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超輕車輛設計：
采用先進的汽車合成技術克服設計阻礙
1. 介紹
先進高分子復合技術有幾個好處，包括部分合并和高能量吸收、造型靈活、良好的噪音/震動/生硬(NVH)特性、優(yōu)良抵抗腐蝕，適合眾多的汽車，此外，由于加工材料技術的進步，又由于樹脂及纖維成本低、性能高，需要非常低投資成本，使先進復合技術大量應用于如樹脂轉移成型(TV)一樣的低壓制造過程。
此外，汽車設計的最近發(fā)展所需要的先進復合技術在潛在動力上有最大的好處：能夠大規(guī)模減少。超輕雜交車的設計，如落基山研究所的“超輕車輛”的概念，必須有嚴格的質量優(yōu)化，尤其是汽車任期未完機構及其底盤。不過，使用先進的合成汽車帶來了明顯的問題：如果是這樣美妙的先進復合材料，為何不使用呢？除少數特殊組件產品車等，全系統(tǒng)應用技術的1991超輕概念車、汽車工業(yè)已避開使用先進的合成技術。作為回應，組織針對汽車工業(yè)等合成汽車集團(ACC)和制造合成，包括一些NIST在先進技術計劃(ATP)，核心是執(zhí)行戰(zhàn)略，加快一體化、結構先進復合汽車。但行政協(xié)調會的重點是綜合應用像專欄貨車一樣自動保障的資金，同時改進設計制造過程的變化，說明了一體化發(fā)展戰(zhàn)略。同時采取循序漸進的辦法，在短期內可能減少，但未必是最佳的長期戰(zhàn)略來克服障礙。正如結合超輕機構混合提供“跨越式”的辦法，提高燃料效率和減少排放，所以整個系統(tǒng)采用復合的超輕技術是最好的實施。對汽車、跨越式混合方式可提供整合的利益，減少風險和不確定性既陌生的材料和技術。以先進的材料、跨越式的做法，可以防止“不成立”的局面，另外，有可能跨越式發(fā)展的方針會使市場數倍上升，實現產品規(guī)模降低成本。于是在一部分材料被代替的時候一種先進的材料將進入BIW：需要采用全平臺設計來替代材料，提高使用材料的好處，同時盡量減少和消除潛在的許多成本。
2. 量產技術
BIM是如何取得競爭力量。沒有答案，很深的潛力，先進的裝配制造技術，技術選擇的多樣性和不確定性增加了活力。同時，需要精密設計先進高分子復合技術利用獨特的特性，如輻射、大量制造和組裝技術。
2.1 原料
高分子復合纖維以矩陣形式加固的樹脂。重要的是包括原料成本選擇，符合加工技術、機械性能、環(huán)境、回收。
2.2 塑造
在塑造各種業(yè)務，并形成中間纖維樹脂、合并，并形成了豐富的形式塑造成洞。 一個全復合BIW打造復合液體(LCM)，樹脂轉移成型(TV)，結構反應注射成型(SRIM)，通常被認為是最有希望的過程。樹脂因其粘度低，雙方可以輪流使用，但可周期性調整。不再需要LCM，這可以包括各種形式的中間纖維。如上所述，先進的復合BIW可能不再使用較復雜，高纖維的性能。壓縮成型，通常用單塑造復合(SMC)，是一種高壓過程，降低循環(huán)時間，更好地完成，在目前鋼材的基礎設施中它遵循BIW應用。 但是全面壓縮-BIW塑造，因為它的重量，可能無法獲得足夠的配合混合動力。有些企業(yè)，例如樞紐工程的伯班克、加利福尼亞、發(fā)展壓縮,塑造復合BIW設計，有較成熟的制造技術，如性能似乎更適用于全合成BIW。
2.3 技術壁壘
總體戰(zhàn)略設計與綜合BIW，但綜合上述規(guī)定的基本技術進步使生產量BIW。每個需要不同程度的改進，但似乎沒有遇到棘手的技術壁壘：要求實施優(yōu)化整合，而不是技術發(fā)明。
2.3.1 碳纖維成本
在商業(yè)應用碳纖維復合中碳纖維成本通常稱為最難對付的障礙。為碳纖維昂貴的前身低量，使專用設備的成本高昂。不過，國內廠商企業(yè)，諾貝爾公司提供低成本。目前纖維價格持續(xù)低至$17.60/kg。此外，產量較高，需要資金和勞動力成本較低的單位。高生產量很快就可以實現了。其策略可以克服障礙的成本，提供先進的合成推動低成本纖維市場。
2.3.2 預制
纖維制造復雜困難，在大量先進復合制造中碳纖維成本為主要技術壁壘。普林斯頓的未來汽車優(yōu)先技術研究最近作了必要的研究和創(chuàng)新。目前，汽車工業(yè)青睞用玻璃纖維或連續(xù)纖維物質，如上所述，大量的大規(guī)模優(yōu)化BIW。是共同的航天戰(zhàn)略應用，奠定了太過緩慢而昂貴的轎車。雖然這個過程中，不能用碳密集欄。凈創(chuàng)造型纖維、快超音波切割、繁殖方式以減少廢物利用，可補充縫隙。顯然，有大量復雜的纖維前端設計等問題，然而，這些過程都具有有效性：既減少紫外線燈和超聲不再是用來制造復雜的光束施海濱緩沖器。
2.3.3 表面質量
由于復合技術需要一個階級結構與表面復合,產生了很大的阻礙與高纖維成分。如果是用來捕捉軟件工具或戰(zhàn)略優(yōu)勢，以確保符合電子束治療的周期時間減少，獲得高級的表面變得更加復雜和重要。
而階級的結構面難以復合，但絕非不可能。在縫隙結構上復雜纖維弄濕有出乎意料的平面，因為它是由單向層組成，因此。樹脂的一致性和切削表面質量，可以簡單地節(jié)約投資和運行費用。更簡單的方法也可以避免采用一種專利塑造一個階級聚合物產品，或者注入熱塑。
3 克服障礙
這些調查結果導致有些障礙，因為“采用復合結構面臨多重障礙，沒有一個簡單的應急措施迅速加緊部署”但盡管復雜，實施細節(jié)比較簡單，如果聯合國預計，將先進的理論框架復合。最有效的方法來克服障礙似乎是取代現今的增量?！巴芴狈绞皆O計，高性能原料，現有生產方式，從簡單的組裝和進程。它擁有許多方法繞過障礙，改變汽車工業(yè)先進復合態(tài)度，立即變成有利可圖的機會。如何克服是調查的主要障礙。
3.1 成本
部分鋼鐵替代合成復合不可能在市場上決定價格，通過便宜的制造或通過節(jié)省汽油，即使節(jié)省鋼材本身幾乎沒有作用。繼續(xù)取代昂貴的材料，因此，在內容方面，卻難以或無法量化組裝節(jié)省成本。最后，將綜合部門在整個鋼鐵組裝成本可以提高，特別是混合更長的時間周期。因此，在經濟一體化的要求下，往往壓縮塑造，導致部分需要的結構與性能得到最佳的應用。相反，凈化全平臺設計能夠大幅度削減產量計算部分，規(guī)模和復雜性： BIW只有少數地區(qū)將努力降低問題的嚴重性.物資采購應特別折扣，并通過提高產量、降低市場價格?？蓛?yōu)化生產量和市場需求，為了方便，而不是人為地抬高鋼鐵的價格，以滿足需求?？梢员Ａ魪椥陨a不僅在數量上而且在造型上。最后，BIW通過制造更小、更簡單的生產線和其他部件，縮短生產周期時間，提高生產靈活性。
3.2 安全
他們極易成為適合傳統(tǒng)安全設計模式，尤其是采用鋼材為主的設計師，他們把其合成“黑鋼”。綜合設計不產生模糊部分，創(chuàng)造了優(yōu)良印象。然而，清潔設計全方位BIW復合材料可以利用這些'特殊財產。相當于一個超輕混合車輛安全使用的材料和設計優(yōu)勢，以彌補輕質量，新的設計方法只有在執(zhí)行制度的水平，而不是僅在個別部件。
3.3 風險
比較常見的危險是全方位的綜合BIW固有的風險，而且往往招致本BIW產業(yè)布局限制。它具有高固定成本和低可變成本銷售額利潤，只有需求收入上不去。此外，大型生產經營推向高固定成本，并減少各種模式使其更加成功，每個市場的風險模式。 生產周期長也使新模式落后，所以要進一步提高對災害的風險投資。部分常規(guī)型采用合成,被迫用同一個模式，可以進行類似的風險投資。此相反，先進復合的戰(zhàn)略優(yōu)勢，正好可以提供風險狀況。廉價制造的工具可以少部分材料價格，每部分只有一個定價。 生產過程中可能產生的固定費用低，具有較高的可變成本。固定成本低很多可以允許和鼓勵不同經營高產品多樣化的市場風險組合。周期極短，切削工具，經常更換或翻新很快，不斷改進和加強市場配套發(fā)展。可以迅速查明并成功地利用。
4 結論
科技競爭需要的大量生產汽車技術已經被BIW基本上到手。要進一步優(yōu)化科技發(fā)展，但是，作為工業(yè)發(fā)展的正常趨勢：從技術進步需要有足夠的優(yōu)化生產需要，而不是一個重大障礙。汽車工業(yè)的真正障礙是理解不熟悉的原因，例如先進合成、越級設計采用的方法，大量運用于合成出的先進技術。漸進策略可降低短期風險，而且可能導致失敗。
同時了解商品整體系統(tǒng)設計，復合簡單，逐漸克服文化慣性將涉及復雜的、詳細的多層次戰(zhàn)略。主要措施包括不限于對汽車工業(yè)的先進材料戰(zhàn)略利益設計；建立共同的材料、工藝、測試技術數據庫，以便規(guī)范和統(tǒng)一市場；合作企業(yè)的先進材料產業(yè)發(fā)展、優(yōu)化設計等BIW領頭的ULSAB；協(xié)調長期合作的汽車產業(yè)的思路和先進的合成平等伙伴關系；重點項目戰(zhàn)略和行政協(xié)調會組織，如自動保障部門從具體到全BIW設計；期貨市場的建立，為穩(wěn)定物價的物質?？傮w而言，市場潛力迅速形成， 超輕混合的車輛提供了強大的動力，發(fā)展大規(guī)模優(yōu)化，所有要先進BIW復合。此外，潛在競爭力的決定性生產、銷售的優(yōu)勢，全系統(tǒng)設計和網型、靈活、快速生產周期使生產超輕混合的車輛吸引外來司機，甚至讓他們去充分循環(huán)，促使超輕混合的車輛生產。雖然采用清潔方式設計和材料選擇是一個公認的高度不確定性，短期內，隨著時間的推移這些采用漸進策略可能會付出更大的危險：未能帶領,更不用說迅速效仿競爭對手。汽車工業(yè)尤其危險，因為在這種情況下，多潛在的對手可能尚未出現。但過去的創(chuàng)新，例如，基因影響，福特汽車綜合密集、克萊斯勒和愛國者，證實了遠見和意愿， 正確的越級設計策略加上技術可以迅速轉化為學習和成功的產品。有遠見的領導人在美國先進材料和汽車工業(yè)已開始認識并迅速采取行動，堅決奪取新的制高點第一。 這很可能成為1990年及以后的全國最佳工程材料及過程。
參考資料
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