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制造技术分为哪三种方式(汽车制造的发展历史#爱车)

发布时间:2024-05-13 07:35:05 制造技术 778次 作者:装备制造资讯网

这是活了两百岁的人都不一定见过的场景,整条街上只有一款车。让人纳闷的是,它并不是第一辆汽车,是它改变了时代还是时代造就了它的辉煌1769年:法国工程师尼古拉斯.约瑟夫.库诺,创造出有实际价值的蒸汽动力汽车,为摆脱铁路旅行而设计。

直到1885年,梅赛德斯奔驰的创始人卡尔本茨制造出第一辆真正意义的汽车。它是一款单活塞2冲程汽油动力汽车。从此以后汽车作坊开始蓬勃发展。然而这个时期汽车更像是工艺品一样,由高技能的劳动力主导。

制造技术分为哪三种方式(汽车制造的发展历史#爱车)

许多人都希望能从事汽车制造业,通过学徒的方式取得进步,掌握各种各样的技能,逐步学习最后成为手艺大师,纷纷经营自己的机械车间,使得当时有大量的承包商。零件来自整个城市,最终送到组装商。组装技能团队是最重要的环节,他们需要了解全部零件的使用方法,将车辆制造成完整的形态。

因为没有复杂机器的大规模制造,所以每辆车都是独一无二的。在这样的产量下,任何公司都无法垄断。西欧和北美有数百家这种工厂,行业的竞争是残酷的。没有大规模制造技术之前,许多人很快就倒闭了,只有少数优质的制造商幸存下来。像阿斯顿马丁和宾利这样的公司专注于高端定位使用熟练的工匠,制造独特而豪华的汽车,但也仅仅是勉强生存。

直到亨利福特的出现,汽车行业迎来了划时代的飞跃。这是第一辆大规模量产汽车福特T型车高峰时期每年生产210万,这一数字只有甲壳虫与之媲美。创始人亨利福特执着于生产速度,许多人将他的成功归结于设计的僵化。他告诉消费者:你可以拥有任何颜色,但只要是黑色的。这句在中文里看似不通顺的话,却让很多人消费的起。

黑色的油漆价格低廉,同时快速干燥的性质提高了生产效率,减少制造成本。Model-T的成功并非侥幸。5年20多次的设计迭代,每一项都是巅峰之作,通过调整设计和制造程序逐渐缩短制造的时间。它的辉煌也持续了长达20年,总共生产超过1500万辆。

TaskCycle,从1908年生产的第一天开始T型车的平均任务周期持续514分钟,因此普通工人在8个小时时间内没有重复一项任务,这基本上是一条生产线的速度。因此他开始着手缩短周期时间,直到1913年制造周期成功的缩短为2-3分钟。

对于如此复杂的产品数百个零件和数百个流程,这么快的速度让人震惊,这也是其他公司从未实现过的。福特究竟是如何在制造速度方面实现这一巨大改变的?这要从他不负责的创新开始。

在福特出现之前,高技能工人对于行业至关重要的原因是零件之间的高度可变性,也就是大家熟悉公差。公差是零件可偏离的尺寸,孔与螺丝的公差都是+5毫米20毫米的孔和19毫米的螺丝刚好匹配。即使在今天很多工程师也会搞错,更何况是100年前在福特时代的大规模的制造中严格规定了公差的大小,这是当时的制造技术特别是热处理方法。

金属需要以特定方式加热和冷却以增强硬度,这使金属更难切割成型。因此金属需要先切割再进行热处理,加热冷却导致金属膨胀变形,零件便会超出公差范围,福特彻底改变了零件的标准化精密测量和制造方面的进步,使他确信零件可以互换,反过来也降低了成本设计其他的车辆,这是手工业毁灭的根本原因,也是一场精密制造运动的开始。

早期的发动机需要分别制造每个气缸,然后用螺栓固定当时的技术,无法做到多个气缸组合的整体机器,而福特却研制出了复杂的发动机组,大大减少了制造和组装所需的时间。当然制造它的专用机械非常昂贵,要求工人的水平也要相当高。在大规模制造的世界中这是不可接受的花费时间太长,熟练的工人也难以替代。

发动机缸体由上下两部分组成,它们需要完美配合以保持发动机压缩的密封。像凯迪拉克使用一台灵活的铣床,在发动机缸体的上半部和下半部形成平整的表面,缸体和缸盖被精确的研磨,一次一个相反。福特制造了专用的机器分别铣削发动机缸体和缸盖,一次分别加工15台和30台。工人们只需要将部件卡入托盘推进加工机器,培训工人仅需要5分钟,不需要语言的交流和考虑其他事情。

虽然效率很高,但也有设计不灵活的弊端,引入全新车型的成本大幅增加。即使在今天汽车品牌也倾向于对旧设计进行迭代而不是推出全新的车型。因为改造整条生产线实在是太昂贵和耗时,所以推出全新车型时老机器都会被淘汰,前提是实现了它们的目标。

福特凭借不断的创新成功的将循环时间从2-3分钟缩短到1至2分钟,工人也被移动生产线所取代,这种移动装配线直到今天仍然在使用。即使像飞机一样的大型机器也是如此,一台波音飞机重达166吨穿过生产线,逐渐增加所需的300万个零件。这种方法带来紧迫感在它到达下一个生产线之前眼前的工作迫在眉睫。

其实福特不是第一个提出方案的人,这样的方法曾被用于屠宰场移动的流水线迫使工人以相同的速度工作。福特的创新引领了时代,但它的主导地位不会永远持续下去。来自世界各地的公司前来参观,让参观者叹为观止,他们把知识带回家。

直到1955年大规模制造业在世界范围内激增,底特律三大巨头被超越,最著名的是二战后的福特。通过一种新的制造理念,精益制造引领了新的制造业革命。这导致了底特律工业的衰退、城市慢慢变得荒芜。即便如此,福特的创新改变了数十亿人的就业市场也铸就了一个时代的辉煌。