“瞄准”汽车发动机制造

——“2012 CMJ国际汽车发动机制造技术研讨会”报道

2012年3月16~17日，《CMJ中国机械与金属》编辑部携同吉利汽车动力总成有限公司在浙江宁波成功举办了“2012 CMJ国际汽车发动机制造技术研讨会”。吉利汽车、一汽集团、大众动力、上菲红、奇瑞汽车、上海通用、华晨汽车、东风汽车、东风商用车、东风本田、东风轻型发动机、江淮汽车、潍柴、江铃汽车、南汽名爵、长城汽车、上柴、扬柴、天润曲轴、机械工业第九设计研究院等众多汽车发动机制造企业及相关零部件生产厂的专家技术人员，以及肯纳飞硕、山崎马扎克、上海申克、阿特拉斯•科普柯、德倍思软件、浙江金石机器人、南京蓝帜、欧瑞康巴尔查斯、无锡迈日、伊维玛等国内外机床、刀具、测量、机器人等装备企业参加了此次会议。会议内容得到了参会者的充分肯定。会议期间，与会专家们参观了浙江吉利动力总成有限公司杭州湾工厂。

雅式出版有限公司副总经理唐咏雅和浙江吉利副总裁兼动力总成有限公司总经理王瑞平分别在会上致词。两位一致认为：2011年以来，中国汽车市场步入调整期，汽车产销增速明显放缓。受整车市场拖累，中国汽车发动机市场也处于低迷，近10余年来首次出现负增长。修炼内功、控制成本、提升产品质量、增强企业竞争力，已经成为汽车零部件企业的共识。但是各家企业采取的发展路线和策略大相径庭，各有千秋，互相交流、互相学习、取长补短，很有必要。通过“2012 CMJ国际汽车发动机制造技术研讨会”这个平台，发动机制造专家和相关的装备供应商可以更直接地交流和探讨发动机制造技术及工艺问题，有益于中国汽车发动机制造水平的提升。

高品质的产品需要高水平的生产规划

目前中国汽车市场的竞争日趋激烈，国家第三阶段油耗限值以及国五标准等法规逐步实施。对此，浙江吉利副总裁兼动力总成有限公司总经理王瑞平指出，价格战已不再成为竞争的焦点，高品质高性能产品将在市场中占据主导地位。这就意味着新一轮的动力升级势在必行。因此，国内车企纷纷投入重金，研制新型动力，而高品质的产品需求也对新的生产线规划提出了更高的要求。

向少人化、自动化、信息化转变：作为民营车企成功代表之一的浙江吉利动力总成有限公司近年来遵循的是“紧跟世界发动机制造业步伐，向少人化、自动化、信息化转变”的规划思路。

10年前，在以高效率、低成本的企业经营发展战略指导下，吉利发动机工厂规划建设采用专机自动线、手动装配线，其高效生产的特点符合了吉利早期迅速发展的需求。但是设备柔性差、生产工艺水平较低，是制约产品质量提升的重要因素。自动力总成公司成立以来，有效地实现了资源整合，各新老基地分厂迅速发展，产销规模逐步提高。

据吉利动力总成公司副总经理羊奎介绍，在吉利战略转型的过程中，动力总成也紧跟世界发动机制造行业发展步伐，规划发展有了较大的转变。新建和在建的动力总成工厂生产线大量采用无人化、自动化、信息化的装备，由原来的人工操作向少人化、自动化转变，并运用在线检测、过程保证、全面防错等手段。工艺设备水平的提升带来了产品质量的迅速提高。

以位于杭州湾新区的慈溪发动机生产线为例，该线目前已建成发动机厂中投资额最大、规划起点最高、质量控制能力最强的现代化发动机制造工厂。机加线和装配线全采用自动设备，MES系统可以进行设备远程诊断、生产计划、信息显示、产品质量管理、零部件管理等；引进了进口冷试机，实现能耗低、效率高、自动化高、定量检测；质量保证手段升级，如采用照相检测技术、机械防错技术、光电感应技术、传感器控制技术。以及正在筹建的将生产集团目前最高端的涡轮增压、缸内直喷发动机的1.8T发动机厂，在自动化和信息化上将有较大的提升，包括：将在机加线上配备桁架机械手等等。

积极推进世界级先进制造：“WCM（世界级制造）”是菲亚特集团倡导的企业管理理念。它基于：全体质量控制（TQC），全体生产维护（TPM），全体工业设计（TIE），及时交付（JIT）。通过从上层直至车间基层人员的参与、系统化和有组织地持续改进，从而利用最少的投入得到最大化的收益。上汽菲亚特红岩动力总成有限公司（上菲红）副总经理杨汉琳概括之：世界级制造关注世界上最好公司使用的方法和取得的成就。

上菲红于2009年启动WCM项目，提出不仅要制造出高质量的产品，还要减少制造过程中的资源浪费，实现真正意义上的节能减排。杨汉琳说，在发动机与整车的匹配、供应链环节，同样有着提升节能减排的很大空间，发动机企业应该积极探索，从整个产业链角度思考节能减排。

在安全、成本展开、 集中改善、自主活动、专业维护、质量控制、物流和客户服务、先期设备管理、人力开发、环境十个方面，上菲红从：一旦问题出现，应采取正确的措施；根据已获得的经验、采取适当的行动以避免已知问题的重复（包括在相似情况中出现的相似问题）；根据风险分析，采取适当的正确行动以防止具体问题的出现这三个层次，通过成本展开和质量问题分析矩阵确定主要损失类型和区域进行集中改善，努力消除生产中所有非增值活动包括非质量活动，达到零缺陷、零停机、停机管理、零浪费的目标。

精益化集成制造：东风本田的全铝发动机工厂项目，是从年产3万单机型起步，一次规划、分步实施，滚动发展，现已建成了具有24万能力、Spirior2.4L CRV2.4L和2.0L CIVIC1.8L 两个平台10款动力总成的高集成工厂生产。这条具有东风本田特色的连贯、柔性、高效、环保生产线，以最低成本挑战最高管理目标的思维方式，充分体现了“精益生产、绿色环保”的现代制造理念。

据该公司发动机制造部部长刘一平介绍，全铝发动机工厂项目的“精益生产”除了高效投资外，还突显在：人机平衡、柔性生产、连贯物流、源流追溯四个方面。例如：应用YNC 双向砖塔、EG 可换箱柔性模块专机，实现了多车型混合流动，新产品导入只需要追加多轴箱和夹具、刀具就可以实现，避免重复投资，保证高的加工效率，一次性投资最小化。

又如：缸体、缸盖生产线布局均采用“U”布置，投入点、产出在同一侧，布置紧凑，有效利用面积；各面孔系加工采用可换箱式柔性转塔专机和CNC组合自动线，保证了加工效率和柔性；粗加工、半精加工同机能精加工分段管理布置方式，有效利用资源配置。

采取连贯生产、物流路线最短化的一体化工厂布局，并建立高效、精确的品质追溯管理系统，缸体/缸盖毛坯高温二维码刻印技术，重要设备加工数据SPC自动监控实施，重要外作部品实现了流动履历电子化。

与此同时，工厂还创新开发设计新工艺、新方法，最大限度地利用国产装备：装配线单机设备主要采用国产设备27台，设备国产化率达到90%；对生产中产生的有害物，实现彻底的回收处理，建造无污染的绿色工场。

刘一平表示，东风本田汽车有限公司未来工厂扩充建设也会沿用这种模式建设。

具有高效率的柔性制造技术

高效与柔性是一个矛盾体的两个方面。过去，生产效率高的生产线往往刚性强、柔性差。而柔性好的生产线往往生产效率低，这主要是实现多轴多刀加工获得高生产效率，但对产品品种变化的适应能力差，产品变化致更换夹具、刀具所需时间长。随着制造技术和电子技术、切削技术等相关技术的发展，使柔性生产效率有了很大的提高，机械工业第九设计研究院副总工程师康来明在会上介绍了几种新的发展。例如：

介于高速加工中心和组合机床之间的新型机床结构和加工方式。这种机床和加工方式的特点是X、Y、Z三个移动轴全部或其中的两轴以及A轴集中在工件上，实现所谓的“工件找刀具”的加工方式。这种机床的优点是：加工过程中不需换刀，减少了换刀机构和换刀时间；可方便地实现多件的同时加工；机床框架左右、上下都可灵活地布置多轴头，实现工序集中和多工序加工；各轴的移动速度都在45m/min左右，加速度在0.5~0.6g（5~6m/sec²），使加工的辅助时间大为缩短。由于进给运动是在工件上，更有利复合刀具的采用，以减少轴的数量，如连杆大小头孔的镗削，就可由装在一根主轴上的两把镗刀分别完成。这种加工方式既有较高的生产效率又具有柔性，适合多品种的汽车发动机、底盘的杆类、壳体类零件的加工。