前言：

對于消費者來說，汽車是一個外觀、機動性、經(jīng)濟性以及電子、娛樂和自動駕駛等功能的載體；對于主機廠和工程師們來說，汽車是一套嚴(yán)格的開發(fā)流程和工程標(biāo)準(zhǔn)，是幾千個零部件的制造和組裝，是諸多性能的完美整合和綜合體現(xiàn)。

1. 汽車的組成

汽車主要的系統(tǒng)包括“白車身、開閉件、內(nèi)外飾、底盤、電器（HMI人機交互系統(tǒng)）、電動力系統(tǒng)、發(fā)動機動力系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)”等。白車身和開閉件是指車架和封閉系統(tǒng)，一般是由沖壓鈑金焊接而成；內(nèi)外飾包括前后保險杠、車門系統(tǒng)、座艙內(nèi)飾、座椅等；底盤包括懸置系統(tǒng)、前后懸架系統(tǒng)、車輪系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和隨車工具系統(tǒng)；電器包括燈具、空調(diào)、線束、人機交互系統(tǒng)、組合開關(guān)等；電動力系統(tǒng)主要是三電系統(tǒng)，包括電池、電機和電控；發(fā)動機系統(tǒng)是指發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)等；整車控制系統(tǒng)主要是整車控制器；自動駕駛系統(tǒng)包括自動駕駛控制器、攝像頭、雷達(dá)等。

2. 汽車的制造

對于大型主機廠，自產(chǎn)的部分主要包括白車身、開閉件、發(fā)動機動力系統(tǒng)（發(fā)動機+變速器）、電動力系統(tǒng)（電池、電機和電控，其中電芯和芯片可能外購），其他系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)設(shè)計，然后由Tier1完成。主機廠掌握發(fā)動機的核心技術(shù)，這就是為什么中文習(xí)慣叫汽車制造商為主機廠；工程師們負(fù)責(zé)零部件的設(shè)計，然后由供應(yīng)商完成制造，主機廠負(fù)責(zé)總裝，這就是為什么工程師們被稱為DRE（Design Release Engineer，設(shè)計發(fā)布工程師）。

總之，一輛汽車有幾大關(guān)鍵系統(tǒng)組成，每個關(guān)鍵系統(tǒng)都有關(guān)鍵的總成，而每個總成又有關(guān)鍵的零部件。對于主機廠來說，主要負(fù)責(zé)核心動力系統(tǒng)的制造和整個車輛的制造，其中前者的流程是“鑄造/鍛造—熱處理—機加工—變速器總裝—發(fā)動機制造”，后者的流程是“沖壓—焊接/連接—涂裝—總裝—測試”。汽車制造過程在動力總成廠和總裝廠兩個工廠進行，兩個工廠以不同的方式將原材料加工成最終的部件，在時間上是同步的，集成兩個工廠最終的產(chǎn)品即可總裝成整車。

3. 四大工藝

沖壓、焊接、涂裝和總裝是汽車制造的四大工藝，其實前三個工藝主要是針對白車身和開閉件，最后一個工藝是將幾大系統(tǒng)（系統(tǒng)有總成構(gòu)成，總成有零部件構(gòu)成）安裝到白車身上。對于主機廠來說，制造的核心技術(shù)不僅僅是這四大工藝，設(shè)計是第一位的，制造的精度是第二位，總裝的效率是第三位的（這里的設(shè)計，包括造型的設(shè)計、車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計、發(fā)動機的設(shè)計、底盤的設(shè)計、整車的調(diào)教等等）。

沖壓車間由卷材（鋼卷和鋁卷）接收區(qū)域開始，這一區(qū)域還包括一個檢查材料厚度和表面特征的檢測室。檢測后，卷材被傳送到?jīng)_壓機線上形成不同規(guī)格的車輛面板。簡而言之，沖壓的工序包括下料、沖壓（成形）、檢測。一個典型的白車身包括300~400塊沖壓面板，其中外板會影響整車的幾何尺寸、配合、表面光潔度等。沖壓過程利用不同噸位的機械和液壓壓力機、附件和模具來完成，沖壓機可以處理不同形狀和尺寸的鈑金，如厚度為0.6~6.5mm，尺寸為1~5000mm。

焊接車間，不同鈑金被連接成車體，一般是從車身底部開始，然后是車身側(cè)部。這些面板首先通過點焊固定位置，之后進行連續(xù)點焊。一個白車身大約有5000個焊點，通過在特定單元工作的焊接機器人以及離線編程的方式完成焊接。整個白車身要通過尺寸檢查，用激光照射并用攝像機來檢測間隙、配合等。機器人焊接單元通過多個PLC控制和監(jiān)測，多個PLC通過一個主PLC和中控計算機通信。

涂裝車間，主要是噴漆生產(chǎn)線。首先，在浸沒池清洗焊接白車身，由電泳在表面生成預(yù)涂層，浸漬之后，在烤漆房進行底漆、面漆和清漆涂裝操作。每層涂層均需要通過對流或輻射爐來干燥和護理?？酒岱窟€包括固化階段后的車身打蠟和密封。在噴漆生產(chǎn)線，車輛根據(jù)整個生產(chǎn)規(guī)劃來制定顏色批次，以減少不必要的顏色修改時間。此外，涂裝的目的還包括車身防腐。

總裝車間負(fù)責(zé)安裝內(nèi)飾（座椅）、外飾、電器、動力系統(tǒng)和底盤。總裝線主要包括基于人體工程學(xué)的電動工具和夾具的手工勞動?？傃b區(qū)域進行各種機械緊固和鉚接操作來安裝車身中不同的部件，此外還有各種傳感系統(tǒng)，用以檢測不同部件的尺寸配合，以及確保每個連接點的合理轉(zhuǎn)矩。總裝過程的最后一部是用底盤測試機和淋雨實驗來測試車輛運轉(zhuǎn)情況?？傃b按功能可分為：內(nèi)飾裝配線、底盤裝配線、總裝線和測試線。

此外，在四大工藝的基礎(chǔ)上，整個工廠需要先進的控制系統(tǒng)，以用來檢測不同區(qū)域的工作情況，包括沖壓、焊接、涂裝和最終裝配，并保證零部件的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和動力總成工作設(shè)施的同步運轉(zhuǎn)。

4. 先進生產(chǎn)系統(tǒng)

以奧迪為例，一流的汽車制造商意味著高質(zhì)量的車身和高品質(zhì)的總裝，而這一切要依賴于高效的生產(chǎn)系統(tǒng)和高技術(shù)的解決方案。奧迪公司擁有整個汽車行業(yè)最靈活和最有效的生產(chǎn)系統(tǒng)——奧迪生產(chǎn)系統(tǒng)（Audi Production System，APS）——基于循環(huán)、流動、牽引和完善的原則。奧迪系統(tǒng)性的將這些原則落實到制造和整個公司，使得更短的生產(chǎn)節(jié)拍、更少的庫存和在高效率方面獲得更大的收益。此外，奧迪有一套連續(xù)提升流程（Continuous Improvement Process，CIP），因為忽視不斷提升的公司也會失去長期的競爭力。對于奧迪來說，提高自動化和數(shù)字化水平，正在推動智能工廠（smart factory）的發(fā)展，包括萬物互聯(lián)的制造概念。在總裝方面，新的高技術(shù)解決方案也讓裝配變得更加容易和人性化。

總之，汽車制造是一個整體工程，一切的根基是設(shè)計，四大工藝和供應(yīng)商提供的零部件是軀干，生產(chǎn)系統(tǒng)則是保證整體運轉(zhuǎn)的網(wǎng)絡(luò)。如果說“電氣化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”是汽車行業(yè)的新四化革命，那么“新設(shè)計、新材料、新工藝、新流程”則是主機廠們制造出新四化汽車的四大路徑，缺一不可。