20世紀以來,世界汽車年產量先以幾千輛、幾萬輛計,後以千萬輛計,至1978年已達到4249萬輛左右。汽車工業已成為世界最大的製造工業。80年代,世界上20個最大的工業企業中有6個是汽車製造公司。1980年,全世界汽車保有量約為3.35億輛,其中轎車為2.65億輛,貨運汽車和客車為7000萬輛。汽車的生產和使用,涉及的面很廣。70年代,世界上20多傢規模最大的汽車公司約有職工500萬人,與汽車有關的職工,如駕駛員、修理技工、推銷員和加油站職工等,約有25000萬人。美國在60年代,如包括公路運輸系統和石油、橡膠等企業的職工在內,則全國每7個職工中即有1人與汽車有關,1/6的企業與汽車的制造、銷售、服務和使用有關。70年代生產的鋼帶的36%、冷軋鋼板的44%、鉛的43%、鋅的61%和合成橡膠的62%,都用於汽車的生產和維修。日本國民經濟總收入的1/7與汽車有關。美、英、法、聯邦德國、日、意和加拿大等7國,在1978年生產的汽車約為3500萬輛。

  汽車工業發展簡史 世界汽車工業的發展大致上經歷瞭4個階段。

  開創階段 19世紀80年代,德國首先制成有實用價值的汽車(轎車)。由於當時巴黎有寬闊的道路和奢華的社會風氣,汽車工業在法國最先得到發展。後來,在歐洲和美國出現過上千傢作坊式的汽車制造廠,生產過3000種以上的車型。但早期的汽車有華麗的裝飾,又分散在許多小廠小批生產,成本很高,售價昂貴,銷售量增加很慢。許多小廠因此關閉,隻有一些生產過馬車、自行車、縫紉機和煤氣機等產品的廠傢還能繼續進行小批量生產。1905年美國渥爾茨汽車公司年產商品汽車為6500輛,這是當時年產量最大的一傢公司。

  發展階段 20世紀初,美國人H.福特認為,汽車應該去掉不必要的裝飾,簡化機構,他采用薄利多銷的經營方針,大幅度降低售價,使汽車從富人的奢侈品變成一般人的實用的交通工具,以擴大銷售量。他還主張減少車型,集中生產單一車型,並采用大量生產的方式。1907年,他推行瞭在輕武器、鐘表等工業行之有效的零件標準化和互換性的加工方法和技術管理措施。1908年,他又將簡樸無華、簡單實用、易於維修的 T型轎車投入市場,取得很大成功。到1909年底,T型轎車銷售量已達15萬輛。1913年,福特首先建立汽車的流水裝配線,改變汽車制造的整個生產過程,實行計劃生產、同步生產和連續生產。這種大量生產技術使成本進一步降低,從而引起再一輪的降價,進一步擴大銷售量,采用適合於更大批量生產的先進技術,進一步加快資金的周轉。1923年,他的汽車銷售量將近200萬輛。1908~1927年間共生產 T型轎車1500萬輛。當時福特汽車公司生產的汽車數量幾乎占世界產量的一半。T型轎車對汽車和汽車工業的發展,對機械工業和大量生產技術曾發生過重大的影響。在這期間,汽車工業成為機械制造工業中的最大部門,大量生產技術得以在機械工業中紮根,並得到推廣和發展。

  福特的成功促使美國和歐洲的汽車公司陸續改變汽車設計,采用大量生產技術,降低成本和售價,從而擴大瞭銷路。1929年,美國汽車的年產量為500萬輛,英、法、德等國的年產量也都接近20~30萬輛。在汽車大發展的這一時期,許多中小汽車制造企業由於缺乏資金,不能采用先進的大量生產方式,產量低而售價高,陸續被淘汰或兼並。到1930年初,美國僅剩下44傢汽車制造公司,歐洲的汽車制造公司也從90傢減少到41傢。在這一時期,美國的通用汽車公司和福特汽車公司開始在歐洲建廠或購買汽車廠,形成為跨國公司。

  壟斷階段 30年代初的世界性經濟危機,使汽車生產受到打擊。但在30年代中期,汽車工業先於其他機械工業恢復並有所發展,而且有不少中小汽車制造公司破產或被合並,在幾個主要汽車生產國中,都出現瞭大公司壟斷的局面。美國的通用、福特和克萊斯勒三傢大公司生產的轎車,約占美國市場的70%以上,世界市場的30%以上。法國的雷諾、別儒和雪鐵龍3傢公司,德國的奔馳、曼恩和奧佩爾3傢公司,英國的奧斯汀、摩立斯和標準3傢公司,以及意大利的菲亞特公司都在本國的汽車工業中居於壟斷地位,並占有一定的國際市場。第二次世界大戰期間,世界各國的汽車工業都投入到本國的戰時生產中,民用汽車生產處於停滯狀態。

  第二次大發展和市場的重新分配 第二次世界大戰以後,各國汽車工業先後恢復起來,繼而轉入大發展。全世界汽車的年產量從1950年的1058萬輛增加到1978年的4249萬輛。1982年,由於經濟衰退降到3673萬輛。從50年代起,除聯邦德國、英國、法國等國已恢復原來就很發達的汽車工業外,蘇聯、捷克斯洛伐克等國汽車工業也已逐步恢復。日本、巴西、加拿大、澳大利亞和西班牙等國的汽車工業紛紛引進技術,從裝配到制造,發展迅速,出現瞭新的競爭局面。美國由於各公司主要註意生產大型轎車,忽視產品更新,在世界汽車市場上的地位下降,其汽車產量占世界產量的比例從1950年的75.68%降到1982年的19.02%,而西歐和日本的汽車工業卻在迅速恢復和發展。在這一階段中,汽車生產在所有生產國都有繼續和加快集中的趨勢。

  日本的汽車工業,從50年代起發展很快。日本政府對進口汽車征收高關稅,以保護本國的汽車工業,將汽車零件的生產列為重點扶植對象,使汽車零件工業得以迅速發展,建立瞭汽車工業的牢固基礎。特別是生產耗油量小的緊湊型轎車的方針,使日本的汽車年產量由1950年的3萬多輛增加到1982年的1073萬輛,超過瞭美國,占世界產量的29.23%。日本的汽車公司進行市場和技術預測、組織零部件的專業化生產、采取全面質量管理等措施,促進瞭勞動生產率提高、成本降低而且質量較好。他們對管理工作的改革取得瞭成效。第二次世界大戰後,特別是60年代以後,各國陸續降低汽車的進口稅率,減少進出口的障礙。1969年,日本出口的汽車占總產量的10.4%,1982年增至52.09%。在這一階段,跨國公司發展很快。這兩個因素促進瞭統一的國際汽車市場的形成。由於客車和貨運汽車的用途不斷擴大,產量繼續增加,這兩種汽車就成為汽車生產國的主要出口產品之一。1982年,日本的客、貨車產量為385萬輛,占汽車總產量的35.88%,其中有47.38%出口。

  隨著石油價格上漲,日本和聯邦德國生產的緊湊型轎車暢銷,美國的大型轎車失去瞭大部分國外市場和一部分國內市場,造成市場重新分配的局面。

  從50年代後期起,許多第三世界國傢對進口整車征以重稅的同時,降低汽車散裝件的進口稅,鼓勵外國在國內建立汽車總裝廠,再逐步提高汽車零部件的自制率,直至國內能自制汽車。如西班牙於1956年利用舊飛機廠建立貨車廠,1959年在零件裝配的基礎上建立轎車廠,1982年的汽車年產量已達107萬輛。巴西於60年代初,從開設歐洲的汽車公司的裝配廠開始,70年代初已發展到本國制造汽車,1982年產量已達到86萬輛。

  100年的汽車工業史表明,汽車工業的發展,是由技術、社會需要和管理水平3個因素決定的。由於大量生產,汽車成本一再降低。在主要生產國傢中,普通轎車的價格已從職工一年的收入降到年收入的1/3。

  中國汽車工業的發展 1949年以前,中國僅試制過汽車,沒有正式的汽車制造廠,所用汽車由美、德、英等國進口。為數不多的汽車配件廠生產的板簧、活塞等配件的數量尚不敷維修之用。中國完整的汽車制造工業是在中華人民共和國成立之後建立的。1953年開始建設長春第一汽車制造廠,1956年7月生產出第一輛載重量為4噸的貨車。從1958年起,有些汽車配件廠、修理廠開始制造汽車、以後一部分工廠逐漸擴大,形成南京、濟南、北京和上海4個中等規模的汽車廠,並建立瞭一小批中等規模的零部件專業化工廠。60年代又建立瞭四川、陜西兩個重型汽車廠和位於湖北省的第二汽車制造廠(圖為第二汽車制造廠發動機裝配自動線)。這些工廠每年共能生產汽車20餘萬輛。品種包括兩種轎車、載重量為2~15噸的貨車、載重量為20、32、68和100噸的工礦自卸車、各型客車、牽引汽車、越野汽車和專用汽車(見彩圖)。基本車型齊備,但專用汽車的車型較少,輕型和重型貨車的生產能力不足,還不能滿足各方面的需要。這一情況又影響汽車工業本身的發展。中國汽車工業發展過程中,由於首先希望滿足對汽車數量的要求,沒有有規劃地發展零部件的專業化生產工廠,而分散地建立瞭很多獨立的、基本是全能的中、小型工廠。中國汽車工業的主體是按產品類型劃分的綜合性工廠,這些工廠自制零件率達70%左右。因此,汽車的成本高、品種少,改換新車型的過程較慢,80年代以來正向專業化生產發展。1982年成立中國汽車工業公司,按專業化協作,改組原有汽車制造廠,以骨幹汽車廠和專業配件廠為基礎,建立瞭六個聯營公司、一個汽車零部件聯營公司和一個銷售服務公司,根據合理分工,各有側重又適當交叉的原則,規劃各聯營公司的產品和服務的范圍。

第二汽車制造廠發動機裝配自動線

紅旗轎車

上海桑塔那轎車

日產小型貨車(1977年)

東風2.5噸越野車

北京工程機械工業公司制造的35噸自卸汽車

解放牌5噸貨車

  汽車生產的專業化和協作 汽車能成為普遍使用的交通工具,其主要原因是采用瞭專業化協作的生產系統,采用瞭標準化、互換性、流水線加工和裝配的大量生產方式,使汽車的產量和質量都能提高,價格大幅度降低;在技術迅速發展的條件下,能不斷及時地相應地改進和更換車型。汽車的生產批量大於一般的機器,有利於采取高效率、低成本的生產工藝。將若幹個汽車制造廠所用的某種零、部件合並在一個廠生產,生產批量就更大,能采用更高效率的工藝。

  歐美各國在開始生產汽車時,某些部件如板簧和車輪等即由專門的工廠生產,這是制造馬車時就已經有的分工。最早作為汽車零部件進行專業化生產的是輪胎和汽車電器。20世紀初大批汽車廠並入大公司後,有的廠即轉為專業公司,一些未並入的汽車廠也有改產汽車零部件的。也有一些中小專業廠合並成集團,專門生產汽車的零部件(其中一些大的集團也有跨國公司),如離合器、傳動軸、變速器、轉向機、驅動軸、散熱器、制動器和車架等。日本10傢主要的汽車生產廠與8000餘傢零部件廠和材料廠協作,汽車廠本身的勞動量隻占30~40%。美國通用汽車公司則從3萬多個工廠取得零部件、原材料和輔助材料。這些工業稱為汽車的協作工業或橫向工業。

  美國等國的汽車專業化和協作體系,是在競爭中形成的,其杠桿是質量和價格。美國汽車工程師學會(SAE)從20世紀20年代起即組織制訂汽車零件的試驗方法和聯接尺寸等標準,對於促進專業化和協作起瞭很大的作用。歐洲的柴油機噴油系統僅由3傢公司供應,美國年產上千萬輛汽車所用的活塞環、軸瓦和火花塞也隻由3傢公司供應。這些專業公司的經營成就,表明瞭專業化生產的優越性。零部件的發展推動瞭汽車工業技術的進步,大大縮短新車型從研制到投產的周期並減少生產費用。

  日本在50年代後期形成汽車零部件的專業化生產體系,這是日本汽車工業能與美國競爭的基礎。美國等國的零部件廠是通過競爭、轉業、甚至停閉等過程而形成的體系,日本則依靠政府用經濟手段來扶植汽車工業的發展。

  新技術、新材料的采用和推廣 汽車的生產技術和所用的材料發展很快,常向其他機械制造部門推廣新技術、新材料。其他領域中的新技術、新材料也往往首先移植到汽車工業中。

  汽車生產用材料 汽車生產使用大量材料,如自重1噸的典型轎車,約耗用厚薄鋼板500千克,鋼材180千克,鑄鐵110~130千克,輕金屬4千克,橡膠36千克和塑料32千克。

  由於大量生產的零部件必須有穩定的質量,汽車生產對材料的要求十分嚴格。例如對於鋼材,不但要求一般的機械性能(拉力、沖擊強度和疲勞強度等),還要求金相組織(如晶粒度、夾雜物和淬透性)、深拉延性能和切削加工性等符合一定的標準。

  汽車還使用多種特殊材料:制造活塞的高矽鋁合金、制造軸瓦的鋁基合金、銅鉛合金、含石墨的塑料、制造氣門的含氮奧氏體鋼、制造構件的低合金高強度鋼板和多種工程塑料等。1960年以來,原用於航空和航天技術的蜂窩夾層材料、玻璃纖維或碳素纖維增強塑料和陶瓷材料等(見復合材料)已用於汽車。

  新技術和新工藝 20年代初,汽車工業根據流水生產的時間節拍,將一些金屬切削機床用輥道等聯成加工線,繼而發展成為組合機床,這是切削加工設備的一大發展。組合機床的出現,不但提高瞭汽車的生產率,還促進瞭機床工業的發展,而且也推廣到其他機械制造部門。

  1970年以來,為瞭適應小批量多品種生產的要求,又發展瞭柔性制造系統,其中一種方式是用加工中心和計算機數控裝備組成,由計算機指揮,把毛坯和在制品送到各個加工中心加工,可以同時加工多種零件。在有一些零部件專業廠和某些汽車廠中,將結構外形,以至工序相同而尺寸不同的零件編為一組,由計算機操縱在同一生產線上加工,這樣也大大提高瞭多品種、中小批量生產的效率。

  70年代初發展的工業機器人,最早用於比較復雜的車身焊接生產線上。這種焊接機器人,能夠按照規定的程序完成幾十個至上百個精細的焊點的焊接工作。以後工業機器人又應用於噴漆、機械加工和部件裝配等工序。

  制造汽車車身需要使用大噸位壓力機和深拉延性能好的優質冷軋鋼板,這就促進瞭大型沖壓設備、大型模具加工技術和機床的發展,也促進瞭深拉延冷軋薄鋼板的大量生產以及半連續、全連續的熱軋和冷軋鋼帶機的發展。車身是由骨架和蒙皮焊接而成的,這就促進瞭多點焊機的發展。車身要求應用良好的防銹處理技術和美觀而耐久的油漆和鍍層技術,又促進瞭這些工藝和材料的發展。這些設備和工藝適於制造電冰箱、洗衣機等傢用電器,所以促進瞭傢用電器行業的發展,有的汽車公司則兼制這些產品。

  為瞭節省原材料和減少加工量,汽車工業的毛坯生產趨向精密化,采用瞭壓力鑄造、精密鑄造、粉末冶金、模鍛和冷鐓等生產毛坯的工藝。而拉削和硬齒面高精度齒輪加工,尤其是弧齒錐齒輪、雙曲面齒輪的加工工藝和設備,以及滲碳、滲氮、碳氮共滲和硫化等新工藝,也都是在汽車工業的推動下發展起來的。這些工藝設備往往相當復雜,例如中國第二汽車制造廠的12000噸熱模鍛機械壓力機的自動生產線(見彩圖),每分鐘能生產汽車前軸鍛件一根。這種壓力機不但生產率高,模具壽命也比模鍛錘高兩倍。

1.2萬噸熱模鍛壓力機和生產線

  新汽車的發展研究和生產準備 汽車的結構復雜,多數汽車是大量生產的產品。如果汽車生產後在復雜的使用條件下發現早期損壞或不適應使用要求,就會造成用戶和制造廠的巨大損失。因此,20年代以後,逐漸總結經驗,形成產品投入生產前的設計定型程序和生產準備工作程序。

  發展研究 發展產品之前先經過技術預測和市場預測,確定發展方向,然後按照技術經濟分析的結果和零部件的系列,選定產品的主要參數和結構方案。設計完成後,試制樣車,進行定型性試驗(見汽車試驗)。

  生產準備 經過試驗定型的汽車,在投入生產前需要對工藝、設備和工藝裝備(工具、夾具、模具和量具等)進行準備工作。隻有一些小批量生產的重型汽車和專用汽車,才不需要工作量很大的生產準備。大量生產的汽車,工藝裝備系數(每個零件所需工藝裝備的平均數量)往往達5~6,總的制造工時達數百萬。在主要的汽車生產國傢中,工藝裝備都由專業化的工廠制造,汽車廠隻提出定型的產品圖紙和生產綱領。這些專業工廠可以在很短時間內(1年左右)配齊工藝裝備和專用設備,因此汽車生產廠更換車型比較容易。

  轎車由於競爭激烈,幾乎每年都要改動外形,主要部件如發動機等往往隔數年更換一次型式。雖然有可能迅速更換車型,但各公司考慮經濟效益,大多采用逐步改換車型的辦法,隻有在十分迫切的情況下才發展全新結構的車型。

  在專業化協作的生產體系下,汽車生產廠的發展研究和更換車型需要得到各行業、各工廠的配合和支持。正是在這樣的條件下,汽車工業才得以不斷進步並保持在機械行業中的技術上的領先地位。