一些新的連接方式比如說我們激光連接方式包括一種材料膠結(jié)形式，我們SPI技術(shù)，鋁合金它的摩擦攪拌點焊的連接這些技術(shù)可能會成為我們以后無論是學(xué)者界還是業(yè)界的發(fā)展趨勢。另外就是焊接和連接工藝裝備上一個就是我們?nèi)绾翁岣哔|(zhì)量，一個是如何降低能耗，一個是如何來采用新的技術(shù)提高產(chǎn)能，在這個連接工藝裝備上它有很多的發(fā)展趨勢。這里面我們可能遇到的關(guān)鍵技術(shù)一個是高強度鋼，它點焊的技術(shù)在國內(nèi)外一些主流的汽車廠可以得到全方位的運用。用這個點焊技術(shù)比目前節(jié)省能耗1/3，現(xiàn)在可能遇到的問題就是我們在實際生產(chǎn)當(dāng)中我們采用中平電阻點焊他們一些焊接標(biāo)準(zhǔn)都延用原來的標(biāo)準(zhǔn)，這個需要我們做一些研究。

再就是鋁合金自沖鉚接的技術(shù)。可連接多種材質(zhì)的板才，不需要事先鉆孔，強度較點焊更節(jié)能。

關(guān)鍵技術(shù)三就是鋁鋼冷金屬過度弧焊，將焊絲運動直接同焊接過程控制相結(jié)合。金屬過度時電流幾乎為零。

第四個連接技術(shù)就是采用光纖激光釬焊技術(shù)，這個技術(shù)可能也是我們未來的一些連接的潛在技術(shù)。

這個里面我舉一些例子就是采用伺服焊槍電阻點焊質(zhì)量控制技術(shù)。高強鋼材料在車身中應(yīng)用比較逐漸增加，帶來點焊工藝窗口狹窄，飛濺等嚴(yán)重問題。

這里面主要利用了我們伺服焊槍點焊來進行焊接的時候可能要解決一些問題，他在焊接過程當(dāng)中他的一些工藝參數(shù)跟質(zhì)量的內(nèi)在關(guān)系，以及它的電級如何進行在線的識別，實現(xiàn)我們在焊接過程當(dāng)中焊合過程的控制，實現(xiàn)每個焊點得到百分之百的可靠性。這里面我們在上海通用做了一些例子。我們對板跟管的焊接使得焊合質(zhì)量得到了比較大的提高。

第四個問題就是我們這個車身裝配的質(zhì)量控制，因為隨著車身輕量化在一個車身制造過程當(dāng)中可能有多種的材料，特別是高強度的鋼和合金鎂合金他應(yīng)用上去以后制造過程當(dāng)中它的尺寸如何控制，給這個尺寸質(zhì)量控制帶來一些難度，在這個方面在車身它的制造偏差可能對最后整個的車身的性能都會帶來一些影響，這里面可能在這個車身裝配過程當(dāng)中它的發(fā)生趨勢一個是新材料和新工藝的發(fā)展，由于新材料對于他的裝配技術(shù)和檢測技術(shù)都帶來新的要求，同時在這個車身的裝配質(zhì)量控制當(dāng)中可能要從我們目前就是在這個批量化生產(chǎn)和試生產(chǎn)過程當(dāng)中的尺寸中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計等等它的質(zhì)量控制。

另外一個就是新產(chǎn)品樣本快速試制。如何進行新產(chǎn)品特別是他的輕量化的車身快速的試制，也是我們遇到的問題也是關(guān)鍵技術(shù)。這個里面可能是我們車身尺寸偏差的控制它的核心問題實際上就是在你這個車身裝配過程當(dāng)中，像我們車身裝配的生產(chǎn)線它的整個偏差如何檢測，以及零件偏差到總成，從分總成到總成以及到最后的車身，如何傳遞如何累計整個的過程，在這個過程當(dāng)中我們怎么進行它的控制，在車身裝配過程當(dāng)中，他尺寸工程可能是一個一系列的關(guān)鍵技術(shù)，我們可以總結(jié)出有十大關(guān)鍵技術(shù)，在設(shè)計階段可能是用整個尺寸項目如何規(guī)劃，尺寸如何匹配，尺寸的標(biāo)準(zhǔn)怎么來裝配，裝配偏差如何來分析。整個質(zhì)量系統(tǒng)怎么進行處理，包括怎么進行接近。這里面可能遇到的一些關(guān)鍵的技術(shù)就是你這個車身非常復(fù)雜的車身，制造質(zhì)量如何評價，因為一個車身可能有幾百個零件，在每天要生產(chǎn)幾百輛車，在這個生產(chǎn)過程當(dāng)中可能你每天抽樣只有一輛，兩輛，三輛，在小樣本的抽樣過程當(dāng)中如何進行質(zhì)量評價，可能是遇到的一個問題。

另外一個問題就是如何進行尺寸檢測，因為汽車整個的車身是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)，如何確定檢測點，一兩百個檢測點如何來分布我們在裝備過程當(dāng)中它的檢測點，這也是我們遇到的一些問題。

第三個就是我們整個在裝配過程當(dāng)中為了進行它的缺陷控制能不能進行車身裝配過程當(dāng)中在線檢測以及智能的預(yù)警這個方面，這里面主要是在整個車身生產(chǎn)線有幾百個工位，在每個工位上如何布置我們在線檢測點如何實現(xiàn)它的檢測能力和整個成本它的一些協(xié)調(diào)。

第四個就是數(shù)字化柔性裝夾技術(shù)。

第五個就是在質(zhì)量制造過程當(dāng)中信息流控制。這個是車身制造質(zhì)量控制2mm工程。

第六個就是在車身制造過程當(dāng)中的我們叫做數(shù)字化封樣技術(shù)。不管每一種新車型在推向市場之前，都需要進行樣本的試制，通過樣車來評價。這個里面我們可以采用數(shù)字化的方法來替代這個過程，這個在國外，美國通用一些美國的公司都在嘗試用數(shù)字化匹配的方法來替代實際的樣車來降低成本。這里面主要的技術(shù)點可能一個是我們零件成形如何來進行仿真，包括整機，車門裝配的時候如何進行仿真，它的核心問題就是這種零件在裝配過程當(dāng)中尤其是薄壁件的仿真和評價技術(shù)，有了這個技術(shù)以后就可以對整個的裝備過程進行動態(tài)的評價。

這個里面可以根據(jù)已有的商業(yè)化軟件或者是自己開發(fā)的軟件可以建立我們的分析平臺，通過這個分析平臺可以對整個的車身在試生產(chǎn)階段對他的裝配過程進行分析和優(yōu)化。這是在某一個汽車上通過對它的發(fā)動機前艙他的裝配過程當(dāng)中他的尺寸偏差分析反過來來確定每個零件它的公差應(yīng)該怎么來分配來實現(xiàn)整個工藝的優(yōu)化，我們試圖想通過數(shù)字化的匹配或者是數(shù)字化封樣技術(shù)來替代實際物理樣車的試制。

第五個部分介紹一下發(fā)動機的精密制造的問題。實際上目前發(fā)動機尤其是新一代發(fā)動機可能是特別關(guān)注我們的發(fā)動機的節(jié)能和環(huán)保，不管是我們以后的汽油機或者是柴油機在這個方面。實際上制造精度應(yīng)該也是制約我們發(fā)動機性能提升的很關(guān)鍵的問題，特別是制約了我們發(fā)動機油耗的問題，因為通過一些統(tǒng)計可能它的一些摩擦一些壓縮比都會影響到我們整個發(fā)動機它的油耗，它的壓縮比如果波動在5%，那么它的油耗可能波動也到百分之幾。同時因為我們整個發(fā)動機它的精度也是我們零件精度是一個綜合的體現(xiàn)，在這里面我們?nèi)绾螌γ總€零件來確定它的一些控制的公差可能也是一個問題。那么在這個方面實際上我們現(xiàn)在跟上汽通用五菱在開展一些發(fā)動機的精密制造兩微米工程，我們想通過對發(fā)動機制造過程來試圖建立一個精度適度的評價方法，如何保證我們大批量生產(chǎn)過程當(dāng)中他的精度的一些控制。

不管是零件加工還是零件在整個生產(chǎn)系統(tǒng)裝配過程當(dāng)中，我們可以對它這個發(fā)動機比如說他的缸體的平面度我們可以做在線檢測分析出我們在加工過程當(dāng)中它的走刀，刀痕，或者是刀具的磨損量它的一些影響可以實時來監(jiān)控我們的工藝。我們可以實時來進行工藝的調(diào)整和工藝優(yōu)化。我們使得  每個零件的加工精度達(dá)到了幾個微米以內(nèi)。在整個發(fā)動機制造過程當(dāng)中它的制造系統(tǒng)應(yīng)該怎么做。整個制造系統(tǒng)當(dāng)中它的誤差怎么傳遞，我們怎么來進行檢測，包括平面度的檢測，包括軸內(nèi)零部件的檢測，以及整個制造過程當(dāng)中他的加工工藝如何進行監(jiān)控，包括他的數(shù)據(jù)如何處理等等一些問題。

這個我們對曲軸高精尖檢測。包括它的缸體缸蓋的檢測，包括關(guān)鍵的加工工藝如何進行優(yōu)化，以及他整個制造過程當(dāng)中的模式怎么進行分析，做了一些工作，我們想通過在發(fā)動機他的制造過程當(dāng)中它的精度分析來達(dá)到幾個目的，一個是提高過程的控制能力，一個是改善發(fā)動機性能的一體化，包括延長壽命。主要是由于我們汽車節(jié)能減排實際上對我們現(xiàn)代汽車制造技術(shù)應(yīng)該說提出了更高的要求，這也迫切的需要我們一些在新材料的成形上，包括一些新材料，或者是一種材料它的連接，以及整個制造過程當(dāng)中它的質(zhì)量控制技術(shù)如何進行一些突破來適應(yīng)我們整個未來車身的輕量化制造，或者是發(fā)動機精密制造的需求為我們新時代汽車的開發(fā)提供一些技術(shù)支撐，好的謝謝各位！

主持人：感謝來教授的精彩演講，我這里特別介紹一下我們來教授曾入選國家級高層次人才計劃，同時他也是國家機械系統(tǒng)和震動重點實驗室的副主任，長期從事有關(guān)模板成形以及裝配的理論基礎(chǔ)和技術(shù)研究。我們知道先進的制造關(guān)鍵技術(shù)是汽車工業(yè)實現(xiàn)低碳發(fā)展的重要的措施手段，前面兩個專家說的都是從產(chǎn)品的該度和綜合技術(shù)的角度，我們來教授從整個制造工藝的角度做了全面論述，非常感謝來教授為我們分享他的研究成果。

原文鏈接：【新浪汽車】上海交大來新民教授：低碳時期汽車超輕量化