前言：

對于消費者來說，汽車是一個外觀、機動性、經濟性以及電子、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，汽車是一套嚴格的開發(fā)流程和工程標準，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；內外飾包括前后保險杠、車門系統(tǒng)、座艙內飾、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、線束、人機交互系統(tǒng)、組合開關等；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、雷達等。

2. 汽車的制造

對于大型主機廠，自產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)主要是負責設計，然后由Tier1完成。主機廠掌握發(fā)動機的核心技術，這就是為什么中文習慣叫汽車制造商為主機廠；工程師們負責零部件的設計，然后由供應商完成制造，主機廠負責總裝，這就是為什么工程師們被稱為DRE（Design Release Engineer，設計發(fā)布工程師）。

總之，一輛汽車有幾大關鍵系統(tǒng)組成，每個關鍵系統(tǒng)都有關鍵的總成，而每個總成又有關鍵的零部件。對于主機廠來說，主要負責核心動力系統(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)有總成構成，總成有零部件構成）安裝到白車身上。對于主機廠來說，制造的核心技術不僅僅是這四大工藝，設計是第一位的，制造的精度是第二位，總裝的效率是第三位的（這里的設計，包括造型的設計、車身結構的設計、發(fā)動機的設計、底盤的設計、整車的調教等等）。

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，卷材被傳送到沖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，主要是噴漆生產線。首先，在浸沒池清洗焊接白車身，由電泳在表面生成預涂層，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。在噴漆生產線，車輛根據(jù)整個生產規(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。

總裝車間負責安裝內飾（座椅）、外飾、電器、動力系統(tǒng)和底盤?？傃b線主要包括基于人體工程學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情況。總裝按功能可分為：內飾裝配線、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網絡和動力總成工作設施的同步運轉。

4. 先進生產系統(tǒng)

以奧迪為例，一流的汽車制造商意味著高質量的車身和高品質的總裝，而這一切要依賴于高效的生產系統(tǒng)和高技術的解決方案。奧迪公司擁有整個汽車行業(yè)最靈活和最有效的生產系統(tǒng)——奧迪生產系統(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，一切的根基是設計，四大工藝和供應商提供的零部件是軀干，生產系統(tǒng)則是保證整體運轉的網絡。如果說“電氣化、智能化、網聯(lián)化、共享化”是汽車行業(yè)的新四化革命，那么“新設計、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。