以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為支撐智能制造發(fā)展的全球技術(shù)飛速變革倒逼中國社會(huì)參與全球技術(shù)經(jīng)濟(jì)的新一輪競(jìng)爭(zhēng)，汽車產(chǎn)業(yè)是智能制造的代表性、引領(lǐng)性產(chǎn)業(yè)和牽引性平臺(tái)。新形勢(shì)之下，中國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型路在何方？
今日在北京臨空皇冠假日酒店舉行的2019第九屆CPRJ車用塑料技術(shù)論壇暨展示會(huì)上，來自車用塑料上下游產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)專家共聚一堂，分享車用塑料最熱技術(shù)及市場(chǎng)前沿趨勢(shì)。
現(xiàn)場(chǎng)氣氛熱烈，參會(huì)者聚精會(huì)神地聽著專家的精彩演講。
本次活動(dòng)由雅式集團(tuán)與北京汽車股份有限公司聯(lián)合主辦，共有來自主機(jī)廠、零部件和院校等450+人參加。
他們分別來自：
北汽集團(tuán)、北京奔馳、上汽大眾、廣汽集團(tuán)、華晨汽車、第一汽車、法法汽車、北京福田戴姆勒、北京新能源、北汽福田、北京現(xiàn)代、北汽越野車、大眾汽車、華晨寶馬、昌河汽車、寶馬中國、長城華冠等。
華特碳纖維、河北亞大、鴻泰佛吉亞、安波福電氣、諾博汽車、北汽模塑科技、鄭州宇通模具、長春富維安道拓、河南天海電器、延鋒海納川、 亞普、北京德納森、東風(fēng)延鋒、邢臺(tái)億利汽車零部件、大閘電器、廣汽零部件、天翀車燈、旭硝子汽車玻璃、北汽動(dòng)力總成、天津東和汽車零部件、天津鴻瑞特汽車配件、愛信（天津）車身零部件、河北新歐汽車零部件、北汽岱摩斯汽車系統(tǒng)、法雷奧汽車空調(diào)、卡酷思汽車配件等。
國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心、中國汽車工程學(xué)會(huì)、吉林省汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、北京化工大學(xué)、中國塑協(xié)注塑制品專委會(huì)、中國汽車技術(shù)研究中心、中國電動(dòng)汽車 百人會(huì)、中國塑料機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)、北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所、中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)、機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心、北京低碳清潔能源研究院、國家新能源集團(tuán)、中國物資再生協(xié)會(huì)再生塑料分會(huì) 、先進(jìn)成型技術(shù)學(xué)會(huì)等。
中國汽車工程學(xué)會(huì)副秘書長閆建來指出汽車產(chǎn)業(yè)的外部環(huán)境——空間環(huán)境、資源環(huán)境、技術(shù)環(huán)境和市場(chǎng)環(huán)境的變化，汽車產(chǎn)業(yè)正從滿足消費(fèi)者物質(zhì)消費(fèi)需求向滿足人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)變，是質(zhì)的變革。
他表示，找到可持續(xù)發(fā)展的新動(dòng)能和新驅(qū)動(dòng)力，從傳統(tǒng)能源向新能源轉(zhuǎn)變是確保中國汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路！
閆建來認(rèn)為在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域中國居引導(dǎo)地位；大數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用、智慧城市場(chǎng)景建設(shè)、產(chǎn)品推出等方面國際領(lǐng)先。全球期待中國場(chǎng)景。“智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車產(chǎn)業(yè)‘跟隨性發(fā)展向引領(lǐng)性發(fā)展’重要機(jī)遇。”
那么，在新能源汽車與智能網(wǎng)聯(lián)汽車兩大行業(yè)主流趨勢(shì)之下，有哪些行業(yè)關(guān)鍵詞值得關(guān)注？
輕量化永遠(yuǎn)是汽車最熱的話題，各大車企都在卯足勁，實(shí)現(xiàn)更輕更快更環(huán)保。
北京汽車股份有限公司（BAIC Motor）汽車研究院/總工程師曹渡認(rèn)為，汽車在智能駕駛和車內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)之下，正在進(jìn)行前所未有的變革。基于智能座艙的非金屬材料，需要具備色彩材質(zhì)、精致性、智能科技、輕量化和健康環(huán)保等特征。
從德國汽車用材料使用情況看，1977年至今，普通鋼使用量下降了14%，高強(qiáng)鋼上升了8%，鋁合金上升了7%，鎂合金上升了2%，塑料及復(fù)合材料上升了3%。而預(yù)計(jì)到2035年，這種趨勢(shì)還將加速，普通鋼的使用將下降到20%以下，輕量化材料將達(dá)到70%以上。
“車身輕量化趨勢(shì)正朝著降重量不降性能，多種材料混合搭配使用的方向發(fā)展。”曹渡說。
他表示塑料復(fù)合材料輕量化應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展將朝著以下四部曲走。
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工程改性塑料在動(dòng)力總成及整車創(chuàng)新應(yīng)用上有空間。
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玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料應(yīng)用比例逐漸增長。
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碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的研究應(yīng)用在逐漸提升。
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環(huán)保綠色生物材料在汽車上的研究和應(yīng)用在逐漸增加。
“從工藝成本角度考慮，成本較低的模壓工藝將可能替代部分傳統(tǒng)沖壓工藝。LFT-D具有成本低、重量輕、強(qiáng)度高、抗沖擊韌性強(qiáng)、耐腐蝕、可重復(fù)回收利用、綠色環(huán)保等卓越性能。同時(shí)，LFT-D具有更好的流動(dòng)性能，相對(duì)其它模壓工藝更有利于復(fù)雜制件的成型。”曹渡補(bǔ)充道，“熱壓+注塑一步成型工藝也將有利于汽車零部件實(shí)現(xiàn)多功能集成。”
國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心（NEVC）總經(jīng)理原誠寅結(jié)合國內(nèi)外新能源汽車品牌的輕量化分析，指出目前國內(nèi)自主品牌對(duì)于合資品牌汽車有4.87%的輕量化空間，相對(duì)于輕量化程度較好的日系車則有11.79%的輕量化潛力。
“新能源汽車輕量化技術(shù)正朝著材料高強(qiáng)化、輕質(zhì)化和多樣化；各種先進(jìn)成型/連接工藝應(yīng)用增多以及設(shè)計(jì)模塊化/集成化度越來越高的趨勢(shì)發(fā)展。”原誠寅說。
廣東伊之密精密機(jī)械股份有限公司（YIZUMI）新材料新工藝技術(shù)測(cè)試中心經(jīng)理陳熾輝分享了創(chuàng)新注塑成型工藝在汽車內(nèi)外飾制作中的應(yīng)用。
采用ReactPro注塑成型+聚氨酯反應(yīng)成型組合工藝生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋；采用DirectPro-DIM 長纖維直接注射成型，可使得纖維折損率極大降低，DIM原料成本節(jié)約50%。
目前伊之密自主研發(fā)的柔性增材制造系統(tǒng)SpaceA，通過模塊化設(shè)計(jì)適合不同類型產(chǎn)品，和注塑等其他工藝結(jié)合做連續(xù)生產(chǎn)，同時(shí)還可根據(jù)客戶需求做功能選配和定制化設(shè)計(jì)。
埃克森美孚化工（ExxonMobil）市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理侯宇輝表示，從2016年-2040年，全球GDP 將增長2倍，能源需求增長25%，二氧化碳排放強(qiáng)度需減少45%；相比之下，中國GDP將增長3倍，對(duì)能源的需求增長25%，二氧化碳排放強(qiáng)度需減少65%。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約能源，減少碳排放刻不容緩。
“與此同時(shí)，全球輕型汽車銷量也在保持持續(xù)增長。埃克森美孚化工一直緊跟汽車輕量化的趨勢(shì)，研發(fā)實(shí)現(xiàn)輕量化和長效密封的材料解決方案，如山都平™熱塑性硫化彈性體。該彈性體與超級(jí)改性瀝青聚乙烯（TSR）相比，系統(tǒng)成本最高可節(jié)省45%，重量可減輕25%-45%。”侯宇輝介紹道。
福田汽車工程研究總院材料工程所材料工程師宋建新分享了福田商用車輕量化非金屬材料創(chuàng)新應(yīng)用案例。“如福田M4輕卡車型全新開發(fā)PDCPD聚雙環(huán)戊二烯材質(zhì)導(dǎo)流罩，較原SMC材質(zhì)導(dǎo)流罩，降重30%，且成本更低，生產(chǎn)更穩(wěn)定。”宋建新說。
他介紹了福田新能源商用車采用EPP材料制作臥鋪下儲(chǔ)物盒，在滿足使用功能和強(qiáng)度要求的前提下，能最大限度的減輕汽車車身的重量；采用增強(qiáng)纖維和樹脂基體制作的復(fù)合材料板簧，較常規(guī)鋼制板簧重量更輕、性能更好，降重可達(dá)50%以上；儲(chǔ)氣筒以LFT代替低碳鋼制儲(chǔ)氣筒，降重60%，且制品質(zhì)量穩(wěn)定等。
“福田商用車緊緊圍繞《中國制造2025規(guī)劃》戰(zhàn)略要求、遵循《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》的輕量化發(fā)展方向、結(jié)合北汽集團(tuán)《輕量化技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》的部署要求，持續(xù)推進(jìn)北汽福田的輕量化技術(shù)創(chuàng)新。”宋建新強(qiáng)調(diào)。
“降本增效”似乎是當(dāng)前大部分車企及零部件企業(yè)自救的首選之道。除了常見的“裁員”、“優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)”之外，通過技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn)工藝，提高生產(chǎn)效率也是“降本增效”之道。
華晨汽車集團(tuán)控股有限公司汽車工程研究院主任工程師非金屬材料負(fù)責(zé)人李智認(rèn)為當(dāng)前汽車市場(chǎng)面臨嚴(yán)峻的銷量勢(shì)態(tài)，頂著國六等法規(guī)的重任，如何開展汽車輕量化的工作，唯有在保證安全和性能的同時(shí)實(shí)踐減重和降本工作。
如華晨旗下的某SUV車型采用低密度材料進(jìn)行薄壁化門板開發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)成本降低13.38元，減重28%。
又如某SUV車型采用以塑代鋼材料進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)氣門室罩蓋的開發(fā)，不僅零部件性能得到保證，而且大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)重量和成本：罩蓋塑料化后重量減輕1.2kg，NVH性能提升3L/dB，零部件日產(chǎn)能提升520件，單件成本降低64元，年節(jié)約成本640萬人民幣（以整機(jī)年產(chǎn)量10萬計(jì)算）。
根據(jù)大市場(chǎng)咨詢公司（big market research ）研究發(fā)現(xiàn)，2016年全球汽車3D打印市場(chǎng)規(guī)模為2.73億美元，預(yù)計(jì)到2023年將達(dá)到7.62億美元。從2017年至2023年，全球汽車3D打印市場(chǎng)的復(fù)合年增長率為19.7%。
3D打印越來越多地應(yīng)用于汽車造型評(píng)審、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件、多材料復(fù)合零件、輕量化結(jié)構(gòu)零件、定制專用工裝、售后個(gè)性換裝件等方面。
中國惠普有限公司（HP）大中華區(qū)應(yīng)用工程師葉青挺結(jié)合寶馬、福特和大眾等汽車品牌的3D打印推進(jìn)項(xiàng)目，指出3D打印正逐漸滲透到汽車內(nèi)外飾、動(dòng)力系統(tǒng)、車身、整車模型和輔助工具的制作中。
“3D打印可貫穿于整個(gè)汽車產(chǎn)品的生命周期。如短期應(yīng)用——原型制作，夾具和固定裝置；中期應(yīng)用——制作備件；長期應(yīng)用——品質(zhì)管理、供應(yīng)鏈管理和面向增材制造設(shè)計(jì)。” 葉青挺說。
他引用行業(yè)機(jī)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)，指出中國的3D打印市場(chǎng)有8億美元的規(guī)模，其中汽車應(yīng)用行業(yè)規(guī)模為2.02億美元，3D打印在中國汽車市場(chǎng)的應(yīng)用前景可期。
POLYMAKER業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理黃宇立介紹3D打印在汽車的產(chǎn)品生命周期不同階段：“研發(fā)與設(shè)計(jì)”，“生產(chǎn)制造”和“后市場(chǎng)”中的應(yīng)用點(diǎn)和價(jià)值分析，及Polymaker和科思創(chuàng)為汽車行業(yè)用戶提供的高性能聚碳酸酯3D打印解決方案。
Polymaker是一家專注于3D打印材料的高科技企業(yè)，致力于用領(lǐng)先的技術(shù)、高質(zhì)量的產(chǎn)品和細(xì)致深入的服務(wù)，推動(dòng)3D打印技術(shù)在汽車、航空航天、工業(yè)制造、醫(yī)療、消費(fèi)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
眾多車企，正在大力推進(jìn)汽車的新四化——電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化。汽車的內(nèi)外飾設(shè)計(jì)又該如何迭代升級(jí)，滿足新四化的不同訴求呢？
上汽大眾汽車有限公司車身研發(fā)高級(jí)總監(jiān)沈衛(wèi)東指出“新四化”下，汽車內(nèi)外飾將朝著以下發(fā)展趨勢(shì)：
電動(dòng)化將要求內(nèi)外飾更加輕量化，如采用高強(qiáng)鋼、鋁、鋁鎂合金、碳纖維等來降低整車重量，提高電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程，通過優(yōu)化零件設(shè)計(jì)，降低Cw值，增加續(xù)航里程；采用主動(dòng)進(jìn)氣格柵，可調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)溫度，降低風(fēng)阻（增加里程），在商用車范圍得到較廣泛的應(yīng)用；電動(dòng)出風(fēng)口，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)掃風(fēng)的出風(fēng)口，智能模式，一鍵操作，使用戶輕松享受車內(nèi)空調(diào)。
智能網(wǎng)聯(lián)化將推進(jìn)多屏交互，特別是大屏曲面屏的廣泛應(yīng)用。去物理按駕駛員鍵和多屏化是增加汽車內(nèi)飾數(shù)字化和高科技感的一種趨勢(shì)。副駕駛屏旨在為副駕駛員提供娛樂服務(wù)，中控屏為駕駛員提供常用功能的快捷操作。
在智能網(wǎng)聯(lián)化的驅(qū)動(dòng)之下，車門采用感應(yīng)把手，自動(dòng)彈出，實(shí)現(xiàn)智能開啟；采用人臉識(shí)別鎖；手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制，采用AR-HUD增強(qiáng)抬頭顯示。智能內(nèi)后視鏡以及內(nèi)飾智能氛圍燈也將，如凱迪拉克CT6，將內(nèi)后視鏡功能與行車記錄、倒車影像、人機(jī)交互功能相結(jié)合。
廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車研究院概念與造型設(shè)計(jì)中心前瞻設(shè)計(jì)部專業(yè)總師陳奎文在演講中提到了打造超越空間限制出行體驗(yàn)的“2+X”概念。
他表示，廣汽汽車研究院基于自主研發(fā)的新能源專屬平臺(tái)，融合“TO YOU, TO US ,TO ALL”（“全民主角、全心相伴、全城共享”）的設(shè)計(jì)理念，為都市出行創(chuàng)新推出“2+X”系列純電動(dòng)小型概念車。
其中，“2”代表兩座小型車平臺(tái)，“X”代表在城市生活中有著多元出行需求的群體，例如當(dāng)代女子的私密空間，賓至如歸的共享生態(tài)以及輕松溫馨的智能陪伴。
在材料和設(shè)計(jì)方面也體現(xiàn)了未來技術(shù)和設(shè)計(jì)趨勢(shì)，例如副駕部分采用了最新的3D打印軟質(zhì)TPU材料，采用仿生的設(shè)計(jì)手法，“Fantasy Skin”的概念，仿佛羽毛，又仿佛一件披風(fēng)圍繞在主駕座椅周圍。
北京汽車股份有限公司汽車研究院內(nèi)外飾部非金屬工藝科科長李俊賢認(rèn)為汽車內(nèi)外飾的色彩材質(zhì)工程化發(fā)展將呈現(xiàn)由平面向立體、由單色向多色、由簡(jiǎn)單向精致、由單一裝飾功能向防水防污等多功能拓展的趨勢(shì)發(fā)展，從多維度提升用戶體驗(yàn)。
“如內(nèi)飾表面采用3D立體裝飾，呈現(xiàn)出科技、豪華效果，提升內(nèi)飾檔次；通過IME工藝，將透光膜片與電子元器件進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)發(fā)光觸控效果。內(nèi)飾主紋理以皮革紋理為主流，并且主紋理平臺(tái)倍越來越多的主機(jī)廠應(yīng)用到多個(gè)車型上，一方面主紋理作為設(shè)計(jì)元素可以體現(xiàn)整體內(nèi)飾風(fēng)格；另一方面主紋理平臺(tái)化可以節(jié)省研發(fā)費(fèi)用。”李俊賢說。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的高速發(fā)展，智能制造成為新一輪工業(yè)革命的焦點(diǎn)。大力發(fā)展智能制造不僅是加快制造強(qiáng)國建設(shè)步伐，也是加速推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)由規(guī)模速度型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變的重要途徑。
吉瑪泰克自動(dòng)化工程（常熟）有限公司總經(jīng)理袁一丁指出汽車產(chǎn)業(yè)正面臨提高制造智能化、加強(qiáng)制造柔性化、提高設(shè)備重復(fù)利用率的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)汽車先進(jìn)設(shè)計(jì)理念。吉瑪泰克自主研發(fā)的保險(xiǎn)杠動(dòng)定模抓取系統(tǒng)、保險(xiǎn)杠定模取件方案、車燈/后視鏡熱剪切/取件方案和飾條取件方案等，可提高汽車零配件生產(chǎn)效率，增強(qiáng)柔性化生產(chǎn)。
青島力磁電氣股份有限公司國內(nèi)營銷總監(jiān)于秀峰分享了在工業(yè)4.0 SMED快速換模關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，注塑機(jī)3分鐘換產(chǎn)快速換模系統(tǒng)。
北京奔馳汽車有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車間高級(jí)經(jīng)理王平安介紹了傳統(tǒng)汽車制造業(yè)在智能制造之路的探索與實(shí)踐。
他介紹了北京奔馳如何使用冷卻大數(shù)據(jù)、返修智能管理系統(tǒng)功能模塊來實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)，采用MRS/NQA系統(tǒng)，視覺識(shí)別質(zhì)量防錯(cuò)系統(tǒng)、Q-live系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能質(zhì)量，在裝配線中采用shopping cart集配車來實(shí)現(xiàn)智能物流以及iTPM系統(tǒng)和Prisma系統(tǒng)來推進(jìn)智能維護(hù)。
