汽車(chē)工業(yè)是德國(guó)的一個(gè)關(guān)鍵部門(mén)，在汽車(chē)開(kāi)發(fā)和制造技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量的最優(yōu)以及全球擴(kuò)張的策略，已把發(fā)源在德國(guó)的汽車(chē)工業(yè)帶入了世界領(lǐng)先的位置。但是，這個(gè)地位正在受到越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。

德國(guó)的汽車(chē)工業(yè)處于世界領(lǐng)先地位，如標(biāo)準(zhǔn)的制定和產(chǎn)品質(zhì)量，它是德國(guó)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)支柱，也是少數(shù)能持續(xù)處于國(guó)際領(lǐng)先位置的幾個(gè)領(lǐng)域中的一個(gè)。它對(duì)于德國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)是巨大的：按2004年計(jì)，560萬(wàn)輛的汽車(chē)產(chǎn)量，為德國(guó)提供了76萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。目前，德國(guó)國(guó)內(nèi)七分之一的就業(yè)崗位和四分之一的稅收來(lái)自于汽車(chē)工業(yè)和與汽車(chē)使用相關(guān)的領(lǐng)域。從1994到2002年德國(guó)汽車(chē)工業(yè)的就業(yè)崗位增加了122000個(gè)，達(dá)到763500個(gè)。

然而，德國(guó)工業(yè)所取得的領(lǐng)先地位不是絕對(duì)的，如法國(guó)汽車(chē)工業(yè)的生產(chǎn)效率比其發(fā)源地德國(guó)顯示出更高的增長(zhǎng)速率，法國(guó)汽車(chē)工業(yè)的生產(chǎn)效率從1996至1999年期間每年增長(zhǎng)約15%，在生產(chǎn)效率方面趕上了與德國(guó)的差距。

傳統(tǒng)的汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)飽和

汽車(chē)工業(yè)有三個(gè)傳統(tǒng)的大的銷售市場(chǎng)：美國(guó)、西歐和日本。在這個(gè)所謂的“三分天下”的范圍里，2003年銷售了4千多萬(wàn)輛轎車(chē)，相當(dāng)于全世界生產(chǎn)總量的70%，因此，基本上已飽和。一些新的汽車(chē)工廠已出現(xiàn)在另一些國(guó)家里：

（1）印度：小轎車(chē)銷售的增長(zhǎng)率在過(guò)去幾年里達(dá)到40%，印度汽車(chē)工業(yè)的小轎車(chē)銷售量首次突破100萬(wàn)輛。

（2）羅馬尼亞：不久前，屬于法國(guó)雷諾集團(tuán)的羅馬尼亞Dacia公司生產(chǎn)了廉價(jià)的轎車(chē)“Logean”，這種汽車(chē)有一款面向東歐國(guó)家的基本車(chē)型售價(jià)為5000歐元。

（3）中國(guó)：中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的增長(zhǎng)率在前幾年達(dá)到30%～40%，盡管在2000年中國(guó)汽車(chē)的銷量才209萬(wàn)量（包括公共汽車(chē)和載重車(chē)），但到2002年已經(jīng)是318萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2004年將達(dá)到500萬(wàn)輛。

在這樣的背景下，生產(chǎn)和技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于一個(gè)像德國(guó)這樣的高工資國(guó)家比任何時(shí)候更重要。

2004年，德國(guó)達(dá)姆斯達(dá)塔技術(shù)大學(xué)的生產(chǎn)管理、技術(shù)和機(jī)床學(xué)院與Mckinsey咨詢公司和德國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)(VDA)一起進(jìn)行了一項(xiàng)研究工作——預(yù)測(cè)至2015年汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，在研究工作中對(duì)兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查：

（1）到2015年以前哪些技術(shù)創(chuàng)新會(huì)普遍用于汽車(chē)的發(fā)展中？

（2）到2015年能夠期待的優(yōu)化成本的增值結(jié)構(gòu)是什么樣的，以及由此對(duì)企業(yè)能帶來(lái)什么樣的制造和開(kāi)發(fā)技術(shù)的深度？

調(diào)查得出了在2015年前對(duì)歐洲未來(lái)小型汽車(chē)各項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的進(jìn)程。

這些創(chuàng)新能力取決于很多因素：
（1）要在全部供應(yīng)鏈上實(shí)現(xiàn)最大的增值結(jié)構(gòu)；

（2）要有高效的供貨商，能夠構(gòu)建與OEM緊密銜接的形成高度集成的模式；

（3）要有一個(gè)高水平的機(jī)床工具工業(yè)，它們能跟隨汽車(chē)制造的創(chuàng)新需求實(shí)施相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)方案；

（4）要有受過(guò)較高教育的合格工程技術(shù)人員。

工具工業(yè)是創(chuàng)新的主力

汽車(chē)工業(yè)和機(jī)器制造業(yè)是德國(guó)工具工業(yè)的最重要的用戶，這里所說(shuō)的工具工業(yè)是切削工具、沖壓工具、成形工具和夾具的總稱。工具工業(yè)的景氣在很大程度上得益于車(chē)型更新的加快和車(chē)型的多樣化。盡管從2000到2003年期間德國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)量沒(méi)有太大的變化，但是，在此期間德國(guó)的工具工業(yè)每年仍有差不多 10%的增長(zhǎng)率。

與工件材料的擇優(yōu)和新材料的加工相關(guān)的技術(shù)決竅也將是創(chuàng)新的重點(diǎn)，在動(dòng)力系統(tǒng)中將新的鑄鐵材料如GGV、ADI和復(fù)合材料用于大馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體，需要進(jìn)行很多創(chuàng)造性的開(kāi)發(fā)工作，鎂、碳素纖維增強(qiáng)合成材料或金屬泡沫（Metallschäum）將是未來(lái)制作動(dòng)力系統(tǒng)零件的新材料。

不同材料的競(jìng)爭(zhēng)最終取決于制造成本的高低和材料比重的大小，以及能否集成新的功能來(lái)增加用量。高度集成的金屬進(jìn)氣管是一個(gè)很好的例子，由于合成材料的重量和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在不到十年的時(shí)間里市場(chǎng)占有率已高達(dá)90%以上?？墒莿?chuàng)新的研發(fā)會(huì)再一次回到金屬材料上來(lái)，高集成金屬進(jìn)氣管的開(kāi)發(fā)將動(dòng)搖合成材料進(jìn)氣管的統(tǒng)治地位。

加快創(chuàng)新速度對(duì)機(jī)床的要求

為了解決持續(xù)增加的制造成本與不斷縮短的創(chuàng)新周期之間的矛盾，汽車(chē)工業(yè)設(shè)備的使用壽命必須能作進(jìn)一步的延長(zhǎng)。設(shè)備的柔性化對(duì)于制造技術(shù)已不是什么新鮮事，這是過(guò)去十年里所從事的工作，而新的工作與過(guò)去的工作比較有兩點(diǎn)區(qū)別：

（1）市場(chǎng)對(duì)不同車(chē)型的需求，要求在一臺(tái)機(jī)床上能加工的不同車(chē)型零件的差異比以往要大得多；

（2）機(jī)床的技術(shù)含量及工藝覆蓋面要大得多，從而使在編制加工計(jì)劃時(shí)有很多可供選擇的工藝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)加工鏈的最佳化，傳統(tǒng)的加工鏈已不能滿足提高每道加工工序效率的要求。

在這樣的背景下，對(duì)機(jī)床提出可重構(gòu)的要求就很容易理解了。

創(chuàng)新就是把具有優(yōu)勢(shì)的Know-how轉(zhuǎn)變?yōu)樾录夹g(shù)，因此能比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更快地降低成本，這樣的看法忽略了德國(guó)作為工業(yè)強(qiáng)國(guó)的優(yōu)勢(shì)。把專業(yè)工人的經(jīng)驗(yàn)、工程師的智慧和高水平的機(jī)床工業(yè)三者集成起來(lái)，才能對(duì)未來(lái)的發(fā)展提供強(qiáng)大的動(dòng)力。創(chuàng)新的能力只有在和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相結(jié)合的時(shí)候才有價(jià)值。在過(guò)去幾年里的創(chuàng)新已使德國(guó)的汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展速度顯著加快。

    由英特爾公司資助的美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種技術(shù)，利用很小的“離子風(fēng)電機(jī)”，可大幅提高電腦芯片的冷卻降溫效果，實(shí)驗(yàn)裝置已將“傳熱系數(shù)”提升大約250%，而其他冷卻增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)方法通常只能提供40%到50%的改善。

　　研究人員在一塊模擬的電腦芯片上搭建了他們的實(shí)驗(yàn)冷卻系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)裝置包含兩個(gè)相距10毫米的正負(fù)電極，給裝置加上電壓后，陰極在向陽(yáng)極放電的過(guò)程中，電子沿途跟空氣分子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生正電離子，然后又被陰極吸引回來(lái)，由此形成了“離子風(fēng)”，這股微風(fēng)增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)芯片表面的氣流。研究人員利用紅外成像技術(shù)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)裝置產(chǎn)生的離子風(fēng)能夠使電腦芯片的溫度較通常情況降低25攝氏度。

　　常規(guī)冷卻技術(shù)受限于“靜止”（no-slip）效應(yīng)，即空氣流經(jīng)物體表面時(shí)，最接近物體表面的空氣分子保持靜止，離物體表面較遠(yuǎn)的分子的流動(dòng)逐步加快。這種現(xiàn)象阻礙了電腦散熱，因?yàn)樗拗屏俗钚枰岬男酒砻娴臍饬?。新的方法可能?huì)解決這個(gè)問(wèn)題。利用離子風(fēng)效應(yīng)，結(jié)合傳統(tǒng)風(fēng)扇制造的氣流可直接作用于芯片表面。

　　該實(shí)驗(yàn)裝置非常小，未來(lái)可直接集成到電腦芯片中。通過(guò)把它置于芯片的特定“熱點(diǎn)”，可增強(qiáng)這些區(qū)域的風(fēng)扇冷卻效能。冷卻效能提高后，將可以使用更小的風(fēng)扇，這將有助于工程人員設(shè)計(jì)出更薄的運(yùn)行溫度更低的筆記本電腦。

　　研究人員下一步將著力使裝置內(nèi)的元器件尺寸從毫米級(jí)降至微米級(jí)，并不斷加固系統(tǒng)。專家預(yù)計(jì)，這項(xiàng)新的芯片冷卻技術(shù)將在3年內(nèi)應(yīng)用于電腦和其他便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品中。