突破核心 多向发展——访重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室主任郭晓东教授

本刊记者/Reporter 谭弘颖/TAN Hongying

郭晓东：男，1961年生，四川射洪人，重庆理工大学教授，汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室主任。曾在西安交通大学、重庆大学学习，先后到德国斯图加特大学、德累斯顿工业大学、美国M&M精密系统公司访问和合作研究，主要研究复杂曲面智能化制造与检测技术。承担了“弧齿锥齿轮成套技术研究”，“摆动式驱动桥的引进消化吸收”、“螺旋锥齿轮端面滚齿加工的理论及其实现技术”、“基于齿轮测量中心的锥齿轮测量与分析方法及其软件实现”、“汽车螺旋锥齿轮高效精密加工成套装备”、“YKW2075数控螺旋锥齿轮磨齿机”等国家科技重大专项、国家863计划、国家自然科学基金课题。研究开发的“锥齿轮设计制造分析软件系统”、“锥齿轮测量与分析软件系统”在国内外200余家企业应用。与天津第一机床总厂合作，研究开发了全数控锥齿轮铣齿机、磨齿机、滚动检查机、研齿机。研究开发了叶片类复杂曲面6轴联动砂带磨削加工数控软件系统，与重庆三磨海达磨床有限公司合作开发了系列全数控叶片砂带磨床，已成功应用于汽轮机、燃气轮机、飞机发动机叶片型面及边缘的精加工。研究成果获得中国机械科学技术一等奖等省部级科技奖励7项。

汽车零部件是我国汽车工业的软肋，尤其是核心技术零部件领域。像自动变速箱、汽车电子、发动机共轨技术等基本上被国外先进厂家垄断，我国汽车企业在自主发展中受到限制很大。相应地，汽车零部件制造技术的情形亦如此。

锥齿轮应用广泛，也是深入应用于高档轿车、载重大卡、重型客车等关键传动部件，直接影响着汽车行驶的可靠性和噪声的发生。本期约访到的重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室主任郭晓东教授正是此领域的专家。

丰年可证，稻花香里说瓶颈

早在1985年上海大众成立并开始生产桑塔纳轿车。当时，面对为桑塔纳配套的技术要求，全国汽车零部件的配套能力几乎为零。随着汽车业的发展，国内汽车零部件企业从数量上大大增加，并且在汽车轮毂、玻璃、蓄电池、鼓式制动器、汽缸体、滤清器、水泵、散热器、飞轮、连杆、喇叭等十多项汽车领域占据优势地位，但盲目建设、产品种类重复和缺乏核心技术依然成为该行业发展的瓶颈。

在郭教授看来，汽车零部件产品层次总体较低、关键总成（如发动机电喷系统、自动变速器、底盘控制系统等）还掌握在国外公司手里。他认为，主要有以下几个具体表现：一是国内零部件企业产品正向设计能力较差；二是制造工艺相对落后，制造精度较差；三是试验测试能力不够，缺乏完善的试验方法、流程和规范，试验设备也相对落后。制造技术是我国汽车零部件的一个技术短板。我国虽然有数量庞大的汽车零部件机械加工制造企业，但加工能力和加工精度普遍偏低；精密制造技术不成熟,制造工艺装备落后,成套能力不强，精密制造设备主要依赖国外进口；人均装备率低，平均生产率低。而其中的核心是缺乏先进的制造工艺和精密加工设备。郭教授以自动变速器液压元件的加工为例，自动变速器液压元件要求加工精度非常高，否则会影响自动变速器控制品质甚至寿命，然而我国缺乏相关加工技术，自动变速器采用国产液压元件不能满足性能要求，这在很大程度上限制了自动变速器的自主研发，从而也限制了自主品牌的提升。制造技术直接决定着汽车零部件品质的优劣，采用先进制造加工工艺，提高零部件精度是最直接有效的途径。

跃升可期，关键件里说核心

我国目前已经是世界头号汽车生产大国，很多自主品牌汽车已经不满足于低端汽车市场，开始向中高端市场进军，这表明我国汽车经过高速发展后，从“量”开始向“质”转变。目前，一些自主品牌车辆的外形和空间已经具备了中高端车辆的一些特征，而我国汽车生产在经历井喷之后，汽车制造业亦已经具备开发中高端车辆的经济能力。但由于零部件技术的薄弱，其性能与国外先进品牌甚至国内合资品牌车辆相比，还有较大的差距，在耐久可靠性、油耗、NVH以及人机交互性等方面都还需要重点提升。要想在中高端市场站稳脚跟，产品得到消费者和行业的真正认可，还需要突破技术瓶颈，掌握核心科技。

因此，我国汽车制造业要达到打入中高端市场的目标，必须重点发展整车集成和关键零部件两大技术方向。与整车集成技术相比，我国零部件技术与国外先进技术的差距更大。因此，关键零部件技术亟待突破。从技术分类的角度来看，零部件的正向开发与分析技术、零部件先进制造工艺及精密加工技术以及零部件开发类试验测试技术是零部件整个开发生命周期的关键节点，是需要重点突破的方面。从零部件产品的角度来看，高效节能发动机、自动变速器、一体化控制底盘控制系统、智能化汽车电子系统以及新能源车辆关键零部件等都是迫切需要掌握的核心零部件。只有掌握了这些关键技术和产品，我国汽车工业才能真正屹立于世界汽车之林。

另外，紧跟汽车制造技术发展步伐也是求变求升的前提。节能、环保和安全是当今汽车制造技术发展的主要方向，汽车零部件技术也毫无争议地围绕这3大主题发展。从零部件产品角度来说，高效环保动力总成（包括高性能发动机、自动变速器和混合动力系统）、一体化底盘控制系统、智能化电控系统是零部件的发展方向。从零部件开发角度来说，数字化开发和分析技术、先进制造工艺及精密加工技术、智能电控技术、零部件轻量化技术以及先进试验测试技术是零部件需要重点发展和解决的关键技术。

身体力行，科研育才两不误

郭教授所在的重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室是专门从事汽车零部件研究的科研机构。实验室现有研究人员55人，其中国家“百千万人才工程”国家级人选2人，教育部“新世纪优秀人才支持计划”1人，重庆市学术技术带头人5人。实验室建有试验与检测技术实验室、制造技术实验室、汽车电控技术实验室、信息处理实验室、数控技术实验室等，拥有一批先进的汽车零部件制造、加工、检测设备。

该实验室主要从事汽车摩托车零部件先进制造技术的基础及应用基础研究、应用技术创新研究，解决汽车零部件及总成整个生命周期的设计分析、加工制造、试验检测的关键共性技术问题，在汽车零部件先进制造技术、汽车零部件检测技术以及车辆动力及传动技术方面有着很好的研究基础，获得了一批具有特色的研究成果，如 “汽车传动试验检测技术与装备”、“摩托车道路模拟试验技术”、“锥齿轮设计制造分析软件系统”、“锥齿轮测量与分析软件系统”、“汽车发动机零件精密高效加工专用装备”等。实验室紧密结合国家及重庆市汽车零部件产业发展的重要需求，构建了产学研结合的创新平台，形成了优势队伍，突破了关键技术，为区域经济建设和社会发展做出了重要贡献，成为了汽车零部件制造及检测技术领域具有较大影响力的人才培养、实践教学、科学研究、学术交流和社会服务基地。

从约访中，可以感受到郭教授是一个很务实、低调的人，身体力行便是其最好的写照，这也是他们这些前辈给这个行业中的后来者们的最朴实、最深刻的“言传身教”。