導讀

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，不僅在乘用車領域已經(jīng)取得主導地位，銷量增長勢頭強勁，預計在今年底前其滲透率將超過40%，而且在商用車領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大巴車占領，在輕型卡車市場和大型卡車、城市專用車輛市場，電動汽車競爭已經(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產(chǎn)，必將促進商用車向電動化的趨勢加速發(fā)展?，F(xiàn)開辟一個專欄，介紹新能源汽車的制造工藝知識，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)石化燃料作為動力源而言的汽車，包含純電汽車、插電混動汽車、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，同樣配置的電動汽車價格比燃油車要高得多，隨著動力電池技術的不斷發(fā)展，電池成本降低后，電動汽車將會得到更快普及。插電混動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，且充分發(fā)揮了發(fā)動機的中高速的燃油經(jīng)濟性和電動汽車快速起步及低速行駛時的優(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重要發(fā)展方向，但目前存在的主要問題有氫動力總成成本太高、加氫站太少、高壓氫氣運輸困難等，這類新能源汽車的普及需要一個較長的市場培育和降低制造成本的過程，暫時還沒有規(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力系統(tǒng)有很大的差別。但在在實際的工廠中，通過產(chǎn)線改造和設備適配，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)動系統(tǒng)，又有純電驅(qū)動系統(tǒng)，裝配零件更多，工藝更為復雜，需要對過程質(zhì)量采取更為嚴苛的管控措施。

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、動力總成工藝、動力電池工藝。這些工藝過程事新能源汽車制造的必要環(huán)節(jié)，每一個工藝過程的制造效率、成本、質(zhì)量都會體現(xiàn)在新能源汽車整車上，也決定了其品質(zhì)的優(yōu)劣和競爭力的強弱。好的汽車不僅是設計出來的，更是好的工藝制造出來的。

純電動、插電混動、氫燃料電池汽車之間的制造工藝區(qū)別 純電汽車、插電混動汽車、氫燃料電池汽車都是裝有動力電池的，只是各動力電池的容量不一樣，采用純電驅(qū)動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構有很大差別，但其沖壓工藝、焊裝工藝和涂裝工藝幾乎相同，可以共線共設備柔性生產(chǎn)；而其總裝工藝需要設計不同的工位數(shù)，而且需要設計車型專用工位，雖然可以共線混流生產(chǎn)，但混線生產(chǎn)時會降低生產(chǎn)效率，比如裝配氫氣灌的工位及設備，在裝配純電和混動車型時是用不上的；裝配混動車型的燃油系統(tǒng)、排氣管系統(tǒng)的工位及設備在裝配純電車型也是派不上用場的。因此在工藝規(guī)劃時需要結合公司的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進行合理的設計，避免浪費。

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,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、花多大代價加工、如何檢測等一系列問題，并落實到由工件、工裝、工具、設備、儀器所構成的工藝系統(tǒng)中，主要體現(xiàn)在工藝技術、工藝裝備、工藝管理三個方面。

對于一件成功的汽車產(chǎn)品來說,它的價值不僅取決于使用材料本身以及產(chǎn)品設計，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)驗和技能。產(chǎn)品設計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，忽略哪一方面都會給企業(yè)帶來災難。

汽車制造工藝需要解決以下問題：

1）如何將設計的圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r值的產(chǎn)品

2）用什么樣的加工方法實現(xiàn)設計的目標:

3）用什么手段保證加工的產(chǎn)品質(zhì)量;

4）用什么辦法實現(xiàn)制造成本的最低化

5）用什么的設備既能保證制造精度又能提高生產(chǎn)效率

6）在工藝設計過程中如何通過數(shù)字化技術提高設計質(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)有關的因素，而且還包含制造過程的數(shù)字化技術、制造大數(shù)據(jù)應用與趨勢預測、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，由毛坯準備到成品包裝入庫經(jīng)過企業(yè)各有關部門或工序的先后順序，制造地點及內(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)的人員負責完成該零件的工藝設計、投資、制造、檢查、物流、管理的全部工作，同時也享受由此帶來的勞動增值；如確定為外制路線，該零件的工藝設計及其所有的制造工序都由外部供應商承擔，該零件的勞動增值和供貨質(zhì)量責任也由供應商承擔。確定工藝路線分工與公司的發(fā)展戰(zhàn)略密切相關，也與如何進行成本核算有關。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分裝并自動輸送至裝配工位等。

2.生產(chǎn)綱領

是指汽車企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃，一般按年度生產(chǎn)綱領做規(guī)劃或制訂計劃。比如要規(guī)劃一個年產(chǎn)各類汽車40萬輛生產(chǎn)綱領的基地，不僅基地內(nèi)的各生產(chǎn)工序都要按同樣生產(chǎn)綱領進行設計和運行，基地外的配套廠家也應該具備同樣的生產(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、銷都要達成同樣的規(guī)模才能保證生產(chǎn)綱領的實現(xiàn)。

生產(chǎn)綱領與作業(yè)班次、生產(chǎn)節(jié)拍、工作天數(shù)、設備綜合開動率等關聯(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)定的標準工作日，但每家企業(yè)往往會有自己的工作日歷。在進行工藝設計或安排生產(chǎn)計劃時，一般以生產(chǎn)線一年總生產(chǎn)時間即年時基數(shù)做為滿足生產(chǎn)綱領的一個重要條件，比如標準年時基數(shù)：251天*7.5小時*2班=3765小時，或251天*7小時*3班=5271小時；最大年時基數(shù)：300天*7小時*3班=6300小時。在做工藝設計或生產(chǎn)安排時，一般按年時基數(shù)5000小時做為輸入條件較常見，實際工作時間可以通過加班進行調(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間間隔，一般以秒計，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)綱領密切相關，（年時基數(shù)/生產(chǎn)節(jié)拍）*設備綜合開動率=生產(chǎn)綱領。實際工作中為了更直觀表達和方便計算，常常用每小時生產(chǎn)汽車的輛份數(shù)即JPH來表達 ，如一條60JPH的生產(chǎn)線就是表示該產(chǎn)線實際節(jié)拍為每小時生產(chǎn)60輛車，用每天計劃生產(chǎn)的小時數(shù)乘60JPH就能得出日產(chǎn)量，用年時基數(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或兩個以上單獨設計的產(chǎn)品零件組合成一個供貨模塊的部件，并定義一個唯一的工藝合件號。汽車產(chǎn)品設計師在開發(fā)設計零部件時往往是根據(jù)功能要求進行分項設計，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)濟性等原因，往往會根據(jù)生產(chǎn)線的實際情況提出工藝合件定義需求申請，經(jīng)相關部門研討同意后，形成完整的車型工藝合件清單，并組織實施。，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、前保險杠總成合件、后保險桿總成合件、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)品技術設計階段，工藝人員對產(chǎn)品和零件結構工藝性進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計的一部分。主要包含產(chǎn)品結構是否可制造，是否有明顯的制造質(zhì)量風險、現(xiàn)有的設備能否滿足要求、需要采取哪些工藝措施才能滿足產(chǎn)品要求、需要補充哪些工具工裝才能生產(chǎn)、該產(chǎn)品結構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、會否產(chǎn)生運動干涉、工具可達性核實等等，現(xiàn)在可以利用數(shù)字化工藝設計平臺進行產(chǎn)品的工藝性分析，并進行虛擬驗證和輸出改善或改造的技術方案。

6.工藝規(guī)劃

是指根據(jù)汽車產(chǎn)品設計圖及其要求開展該產(chǎn)品的制造技術及制作工藝的方案策劃及計劃，包含產(chǎn)房、生產(chǎn)線、工藝設備、工裝/工具、工藝流程及過程控制等的規(guī)劃設計工作。工藝裝備是指產(chǎn)品制造過程中所用的各種生產(chǎn)線、專機設備、智能工作站及工裝夾具的總稱。工裝夾具設計是指包括生產(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設計及選型工作。而工藝設計則是根據(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計工藝裝備技術規(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)劃及設計需要有新的思維，在傳統(tǒng)工藝的基礎上確立新的目標，隨著產(chǎn)品的創(chuàng)新進步，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鎖，為提升產(chǎn)品競爭力增添力量。