以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為支撐智能制造發(fā)展的全球技術飛速變革倒逼中國社會參與全球技術經(jīng)濟的新一輪競爭，汽車產業(yè)是智能制造的代表性、引領性產業(yè)和牽引性平臺。新形勢之下，中國汽車產業(yè)轉型路在何方？
今日在北京臨空皇冠假日酒店舉行的2019第九屆CPRJ車用塑料技術論壇暨展示會上，來自車用塑料上下游產業(yè)鏈的技術專家共聚一堂，分享車用塑料最熱技術及市場前沿趨勢。
現(xiàn)場氣氛熱烈，參會者聚精會神地聽著專家的精彩演講。
本次活動由雅式集團與北京汽車股份有限公司聯(lián)合主辦，共有來自主機廠、零部件和院校等450+人參加。
他們分別來自：
北汽集團、北京奔馳、上汽大眾、廣汽集團、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、東風延鋒、邢臺億利汽車零部件、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、卡酷思汽車配件等。
國家新能源汽車技術創(chuàng)新中心、中國汽車工程學會、吉林省汽車工業(yè)協(xié)會、北京化工大學、中國塑協(xié)注塑制品專委會、中國汽車技術研究中心、中國電動汽車 百人會、中國塑料機械工業(yè)協(xié)會、北京市勞動保護科學研究所、中國塑料加工工業(yè)協(xié)會、機械科學研究總院先進制造技術研究中心、北京低碳清潔能源研究院、國家新能源集團、中國物資再生協(xié)會再生塑料分會 、先進成型技術學會等。
中國汽車工程學會副秘書長閆建來指出汽車產業(yè)的外部環(huán)境——空間環(huán)境、資源環(huán)境、技術環(huán)境和市場環(huán)境的變化，汽車產業(yè)正從滿足消費者物質消費需求向滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展的轉變，是質的變革。
他表示，找到可持續(xù)發(fā)展的新動能和新驅動力，從傳統(tǒng)能源向新能源轉變是確保中國汽車產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路！
閆建來認為在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領域中國居引導地位；大數(shù)據(jù)采集與應用、智慧城市場景建設、產品推出等方面國際領先。全球期待中國場景。“智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車產業(yè)‘跟隨性發(fā)展向引領性發(fā)展’重要機遇。”
那么，在新能源汽車與智能網(wǎng)聯(lián)汽車兩大行業(yè)主流趨勢之下，有哪些行業(yè)關鍵詞值得關注？
輕量化永遠是汽車最熱的話題，各大車企都在卯足勁，實現(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/總工程師曹渡認為，汽車在智能駕駛和車內外互聯(lián)網(wǎng)技術的驅動之下，正在進行前所未有的變革。基于智能座艙的非金屬材料，需要具備色彩材質、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%，高強鋼上升了8%，鋁合金上升了7%，鎂合金上升了2%，塑料及復合材料上升了3%。而預計到2035年，這種趨勢還將加速，普通鋼的使用將下降到20%以下，輕量化材料將達到70%以上。
“車身輕量化趨勢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。
他表示塑料復合材料輕量化應用技術的發(fā)展將朝著以下四部曲走。
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工程改性塑料在動力總成及整車創(chuàng)新應用上有空間。
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玻纖增強復合材料應用比例逐漸增長。
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碳纖維增強復合材料的研究應用在逐漸提升。
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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、強度高、抗沖擊韌性強、耐腐蝕、可重復回收利用、綠色環(huán)保等卓越性能。同時，LFT-D具有更好的流動性能，相對其它模壓工藝更有利于復雜制件的成型。”曹渡補充道，“熱壓+注塑一步成型工藝也將有利于汽車零部件實現(xiàn)多功能集成。”
國家新能源汽車技術創(chuàng)新中心（NEVC）總經(jīng)理原誠寅結合國內外新能源汽車品牌的輕量化分析，指出目前國內自主品牌對于合資品牌汽車有4.87%的輕量化空間，相對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正朝著材料高強化、輕質化和多樣化；各種先進成型/連接工藝應用增多以及設計模塊化/集成化度越來越高的趨勢發(fā)展。”原誠寅說。
廣東伊之密精密機械股份有限公司（YIZUMI）新材料新工藝技術測試中心經(jīng)理陳熾輝分享了創(chuàng)新注塑成型工藝在汽車內外飾制作中的應用。
采用ReactPro注塑成型+聚氨酯反應成型組合工藝生產發(fā)動機蓋；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，通過模塊化設計適合不同類型產品，和注塑等其他工藝結合做連續(xù)生產，同時還可根據(jù)客戶需求做功能選配和定制化設計。
埃克森美孚化工（ExxonMobil）市場開發(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%，二氧化碳排放強度需減少45%；相比之下，中國GDP將增長3倍，對能源的需求增長25%，二氧化碳排放強度需減少65%。為了實現(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，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，研發(fā)實現(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)戊二烯材質導流罩，較原SMC材質導流罩，降重30%，且成本更低，生產更穩(wěn)定。”宋建新說。
他介紹了福田新能源商用車采用EPP材料制作臥鋪下儲物盒，在滿足使用功能和強度要求的前提下，能最大限度的減輕汽車車身的重量；采用增強纖維和樹脂基體制作的復合材料板簧，較常規(guī)鋼制板簧重量更輕、性能更好，降重可達50%以上；儲氣筒以LFT代替低碳鋼制儲氣筒，降重60%，且制品質量穩(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路線圖》的輕量化發(fā)展方向、結合北汽集團《輕量化技術發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》的部署要求，持續(xù)推進北汽福田的輕量化技術創(chuàng)新。”宋建新強調。
“降本增效”似乎是當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)結構”之外，通過技術創(chuàng)新改進工藝，提高生產效率也是“降本增效”之道。
華晨汽車集團控股有限公司汽車工程研究院主任工程師非金屬材料負責人李智認為當前汽車市場面臨嚴峻的銷量勢態(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實踐減重和降本工作。
如華晨旗下的某SUV車型采用低密度材料進行薄壁化門板開發(fā)，最終實現(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行發(fā)動機氣門室罩蓋的開發(fā)，不僅零部件性能得到保證，而且大大降低發(fā)動機重量和成本：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（以整機年產量10萬計算）。
根據(jù)大市場咨詢公司（big market research ）研究發(fā)現(xiàn)，2016年全球汽車3D打印市場規(guī)模為2.73億美元，預計到2023年將達到7.62億美元。從2017年至2023年，全球汽車3D打印市場的復合年增長率為19.7%。
3D打印越來越多地應用于汽車造型評審、設計驗證、復雜結構零件、多材料復合零件、輕量化結構零件、定制專用工裝、售后個性換裝件等方面。
中國惠普有限公司（HP）大中華區(qū)應用工程師葉青挺結合寶馬、福特和大眾等汽車品牌的3D打印推進項目，指出3D打印正逐漸滲透到汽車內外飾、動力系統(tǒng)、車身、整車模型和輔助工具的制作中。
“3D打印可貫穿于整個汽車產品的生命周期。如短期應用——原型制作，夾具和固定裝置；中期應用——制作備件；長期應用——品質管理、供應鏈管理和面向增材制造設計。” 葉青挺說。
他引用行業(yè)機構的相關數(shù)據(jù)，指出中國的3D打印市場有8億美元的規(guī)模，其中汽車應用行業(yè)規(guī)模為2.02億美元，3D打印在中國汽車市場的應用前景可期。
POLYMAKER業(yè)務發(fā)展經(jīng)理黃宇立介紹3D打印在汽車的產品生命周期不同階段：“研發(fā)與設計”，“生產制造”和“后市場”中的應用點和價值分析，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)，致力于用領先的技術、高質量的產品和細致深入的服務，推動3D打印技術在汽車、航空航天、工業(yè)制造、醫(yī)療、消費等多個領域的應用。
眾多車企，正在大力推進汽車的新四化——電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化。汽車的內外飾設計又該如何迭代升級，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)高級總監(jiān)沈衛(wèi)東指出“新四化”下，汽車內外飾將朝著以下發(fā)展趨勢：
電動化將要求內外飾更加輕量化，如采用高強鋼、鋁、鋁鎂合金、碳纖維等來降低整車重量，提高電動車續(xù)航里程，通過優(yōu)化零件設計，降低Cw值，增加續(xù)航里程；采用主動進氣格柵，可調節(jié)動力系統(tǒng)溫度，降低風阻（增加里程），在商用車范圍得到較廣泛的應用；電動出風口，利用電機驅動掃風的出風口，智能模式，一鍵操作，使用戶輕松享受車內空調。
智能網(wǎng)聯(lián)化將推進多屏交互，特別是大屏曲面屏的廣泛應用。去物理按駕駛員鍵和多屏化是增加汽車內飾數(shù)字化和高科技感的一種趨勢。副駕駛屏旨在為副駕駛員提供娛樂服務，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)化的驅動之下，車門采用感應把手，自動彈出，實現(xiàn)智能開啟；采用人臉識別鎖；手機APP遠程控制，采用AR-HUD增強抬頭顯示。智能內后視鏡以及內飾智能氛圍燈也將，如凱迪拉克CT6，將內后視鏡功能與行車記錄、倒車影像、人機交互功能相結合。
廣州汽車集團股份有限公司汽車研究院概念與造型設計中心前瞻設計部專業(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，融合“TO YOU, TO US ,TO ALL”（“全民主角、全心相伴、全城共享”）的設計理念，為都市出行創(chuàng)新推出“2+X”系列純電動小型概念車。
其中，“2”代表兩座小型車平臺，“X”代表在城市生活中有著多元出行需求的群體，例如當代女子的私密空間，賓至如歸的共享生態(tài)以及輕松溫馨的智能陪伴。
在材料和設計方面也體現(xiàn)了未來技術和設計趨勢，例如副駕部分采用了最新的3D打印軟質TPU材料，采用仿生的設計手法，“Fantasy Skin”的概念，仿佛羽毛，又仿佛一件披風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外飾部非金屬工藝科科長李俊賢認為汽車內外飾的色彩材質工程化發(fā)展將呈現(xiàn)由平面向立體、由單色向多色、由簡單向精致、由單一裝飾功能向防水防污等多功能拓展的趨勢發(fā)展，從多維度提升用戶體驗。
“如內飾表面采用3D立體裝飾，呈現(xiàn)出科技、豪華效果，提升內飾檔次；通過IME工藝，將透光膜片與電子元器件進行集成，實現(xiàn)發(fā)光觸控效果。內飾主紋理以皮革紋理為主流，并且主紋理平臺倍越來越多的主機廠應用到多個車型上，一方面主紋理作為設計元素可以體現(xiàn)整體內飾風格；另一方面主紋理平臺化可以節(jié)省研發(fā)費用。”李俊賢說。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等信息技術的高速發(fā)展，智能制造成為新一輪工業(yè)革命的焦點。大力發(fā)展智能制造不僅是加快制造強國建設步伐，也是加速推動汽車產業(yè)由規(guī)模速度型向質量效益型轉變的重要途徑。
吉瑪泰克自動化工程（常熟）有限公司總經(jīng)理袁一丁指出汽車產業(yè)正面臨提高制造智能化、加強制造柔性化、提高設備重復利用率的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)汽車先進設計理念。吉瑪泰克自主研發(fā)的保險杠動定模抓取系統(tǒng)、保險杠定模取件方案、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效率，增強柔性化生產。
青島力磁電氣股份有限公司國內營銷總監(jiān)于秀峰分享了在工業(yè)4.0 SMED快速換模關鍵環(huán)節(jié)中，注塑機3分鐘換產快速換模系統(tǒng)。
北京奔馳汽車有限公司發(fā)動機裝配車間高級經(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)功能模塊來實現(xiàn)智能生產，采用MRS/NQA系統(tǒng)，視覺識別質量防錯系統(tǒng)、Q-live系統(tǒng)實現(xiàn)智能質量，在裝配線中采用shopping cart集配車來實現(xiàn)智能物流以及iTPM系統(tǒng)和Prisma系統(tǒng)來推進智能維護。
