發(fā)動機是汽車的核心部件，也是企業(yè)產(chǎn)品成本構成的核心部分。近年來，隨著國家推行更加嚴格的排放和能耗法規(guī)，以及市場對汽車節(jié)能、環(huán)保需求的趨勢，使得汽車新能源動力的爭奪戰(zhàn)升級，傳統(tǒng)動力汽油機、柴油機技術亦不斷革新，發(fā)動機更新?lián)Q代已成為企業(yè)的迫切需求和自覺行動。
然而，建大批量發(fā)動機生產(chǎn)線要比建汽車總裝線的投入高很多，生產(chǎn)線的質(zhì)量控制、缸體缸蓋的加工精度要求等遠比組裝整車高，特別是對于大批量投產(chǎn)新型發(fā)動機，既存在技術風險，也存在市場認知與推廣風險。中國的汽車工業(yè)在建廠規(guī)模和工廠設計方面走過很多彎路，并且付出很大的代價，有的甚至危及生存。因此，如何實現(xiàn)發(fā)動機生產(chǎn)的“同步化、模塊化、柔性化、精益化”顯得尤為重要。
發(fā)動機建線方式的演變
1.大規(guī)模生產(chǎn)的剛性生產(chǎn)線
在20世紀90年代以前，由美國福特公司首先倡導的單一品種、大批量生產(chǎn)的建線模式仍然較為流行，新建或擴建發(fā)動機生產(chǎn)線大部分都是按照大批量生產(chǎn)方式進行工藝布置的剛性生產(chǎn)線tl（transferline）。由于當時發(fā)動機產(chǎn)品的生命周期較長、品種單一，工藝設計的重點主要是如何保證機體加工的精度和進一步提升生產(chǎn)效率。
2.柔性生產(chǎn)線
為解決產(chǎn)品的變型生產(chǎn)和便于更換品種，柔性生產(chǎn)技術被引進了汽車生產(chǎn)。20世紀80年代開始，可換主軸箱機床、加工中心、cnc專機在生產(chǎn)線中占有的比重日益增加，由其組成的柔性生產(chǎn)線fml/s（flexiblemanufacturingline/system）是發(fā)動機制造技術的又一次革命，其突出特點是生產(chǎn)線具備了柔性，可實現(xiàn)對同一技術平臺產(chǎn)品的加工或類似產(chǎn)品的加工，缺點是設備初期投資規(guī)模較大，生產(chǎn)效率也受到一定限制。
3.敏捷精益柔性生產(chǎn)線
為解決發(fā)動機多樣性與經(jīng)濟性日益突出的矛盾，滿足變品種、變批量生產(chǎn)的需要，進一步提高柔性生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，敏捷柔性生產(chǎn)線aftl（agileflexibletransferline）開始導入發(fā)動機的生產(chǎn)，其主要目標是：
（1）對變化的市場需求快速作出反應。
（2）滿足汽車發(fā)動機“多品種、變批量、率、低成本”的需要。
（3）符合“精益生產(chǎn)”原則--用zui小投資贏得zui大經(jīng)濟效益。
發(fā)動機精益建線模式
精益生產(chǎn)方式綜合了大批量生產(chǎn)與小批量生產(chǎn)方式的優(yōu)點，力求在大量生產(chǎn)中實現(xiàn)多品種和高質(zhì)量產(chǎn)品的低成本生產(chǎn)，精益建線模式已經(jīng)是汽車制造業(yè)界的共識。目前，國內(nèi)乘用車企業(yè)中，廣州本田走出了一條“以市場為導向、少投入、快產(chǎn)出、滾動發(fā)展”的典型發(fā)展道路，與其共同發(fā)展的東風本田發(fā)動機有限公司，在1999年投產(chǎn)之初，年產(chǎn)能力僅有3萬輛，經(jīng)過6萬輛、12萬輛、24萬輛的分步能力提升，目前年產(chǎn)能已擴大到36萬輛，生產(chǎn)線能交替生產(chǎn)1.3～2.4l共2大類5個品種的發(fā)動機。商用車企業(yè)建新工廠也多采用分批滾動式發(fā)展模式，以“一次規(guī)劃、分步實施、滾動發(fā)展”的模式作為精益建廠方針。
eq4h發(fā)動機是由東風商用車發(fā)動機廠生產(chǎn)的eqh145－30、eqh160－30、eqh180－30、eqh200－30發(fā)動機的總稱（見圖1）。這4款發(fā)動機由東風商用車技術中心自主開發(fā)、擁有*自主知識產(chǎn)權，均為四沖程、水冷、直列四缸、增壓中冷、電控共軌柴油發(fā)動機，額定功率分別為107/2400、118/2400、132/2400、147/2400kw/（r/min），采用bosch高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，排放達到國ⅲ水平，具有升級為國ⅳ的潛力。作為東風商用車公司天錦（d530）載重車的核心動力，其動力性、經(jīng)濟性、可靠性等各項指標都處在同類產(chǎn)品前列。
圖1
eq4h發(fā)動機生產(chǎn)線建設規(guī)劃遵循精益建線方針，在與整車同步開發(fā)初期，建設2500件/年的柔性試制平臺；在批量生產(chǎn)階段，采用一次規(guī)劃、分步實施模式，先期實施1萬件/年的生產(chǎn)綱領，預留3～6萬件/年的發(fā)展空間。生產(chǎn)線兼顧考慮eq4h升級產(chǎn)品eqx7發(fā)動機的通過性。
1.東風eq4h發(fā)動機初期建線模式
在與天錦（d530）載重車同步開發(fā)階段，先擬定一個較小批量的生產(chǎn)綱領，以盡可能少的投資成本，構建一個既能滿足生產(chǎn)準備階段產(chǎn)品試制技術需要，又能滿足產(chǎn)品投放市場初期產(chǎn)量需求的試制平臺，既能確保eq4h發(fā)動機產(chǎn)品性能，同時對于該發(fā)動機未來大批量制造的加工工藝驗證都具有重大的意義。
圖2eq4h發(fā)動機柔性試制平臺平面布置
圖3eq4h發(fā)動機缸體、缸蓋柔性試制平臺
以eq4h發(fā)動機生產(chǎn)中的缸體缸蓋加工工藝方案為例，利用工廠已有的3臺storm1400臥式加工中心，配備相應夾具、刀輔具，完成缸體、缸蓋全部機加工工序加工（見圖2、圖3）。其主要特點如下：
（1）僅以3臺加工中心為主，構建了eq4h發(fā)動機缸體、缸蓋柔性試制平臺，快速實現(xiàn)了2500件的年產(chǎn)綱領，滿足了新品同步試制與小批量投產(chǎn)進度的要求。
（2）驗證了eq4h發(fā)動機缸體、缸蓋的加工工藝性能、工藝路線和工藝方案。
（3）驗證了可用于大批量生產(chǎn)的工裝系統(tǒng)的精度及可靠性。
（4）驗證了可用于大批量生產(chǎn)的刀具結構形式及切削參數(shù)。
在柔性試制平臺上得到驗證的工藝方案，可以直接復制到大批量生產(chǎn)的建線中，使后期的eq4h發(fā)動機的1萬臺及3萬臺綱領建設能夠快速、低風險、滾動式地得以實現(xiàn)。
2.東風eq4h發(fā)動機大批量生產(chǎn)建線模式
由于采用與天錦（d530）載重車同步開發(fā)工程，2008年4月投產(chǎn)，當年便取得銷售1754臺的好成績，東風商用車公司隨即啟動eq4h發(fā)動機1萬臺能力生產(chǎn)線建設，其中缸體線機加設備*由東風汽車有限公司設備制造廠研制，全線采用8臺dm800ii臥式加工中心及4臺cnc機床，其中cnc專機主要完成缸孔粗鏜、曲軸孔及凸輪軸孔精鏜、精銑頂面及精鏜缸孔、精加工挺桿孔，其余工序全部在加工中心上完成。生產(chǎn)線在2008年5月啟動，10個月后即順利完成預驗收，2009年eq4h發(fā)動機銷售突破1萬臺。
由于eq4h發(fā)動機良好的市場反應，東風商用車公司決定于2009年10月啟動3萬臺能力生產(chǎn)線建設，其中缸體線由東風汽車有限公司設備制造廠在1萬臺能力生產(chǎn)線基礎上，采用工序能力再分配、工藝復制、能力擴展等方式研制，全線采用19臺dm800ii臥式加工中心及12臺cnc機床，交貨周期縮短到8個月，2010年5月順利完成預驗收，2010年eq4h發(fā)動機銷售突破3萬臺。
3.東風eq4h發(fā)動機規(guī)模生產(chǎn)建線模式與常規(guī)建線模式建設周期比較
由于eq4h發(fā)動機與整車同步開發(fā)了發(fā)動機柔性試制平臺，規(guī)?；a(chǎn)建線采用一次規(guī)劃、分步實施的精益建線方式，使得裝載該款發(fā)動機的東風天錦迅速打開并占領國內(nèi)中卡市場，其可靠、專業(yè)的產(chǎn)品性能不僅得到業(yè)內(nèi)專家的肯定，更得到市場和用戶的認可。2009年，在第二屆中國卡車節(jié)油大賽中，d530天錦所配置的eq4h發(fā)動機因其突出的經(jīng)濟性被授予zui節(jié)油發(fā)動機獎，東風天錦獲得節(jié)油*，在國內(nèi)中卡市場被譽為中卡價值*，中卡行業(yè)發(fā)展趨勢。
圖4為常規(guī)建線模式與eq4h發(fā)動機建線模式建設周期對比，從中可以看出，如果按照常規(guī)的模式設計制造該發(fā)動機生產(chǎn)線，是不可能在如此短的時間內(nèi)完成規(guī)?；a(chǎn)的，只有按照精益建線模式滾動發(fā)展，才能得以實現(xiàn)。
圖4常規(guī)建線模式與eq4h發(fā)動機建線模式建設周期對比
結語
eq4h發(fā)動機采用的同步開發(fā)、一次規(guī)劃、分步實施、滾動發(fā)展的精益建線模式，既滿足了東風商用車新一代中卡發(fā)展要求，又避免了大批量投產(chǎn)新型發(fā)動機存在的技術與投資風險，以zui小風險達到了經(jīng)濟規(guī)模，是目前適合中國國情和經(jīng)濟穩(wěn)妥的汽車工業(yè)建廠模式。
（來源：東風汽車有限公司 周培明）