汽车先进制造技术的国内外现状研究_汤向东

4.20世纪生产技术的革命 20世纪生产管理的技术发展和模式创新可 以归结为三次生产管理“革命”。 (1)20世纪20年代美国企业家福特开创的 流水生产技术和大量生产模式。 (2)20世纪60年代前后开始的适应后工业 化和信息化时代消费者多品种、高层次需要， 旨在突破大量生产模式局限性的现代生产管理 技术和模式，包括准时生产制（JIT，20世纪60 年代，日本），物料需求计划（MRP，20世纪60 年代，美国），计算机集成制造系统（CIMS， 20世纪60-80年代，美国），精益生产（LP，20 世纪90年代初，美国），敏捷制造（CAM, 20世 纪90年代初，美国），等等。 (3)20世纪90年代末开始适应以大规模生 产的价格实现产品多样化甚至个性化的定制。 二、汽车先进制造技术的国外现状研究 20世纪90年代以来，随着市场环境的变 化，世界各国对现代制造模式展开了广泛深入 的研究，认为先进的制造技术只有实施在相匹 配的制造模式中，才能最终转化为产品的市场 竞争力。因此，这种研究是在两个层次上进行 的，第一层侧重从企业组织、结构和管理、营 销策略的角度研究目标实现的手段和保障；第 二层侧重从技术的角度研究现代制造的实现方 法和关键技术。正是在这一背景下，为提高制 造业的竞争力，各国均根据技术发展趋势和本 国的技术基础、支撑条件及目标定位，选择若 干具有前瞻性、牵动性和覆盖面的关键性技术 领域进行研究开发。 1.日韩的相关研究 1989年初，日本东京大学工学院院长吉 川弘之教授提出建立一个国际性的研究智能 制造系统计划，设想在未来十年内投入10亿 美元，用在以下几个方面：将各发达国家最先 进的制造技术加以集成和推广；确立国际制造 技术今后的发展方向；建立国际智能制造标准 等方面的研究；提出日本的智能制造技术计划 （IMS）。韩国也提出了高级先进技术国家计划 G-7计划。 2.美国的相关研究 面对21世纪经济全球化的挑战，制造业的 一场先进制造技术的“战争”正在世界范围兴 起，美国为了夺回制造业的优势，着重研究制 造工业的发展战略。1993年，美国国家最高科 技办公室将先进制造技术作为1994年预算重点 扶持的唯一领域，投入14亿美元，其主要计划 有：制造科学与技术计划；高科技计划；工程 研究中心计划；小企业开发研究计划；战略制 造计划；有益于环境的制造计划。 美国里海大学（Lehigh university）和通 用汽车公司等企业在1988年首次提出了敏捷制 造（AM）。1992年美国政府将它作为“21世纪 制造企业的战略”。敏捷制造是从战略变革的 高度来加以构建的。它系统地提出了与传统大
一、汽车先进制造技术的发展分析 人类文明和进步与制造技术的发展是分不 开的，蒸汽机的出现导致了工业革命。回顾历 史，制造技术大致经历了三个主要发展阶段： 机器代替手工，从作坊形成工厂；从单件生产 方式发展到大量生产方式；制造的柔性化、系 统化和智能化。
制造技术是生产管理的一个重要的手 段，生产管理又强调通过先进的制造技术来提 高生产效率，由此可见制造技术与生产管理 密不可分。而生产管理是对生产活动进行计 划、组织和控制，其目的在于高效、低耗、灵 活、准时地生产合格产品和提供顾客满意的服 务。现代生产的概念也包括有形产品的生活 （Production），又包括提供服务、知识及信 息等无形产品的活动（Operations），制造业 和服务业间的界限己变得越来越模糊，大部分 生产厂商正发挥服务功能，许多工业部门产品 是硬件、软件和服务的集成。
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机）。对于分布距离比较广的单个监控点，每 台摄像机直接配置一台 IPCAM SW9101 CDMA无 线网络视频服务器；对于分布比较集中监控区 域，每个视频采集点各匹配一台视频服务器。 监控摄像机用于各监控点实时视频信号。云台 可以由控制中心的计算机控制。用户可对摄像 机进行水平360度，垂直90度及变焦控制。
批大量制造模式截然不同的崭新的经营观念和 管理原则。它是将柔性的先进制造技术、熟练 掌握生产技能和有知识的劳动力以及促进企业 内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起， 对千变万化的市场作出快速反应。它包含了许 多的新的思想，其活动空间己经从一家企业扩 展到多家企业乃至社会。
3.当代先进制造技术的共同特点 这些技术和模式的共同特点就是努力突破 大量生产管理模式的局限性，不仅追求价廉、 低成本，更强调多品种、适应性及对市场变化 反应的迅速灵捷。如果说大量生产是对工场式 制造及单件小批生产的否定和生产管理“革 命”，那么柔性制造、精益生产及灵捷制造管 理模式则是对大量生产管理模式的否定之否定 及第二次生产管理“革命”。 三、汽车先进制造技术的中国现状研究 1986年，中国制定了“863”计划，其主 要内容包括自动化技术、信息技术、新材料技 术等在内的科研计划：在几个最重要高技术领 域，跟踪国际水平，缩小同国外的差距，并力 争在我们有优势的领域有所突破，为本世纪末 特别是下世纪初的经济发展和国防安全创造条 件；培养新一代高水平的科技人才；通过伞型 辐射，带动相关方面的科学技术进步；为下世 纪初的经济发展和国防建设奠定比较先进的技 术基础，并为高技术本身的发展创造良好的条 件；把阶段性研究成果同其它推广应用计划密 切衔接，迅速地转化为生产力，发挥经济效 益。在国家的大力倡导下，通过高校和企业联 合，我国自行开发了符合中国国情的先进制造 模式。 1.独立制造岛 (1)提出背景。上海同济大学张曙教授根 据在引进先进技术的同时，必须改革生产组织 的角度于1988年提出的先进制造模式。 (2)技术构思。独立制造岛的技术构思 是：以组成技术（GT）为基础，以NC机床为核 心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产 模式，要求组织、人员和技术三者有机地集 成，面向车间权利下放，综合治理，并以获经 济效益为主要目的。 (3)优点。独立制造岛大胆改革了传统的 生产模式，应用成组技术，调整机床布局，以 开发软件弥补硬件不足，充分发挥计算机自动 化管理，共同构成以人为中心，以信息自动化 为先导，相对自主的单元化生产系统，投资 少，见效快。 (4)适用性。这项先进的制造模式已在我 国的上海、南京和北京的一些企业试点。如北 京第二机床厂的“箱体零件独立制造岛”，通 过运行提高工艺编制效率8倍，提高机床群效率 3倍。又如南京机床厂的“高精度圆柱齿轮独立 制造岛”，通过运行节省工时五分之一，精简 人员四分之一。这项研究在国际上得到高度评 价，德国波鸿鲁尔大学已同同济大学开展合作 研究。 2.QLRF制造模式 (1)提出者。北京清华大学张伯鹏教授和 国家自然科学基金委雷源忠高工等人于1995年 出版的《机械工程科学技术前沿》一书中提出 了面向21世纪的制造模式一QLRF制造模式。
怎样才能加速中国的工业化进程呢？研 究国外先进制造技术的进程中的经验和教训， 研究国内制造技术现状与发展，了解当前中国 汽车制造业的行情与企业状况，寻求能在汽车 行业普遍适用，并具有推广价值的技术改造方 案，运用先进的制造技术和生产运作方式，来 解决中国汽车工业所存在的问题，正是本文的 目的和意义所在。
参考文献 [1]吴新民.基于CDMA1X网络的无线视频监控的设计与 应用[T].计算机与网络,2007,(9). [2]刘甲.一种基于GPRS／CDMA1X无线传输技术的煤 矿安全监控系统[B].煤炭工程, 2006,(12). [3]北京九为安泰公司 CDMA1x视频服务器说明书
作者简介：池学智（1965–），男，汉族，浙江金 华人，工程师，工学硕士，研究方向自动控制。
视频服务器是集音、视频采集、音视频压 缩编码、网络传输、WEB Server、输入输出控制 等功能于一体的网络视频传输设备。视频服务器 可以接入各种模拟摄像头，将模拟音、视频信号 转换为压缩音视频数据流，再通过网络传输到客 户端PC上解码显示。视频服务器负责把摄像机的 模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩， 另外也传输控制信号，视频服务器内置10/100M 网卡，通过网线连接到无线设备上，编码压缩处 理后的监控信息通过无线网络汇集到监控管理中 心，监控中心能看到各监控点的实时状况，监控 人员可通过监控中心局域网或Internet远程实时 浏览视频图像、遥控云台。
为充分保证每个监控点的带宽，采用 MPEG4的编码标准，带宽占用较低，并可实现图 像的优质传输和存储，而且传输距离较远,适用 于广阔区域的监控。
2.无线传输系统 采用CDMA1X点对多点方式建立覆盖监控领域 的无线网络。具有传输距离远、低时延（对视频 应用非常关键）和设备成本低的特点，可以提供 高效和经济的视频传输解决方案。CDMA1X理论速 率153.6Kbps，目前实际测试速率为80kbps，超 过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，是平均 30-40kbps的GPRS数据传输的2-3倍。可以将不同 地点的现场视频信息通过无线通讯手段传送到监 控中心，支持采用H.263/ MPEG-1/2/4等格式的 数字视频流稳定可靠地进行传输，能够保证视频 流的稳定持续传输，并且不受山川、河流、桥梁 道路等复杂地形限制。对于一般的单个视频监控 点，采用带CDMA插卡的SW9101无线网络视频服务 器，对于重要的监控点和多路集中监控的区域， 采用SCN2000 CDMA1X IP 路由器，该设备提供 10/100BaseT以太网接口，监控点的交换机、视 频服务器和网络摄像机都可以直接双绞线连接到 SCN2000 CDMA1X IP 路由器的10/100BaseT以太 网接口上。 在调试和试运行中，1路CDMA1X信道实测 宽带为50～80kbps左右，这与现场CDMA1X信号 强度又很大关系，偶尔还会出现信道不稳定的 现象，对于视频监控中的一些应用（如视频、 图片的传播等）显然会有些力不从心。为此我 们采用中联视讯的CDMA1X IP路由器，它的突出 特点是支持多WAN口接入和负载均衡功能。通过 捆绑多个CDMA1X信道增加带宽。通过负载均衡 可捆绑1至N个CDMA1X信道，形成n*80Kbps的数 据传输带宽。使用多条CDMA1X，相当于将总出 口带宽拓宽到原来的多倍（具体看捆绑CDMA1X 信道的数量）。事实上，对于一般的视频监控 系统的信息传输，捆绑3个CDMA1X信道就可以达 到240Kbps的总数据带宽，完全可以满足采用 MPEG-4视频压缩格式的视频信息实时传输的要 求，将现场视频信息实时传送到监控中心。 并且，通过这种方式获得的“高带宽” 在费用上更具优势，因为目前CDMA1X包月费用