一直以来,建筑行业里流传着一句话:“象造汽车一样造房子!”这句话,让无数建筑人热血沸腾,激励和吸引着建筑业者和相关企业投身于建筑工业化领域,希望采用装配式建筑,改变建筑业“秦砖汉瓦”式的建造方式,梦想着有一天,能够象流水线上造汽车一样,把房子“制造”出来。
房子是如何建造的,我们在前面《装配式建筑|为什么房子都在工地建造,而不在工厂制造呢?》中已经分析过了。而汽车是如何制造的呢?了解的人并不多,让我们先跨界去了解一下。
汽车开发流程一般分为设计、试验和制造三个阶段。汽车设计分为概念设计和工程设计两大过程;试验阶段则分为室内试验和室外试验两个过程;制造阶段则分为试生产与批量生产两个过程。
汽车设计都要先从概念设计开始。一般来讲,概念设计需要大约6~12个月。
家用轿车一般5~7年会进行换代,中间会有一两次改款。开发一款新车,至少要提前2~3年进行准备,根据市场调研情况和市场发展的趋势,推测2~3年后人们的购车需要。
市场调研,首先要了解目标客户群需求,包括物质需求和情感需求(表1)。调查的内容通常非常广泛和细致,不仅要了解消费者现在的需求,还要有一定的前瞻性。在市场调研方面最成功的例子是日本车企,在进入美国市场之前,做了非常细致的调研,了解收集了大量的美国家庭的日常生活数据,如家庭收入、家庭结构、作息时间、使用哪些日常用品,甚至菜蓝子的大小、形状都了如指掌。根据这些调查设计的车型,在美国市场获得了很大的成功。
表1 汽车开发市场调研要素
需求 |
市场调研主要因素 |
物质需求 |
价格、车身尺寸、承载人数、重量、操控性、动力性、实用性、可靠性、越野能力、噪声、振动、排放、牵引能力、装载能力、上下车便利性、机动灵活性、安全和碰撞成绩、 |
情感需求 |
造型、舒适性、豪华级别、颜色、改装潜力、售后服务、品牌价值 |
其次,要了解制造商的制造能力、技术水平和品牌文化。制造商关注的因素主要有制造能力、制造成本、产品序列、平台共享、延伸车型生产量、网络售后服务、市场战略,人力资源,部件和总成采购技术许可等。
第三,要了解市场的发展水平、法律法规、文化倾向、税收和保险政策等。市场环境因素主要包括基础建设、人口密度、停车场所、社会治安、税收政策、保险制度、生态环境、文化倾向、法律法规、经济发展水平、气候适应,销售量等。
市场调研结束后,就要进行造型概念设计。设计师绘出草图,展示给主设计师和其他设计人员进行讨论。这个阶段最关注的不是细节,而是整体视觉效果。随着一次又一次的筛选,最终选出一个最能表达设计目标的方案。
图1 BMW汽车概念草图(图片来源于网络)
消费车购车时,第一印象就是汽车的外观。国产汽车这些年在汽车的造型上的进步是非常大的,有些车企不惜重金,高薪聘请国外知名设计师来主导设计,对提升国产汽车的形象作用很大。
图3 汽车概念草图(图片来源于网络)
绘制草图是个不可逆的过程,这个阶段也是汽车风格的确立阶段,后面的所有工作都要以草图为基础,进行细化和技术实现。
造型草图确定之后,要制作彩色效果图。效果图比草图更细致,细节更逼真,一般都会从多视角进行表达。效果图包括外观、内饰及色彩三大部分。当外观内饰和色彩三大部分的效果图完成后,便可以在电脑中建立虚拟汽车模型,供决策者直观地了解设计的效果。
图4 汽车效果图(图片来源于网络)
图5 汽车效果图(图片来源于网络)
1.2. 工程设计
概念设计阶段结束后,就进入了工程设计阶段,这个阶段大约需要18-24个月。
工程设计包括车身设计、动力系统设计、底盘设计、内饰和电气设计、总布置设计。
车身设计包括车身尺寸、车身造型、车身比例、车轮尺寸和轴距轮距、“H点”与空间布局等。
当车身尺寸和车内空间都确定后,就可以进行车身外形和内饰设计了。首先在电脑中建立三维模型,三维模型的数据可以直接输入五轴铣削加工中心,铣削油泥模型。传统的汽车油泥模型全部由手工制作,制作一个车身油泥模型大概需要三个月的时间。现在采用5轴铣削中心来制作,工期只有一个月左右。一般先制作一个1:5的小模型,并将小模型放在风洞中测试风阻系数等空气动力学数据,在多次修改和确认后,才会制作1:1的油泥模型。
图6 汽车油泥模型1(图片来源于网络)
图7 汽车油泥模型2(图片来源于网络)
油泥模型的优点是可以随意修改,可以在风洞中进行风阻系数、空气流过车身的效应测试。这个阶段由造型设计师与空气动力学专家进行合作,共同改进车身造型,使之趋向完美,达到符合造型审美要求,并达到空气动力学的高水平。
车身油泥模型完成后,便开始使用测量仪器对模型进行测量,生成“点云”,根据“点云”的三维坐标在电脑中建模,构建汽车的外形曲面。
图9 汽车“点云”(图片来源于网络)
汽车外形确定后,就可以根据安全性设计的需要,进行材料选择、工艺分析、焊接设计、装配设计等。
1.2.2. 动力系统设计
汽车的动力系统主要由发动机和变速器组成。发动机有汽油机和柴油机;变速器有手动,也有自动。不同的发动机与变速器组合起来,就会有4~6种动力组合。由于发动机与变速器更新的进程一般比较慢,汽车设计之初,可以选择多种不同的动力系统组合,一般不用重新设计。
汽车的驱动形式分为前驱和后驱两种形式。
图11 沃尔沃汽车前置前驱形式示意图(图片来源于网络)
前置发动机、前轮驱动的车型,发动机变速器、传动机构都整合在车头部位,后方可以从容安排驾乘空间和行李箱空间。但是,这种驱动形式易造成车头过重,在制动时,“点头”现象比较明显。
图12 奔驰汽车前置后驱形式示意图(图片来源于网络)
前置发动机、后轮驱动的车型,加速性能较好,但是需要一根传动轴从前面把发动机的动力传到后车轴,这样在后排座位中间会有一个较大的凸起,影响后排乘坐空间。前置发动机、四轮驱动车型的行驶性能比较理想,但重量较大、制造成本和油耗也较高。宝马汽车大多采用前置后驱,具有良好的驾驶体验。
图13 奥迪汽车四驱形式示意图(图片来源于网络)
也有一些跑车、赛车采用中置或后置发动机的布置方式,在家用汽车中并不常见。
发动机是动力系统中最主要的部分,选择什么样的发动机要根据车型定位要求。对牵引力和承载能力要求较高的车型,要选择高转速、大功率和大转距的汽油发动机或柴油机;对豪华舒适性的要求较高的车型,要选择加速平顺性好的发动机;家用经济型汽车,要选择排量较小的发动机。
1.2.3. 底盘设计
底盘设计主要包括车轮与轮胎、悬架系统、转向系统和制动系统的选择与设计。
车轮和轮胎的选择也要根据车型定位和性能要求,主要考虑轮胎的直径和车轮的宽度。大直径轮胎,易造成车身比例失调,制造成本高,舒适性降低,承载量减小;大宽度轮胎,增加抓地力,但会增加燃油消耗和制造成本。
悬架系统的设计要在平衡驾乘舒适性和汽车操控稳定性这两个因素之间作出妥协。悬架系统的设计主要考虑五大因素——承载量、操控性、舒适性、制造成本和空间限制。常见的悬架主要分为非独立悬架和独立悬架两种形式。非独立悬架的左右两个车轮刚性轴连接,底盘的刚性好,承载能力高。独立悬架的两个车轮之间没有硬连接,两个轮子可以自由运动,提高与地面的连接,保障车辆的动力性和操控性。
转向系统是汽车上最重要的安全系统之一。越野车一般会选择比较柔和模糊的循环球式转向机构。轿车和运动型汽车一般会选择传递直接路感反馈比较清晰的齿轮齿条式转向机构。
图14 汽车转向系统示意图(图片来源自网络)
制动系统包括制动器和制动助力系统两部分,制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器两大类。而制动助力系统,主要有液压制动和气压制动两大类,气压制动主要应用在大货车和大客车上,普通轿车,最常采用的是液压制动系统。
1.2.4. 内饰和电气设计
轿车内部设计分为内饰板、控制功能和仪表盘、仪表板和中控台、音响和导航、座椅和安全带、加热通风和空调、地面铺设七大部分。
内饰设计要根据车身外形的设计而定,内饰的造型、色彩要与车身的外形协调统一。与家庭装修一样,汽车内饰也有品位和风格之分,要满足消费者群体对内饰的要求和喜好,既不能太奢华也不能太简陋。仪表盘和中控台是车内最能体现个性风格的部位,也是设计的重点。内饰设计,要符合人机工程学,要让各种操作杆和按钮能够方便的控制调节,不易出现误操作,还要更容易让驾驶员看得清楚,让驾驶员轻松驾驶,乘坐舒适。
图15 汽车内饰(图片来自网络)
1.2.5. 总布置设计
汽车设计中车身、内饰、动力、底盘等的设计差不多是同时进行的。这些工作的整合由总布置设计师负责掌控与协调。汽车总布置设计,主要是根据对整车设计的总体规划,确立车身、底盘、动力总成等系统之间的位置和连接关系,保证最终设计汽车的性能,满足最初的设计任务要求。总布置的工作贯穿汽车设计开发项目的始终。
图16 汽车总布置示意1(图片来自网络)
图17 汽车总布置示意2(图片来自网络)
总布置设计师的工作内容主要包括:
1,对汽车的主要性能进行计算和调整,主要有轴荷分配和重心位置的计算、稳定性计算、机动性计算、动力性计算、比功率和比转矩计算、制动性计算、百公里油耗及经济车速的计算;
2,控制总布置尺寸,对车辆及各部件的外形尺寸和位置数据进行调控,主要有外形尺寸(车身长度、宽度、高度、轴距、轮距、离地间隙、接近角、离去角等)、驾乘室内部空间数据和行李箱的容积、各位部件安装位置及其准确的外形数据、部件之间的连接方式和安装方式、操作和运转机构的运动范围;
3,考虑整车的装配问题,主要考虑每个零部件之间的装配方式和顺序、考虑多种零部件的替代方案以及各种方案的可行性分析,并与装配工程设计师、零部件配套厂家、成本控制人员等进行紧密的交流与合作,不断优化各组成部件的设计,最终实现各个总成部件之间的完美配套和组装。
2. 汽车测试
在正式投产之前,新款汽车要经历多种和长时间的测试。新车型测试分为室内测试和室外测试。室内测试,要经过样车制作、空气动力学测试(也称风洞测试)、声学测试、气候模拟测试、碰撞测试、人机工程学测试、台架耐久性测试,大约需要6~12个月的时间;室外测试主要包括试车场道路测试、公共道路测试严寒和高温测试,大致需要经历12~18个月的时间。
3. 汽车制造
汽车与其他复杂产品一样,是由许多零件组成的。一般来说,汽车的零件大约有4000个左右,其中大约100个是关键零件。十九世纪,在汽车发展的早期,汽车也是一辆一辆来制造的,就象现在的房屋建造方式一样。后来,福特发明了流水线,汽车就在流水线上进行零件组装,生产的效率和质量有了很大的提升。渐渐地,汽车制造商不再制造全部的零件,而是向外部供应商购买零件和小型的组件。汽车的开发开始将汽车分为不同组块,即先把一部分零件组装成小型组件,再运到总装车间进行最终的组装。这样不仅能够提高质量和性能,也会节约制造时间与成本。
现在所有汽车都采用的模块化制造方式,即把5大总成(车身、动力系统、内饰和仪表、悬架和底盘、车轮和轮胎)分别制造,然后在总装配线上组装在一起。
3.1. 车身制造
可以分为冲压,焊装,涂装和总装四大工艺流程。这也是一个汽车制造厂必备的四大工艺流程。
3.1.1. 冲压工艺
对于轿车来说,大多数采用承载式车身,车身的部件主要都由冲压件多层焊装完成,包括车身覆盖件和主要骨架结构。在冲压之前,要把卷材剪切成板材,送到中央车间冲压成形状各异的车身钣金件。车身上的许多部件,不是一次冲压就能完全成型,而是要冲压2~5次,一些结构复杂的部件甚至需要冲压更多次,才能完全成型。
冲压有两大工序。第一,是分离工序,先将板材冲压切割成部件的外轮廓形状,包括落料、冲孔、切断、切边等;第二,是成形工序,使冲压坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,并冲压成所要求的成品形状,包括拉弯、卷边、拉延、翻边、缩口、胀形等。
3.1.2. 焊装工艺
现代的轿车一般采用承载式车身。一个完整的车身是无法通过冲压工序加工出来的,必须将许多冲压件焊接在一起,才能组成一个结构复杂的白车身。为了便于制造装配,在车身设计时,都会把车身分成若干个分总成,每个分总成又有若干个合件组成,而合件又由若干个零件组成。车身焊接的顺序,主要正好与上述相反,是从最小的零件开始,先焊接成合件,再将若干个合件焊接成分总成。最后将零件、合件和分总成共同焊接成车身总成。焊装工艺一般按车身、车门和车身附件分别焊接。
现在的车身焊接都是在流水线上完成的,车身零件依次从一个个焊接工位通过,每个工位上都会对零件进行一些焊接,按照设计好的程序,将车身部件一一焊接起来。早期的焊接工位上都是有人工操作的,然而现在最先进的轿车车身焊装线,都采用焊接机器人进行操作,实现了“无人化”的焊接生产。
图20 汽车车身机器人装焊(上海进博会自摄)
图21 汽车车身机器人焊装(图片来自网络)
焊接机器人是指具有三个或三个以上可自由编程的轴,并能将焊接工具按要求送到预定空间位置,按要求轨迹和速度移动焊接工具的机器,主要包括弧焊机器人、激光焊机器人、点焊机器人等。
焊装好但是还没有进行喷涂工艺的白皮车身,称为白车身。白车身如果长时间暴露在外容易生锈,因此,安装好的白车身要尽快进入到喷涂工艺流程进行防锈处理。
3.1.3. 涂装工艺
就是为白车身喷涂上各种颜色的车漆,但是在喷涂车间之前要进行清洗和防锈处理。一辆汽车的涂装工序,可以达到12道程序之多,主要包括车身预处理、电泳防锈、PVC密封、底漆、中涂、面漆等工艺。
图22 汽车涂装(图片来自网络)
3.2. 动力系统制造
3.2.1. 发动机制造
一般的发动机厂只生产主要部件,如凸轮轴、曲轴等,大部分部件都由零部件制造商生产。发动机工厂主要负责发动机的最后组装。发动机的组装方式可分为流水线式和工作站式两大类,分别适合大批量和小批量发动机的制造。
图23 发动机(图片来自网络)
图24 汽车发动机(图片来自网络)
大多发动机制造都是采用流水线方式生产,随着看板管理技术及电脑技术的发展进步,即使不同排量不同型号的发动机,也都能在一条生产流水线上同时制造。
如果发动机的生产量较少,比如一年才几千台,那么从成本上考虑根本不值得使用流水线的作业方式,尤其是那些装配工艺要求较高的发动机,采用工作站式生产方式更为合适,也就是有一个人或者几个人负责一台发动机的所有组装工序。
3.2.2. 动力总成预组装
发动机一般都是在发动机厂完成装配后再送到汽车总装厂的,更有许多车型的发动机,是直接从其他发动机厂采购的。变速器也一样,也都是由专业的变速器厂制造好送到总装厂的。
图25 沃尔沃动力总成(图片来自网络)
到总装厂的总装配线之前,必须把发动机和变速器装配在一起,也包括差速器等部件,然后以动力系统总成的形式被送到总装配线上,并与车身总成、底盘总成完成最后的组装。
3.3. 车桥装配
装配有前悬架、前车轴、前副车架、前制动机构或前差速器等部件的部分称为前桥。装配有后悬架、后车轴、后副车架和后差速器等部位的部分被称为后桥。车桥都是有专业的车桥制造商生产,在进入总装配线之前,都要把前桥和后桥分别组装好,然后分别送到总装配线上和车身等总成共同完成组装。
图26 汽车低地板车桥(图片来自网络)
3.4. 内饰模块制造
汽车内饰也基本上实行了模块化生产,如座椅、门内板、仪表总成、音响等。在进入总装配线之前,都以模块的形式装配好,然后在总装配线上直接固定于车舱内即可。
3.5. 轮胎制造
汽车上的轮胎都是采购自轮胎制造商,整车厂家不生产轮胎。所有轮胎几乎都有三大部分组成,钢丝带束层、三角胶条、胎面。轮胎制作包括以下程序——胶料制作、钢丝带束层制作、三角胶条制作、胎面橡胶制作、生胎成形、生胎硫化、质量检验和轮胎测试等8个程序。
图27 轮胎(图片来自网络)
3.6. 总装配
在上总装配线之前,各大总成要先制造好,然后将总成在总装配线上进行装配,进而完成整车制造。除车身和发动机总成外,总成一般都由专业的汽车部件制造商制造,如变速器、车桥、座椅、天窗、音响等,整车制造商只是采购这些总成或部件,然后运送到总装配厂进行最后的总装配。
图29 汽车总装配线(图片来自网络)
图30 汽车自动化装配示意(上海进博会自摄)
总装配是汽车制造中的最后一道工序,要把车身、动力、底盘、内饰等各大总成,组装成整车,经过质量检测合格后交付用户。
汽车总装配一般也采用流水线方式进行生产。
图31 汽车总装配线(图片来自网络)
总装配一般包括11道工序。
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底盘组装。把车桥、转向、传动、制动的系统,组装成底盘。 -
动力系统。把发动机与变速器组装成动力总成。 -
车身组装。以车身为开端,将喷涂好的车身送入组装线。在车身内布设各种线路,装配仪表总成、安全气囊、安全带、转向机构及一些车内附件。 -
车身与底盘连接。车身与底盘分别来自两条生产线,在此汇合成一条线,继续前行,此前底盘上已预先装有发动机、变速器、传动机构、前桥、后桥和制动等。 -
连接车身与底盘。车身与底盘之间有许多连接线和管,主要是操作系统与发动机变速器之间的连接管线。 -
附件装配。车身在进入总装配线后,车门要先卸下来以便内饰装配,此时再把卸下的车门装上。同时还要安装车门内饰板、车顶内饰板、车窗玻璃、风窗玻璃等,也有此时安装座椅的。 -
车轮安装,安装4个车轮汽车可以着地走了,但此时仍然没有动力。 -
目视检查。检查外观,加注燃油等。完好后,开上新车检验区域。 -
常规检验。主要进行灯光检查和调试,仪表、动力、制动、声音、四轮定位、密封(淋浴)、排放等检查。 -
道路测试。进行短距离道路试驾,加速、制动、转向、爬坡等。 -
整车抽检。进行深度全面的检查,包括可靠性、耐久性、工艺装配质量、油耗等。
图32 整车装配的工序流程
4. 象造汽车一样造房子
了解了汽车如何制造,我们发现造房子与造汽车有许多地方是相似的,但是也有很大的差异。
4.1. 造房子与造汽车的相似点
从汽车制造与房屋建造的方法与流程上看,还是有很多相似的地方。二者在总体上均需要经过设计、制造或建造、测试或验收、交付的过程,虽然二者具体流程、内容和侧重有很大不同。
从设计角度看,房屋设计与汽车设计有很多相似之处。一般都要先经过市场调查,根据调查的结果进行概念设计,然后再进行工程设计。建筑工程项目一般也要先进行建筑策划,然后再进行设计。方案设计主要针对建筑功能需求,进行平面布局,并按照城市规划的要求,在进行立面造型设计时对周边的环境做出协调与响应;在工程设计阶段,也就是初步设计与施工图设计阶段,各专业按照专业技术标准进行分专业设计,并需要进行协同与配合,力求设计达到安全、经济、适用、绿色、美观的要求。在建筑设计中,由设计主持人对各专业的设计工作进行统筹和协调,使各专业的工作能够协调协同进行。汽车设计之前,要进行市场调查,然后进行造型设计(类似于建筑的概念方案),在概念方案草图确定之后,再进行工程设计,按照专业和分部进行车身、底盘、动力、内饰和电气设计,在设计的过程中由总布置设计师(类似于设计主持人)进行统筹和协调,确保设计达到目标。
汽车生产 |
房屋建造 |
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1市场调研 |
1市场调研、技术策划、设计任务书 |
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2概念设计 |
2方案设计 |
平面布置、立面造型、效果图、模型 |
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2.1草图绘制 |
2.2效果图绘制 |
方案审批 |
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3工程设计 |
3工程设计 |
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3.1车身设计 |
3.2动力系统设计 |
3.3底盘设计 |
3.4内饰和电气设计 |
3.5总布置设计 |
3.1初步设计 |
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3.2施工图设计 |
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4测试 |
3.3专项设计(室内、幕墙、装配式、绿建、智能化、燃气、动力、供电等) |
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5汽车制造 |
4施工安装 |
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5.1车身制造与涂装 |
5.2动力系统总成 |
5.3悬架与底盘总成 |
5.4内饰与电气总成 |
5.5车轮与轮胎总成 |
4.1基础施工 |
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4.2主体结构施工 |
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4.3外墙装饰施工 |
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4.4机电管线安装 |
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4.5内装施工 |
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6总装配 |
4.6室外工程施工 |
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7下线测试 |
5竣工验收 |
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8交付用户 |
6交付使用 |
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4.2. 造房子与造汽车的区别
当然,造房子与造汽车还是有很大的不同。
1.建造地点不同
房屋不可移动,建造的地点也就是未来使用的地点。工地现场往往水、电、气、路等条件不完善,汽车制造是在设施设备完善的厂房内进行流水化连续生产的。
2.建造尺度不同
房屋的尺度远远大于汽车,部(构)件重量也大于汽车。
3.建造批量不同
大多数的房屋的建造是单件建造,即使是一个较大的项目,完全相同的楼栋也不是太多,而汽车是大批量制造的,汽车以大批量制造为主,也存在小批量定制的做法,但一般为特殊型号,成本和售价也相对较高。
4.性能要求不同
房子不需要移动,因此不需要行走装置和驱动设备,汽车的移动性能是汽车的核心性能指标;另外,汽车车身主要考虑刚度、碰撞、气动和美观;房子外围护系统主要考虑安全、保温、防水、隔热、隔声等性能要求。
5.耐久性不同
一般来讲,房屋的耐久性要求远远高于汽车。房屋的设计工作周期也就时常所说的房子的寿命一般要五十年以上,甚至要达到百年以上。汽车的设计寿命一般为十五年以上到几十年,一般按行驶里程30~50万公里考虑。
6.决策方式不同
汽车的基本架构相对稳定,一旦确定好车型之后,车身、动力、底盘的基本布局也就相对确定了,很少有特别的布置;而房子在确定好使用需求之后,建筑方案却有可能是多种多样,即使相同功能的两栋房屋,由于建设地点、时间、建造者的不同,在平面布局、建筑造型、结构形式、设备管线上也可能完全不同,这就造成了决策的复杂性。
7.影响因素不同
汽车的型号和规格一旦确定,很少会发生改变,在制造过程中重点关注的是质量和效率。房子的建造过程也是多个参与方影响设计与建造的过程,干系人多,参与方博弈过程复杂,最终实施的结果与最初的方案相比不完全相同。
8.生产效率不同
汽车的制造时间基本是以日计的,有的自动化程度高的车企,造车的时间能够以小时计。房子的建造则经常是以年为单位进行的。
9.生产方式不同
汽车虽然是由成千上万个零件组成的,但是汽车制造却不是一个一个零件组装而成的。汽车的生产基本上是采用模块化的方式进行生产。先加工或采购零件,生产成合件,合件装配成分总成,分总成与零件、合件一起装配成总成,总成送至总装配线上,进行整体装配,完成汽车生产。总成是在不同的工厂、车间分别进行生产,或者采购自不同的供应商。
而房屋建造基本上是以建筑原材料(钢筋、水泥、砂子、石材、木材、涂料等)为主在工地现场进行加工和制作,先施工结构,再进行外装修与设备管线安装,然后进行室内装修,最后再进行室外工程施工。
总之,汽车是一个劳动和技术密集型行业,但对技术的要求更高,而建筑业显然是一个劳动密集型产业。
4.3. 怎么样才能象造汽车一样造房子?
那么,能不能象造汽车一样造房子呢?
首先,让我们看看有没有把房子与汽车结合的产品?当然,这样的产品就是房车。房车具有汽车可移动的特征,又能提供人们阶段性部分居住的需要。因此房车可以说是移动的房屋,当然也是可以居住的汽车。
图33 PierceArrow公司生产的最早的房车(图片来自网络)
图34 房车平面布置(图片来自网络)
图35 现代的房车
图36 豪华房车内景(图片来自网络)
图37 房车内部
但归根到底,房车仍然是一种特殊种类的汽车。
那么,怎样才能象造汽车一样造房子呢?我们能从造汽车的思想、逻辑和方法中学到哪些,用到房屋建造中呢?
如前所述,汽车是由大约4000左右个零件组成的,但是,现代汽车制造,早已不是一百多年前在工厂里一个一个零件组装而成的,而在采用系统总成的方式在总装配线上装配而成的。总成、分总成、组件(合件)是由不同的供应商在不同的地方分别制造的,然后送到汽车制造商,也就是初始设备制造商(OEM)那里总装,形成最终的汽车产品。这种分级协作的生产方式,需要对生产组织方式与供应链进行重新设计。
图38 模块化生产(根据《再造建筑—如何用制造业的方法改造建筑业》绘制)
汽车模块化组装的背后隐藏着一个重要的规律,即模块化组装有利于控制质量。在总装线上需要组装的工作越多,质量越难以控制。汽车生产按模块(总成)进行分解后,质量控制的责任也就由总成制造商、分总成制造商、组件制造商和零部件制造商分别来承担了。
装配式建筑是由预制的部品部件在工地装配而成的。现在的装配式建筑,仍然采用建筑业传统的组织管理方式,主要的工作仍然放在现场,采用大量的人力和少量的机械进行建造。其实,装配式建筑的建造,也应象汽车装配一样,尽可能减少现场安装的节点。许多部(构)件可以在工厂里进行集成制造,形成组件,并用组件组成更大模块,这样将大大减少现场施工连接的节点,有助于提高效率和提升质量。这些模块可以在工厂进行集成,也可以将小的部件或组件运到施工现场,在现场或附近的组装工厂进行组合或集成。
因此,装配式建筑的建造方式,也采用模块化的分级建造方式,并按照这样的方式组织供应链,那么,“象造汽车一样造房子”就是可行的。
参考文献:
[1]牛慧丽. 转自:赵钿-公众号:将制造与建造融合 提高装配式建筑竞争力 [N]. 中国建设报, 2020-09-08(007).
[2]陈亚新.2013.汽车是怎样设计制造的[M].北京:机械工业出版社
[3]斯蒂芬·基兰,詹姆斯·廷伯莱克.2009.再造建筑—如何用制造业的方法改造建筑业[M].北京:中国建筑工业出版社
前文:
1. 政策?技术?成本?什么才是装配式建筑的核心竞争力
3.装配式建筑|中国建设报专访转自:赵钿-公众号:智能制造助推装配式建筑高效发展
本文是装配式建筑系列文章之五,围绕着如何提高装配式建筑的质量与效率,研究制造与建造的融合,尝试找到一种提升装配式建筑效益的方法,从而让投资人、建设企业和使用者能够共赢。也许这是装配式建筑未来的成功之路。