浅谈汽车制造链
2012-08-15蔺洪帅沈怡帆张晓锋
李 娟 蔺洪帅 沈怡帆 张晓锋
（河南师范大学计算机与信息技术学院 河南 新乡 453007）
1 国内汽车产业发展历程
中国的汽车工业发展经历了三个阶段：第一阶段：创建阶段（1953～1965）；第二阶段：成长阶段（1966～1981）；第三阶段：全面发展阶段（1981～至今）取得了巨大成就。汽车工业协会发布的2010年汽车主要数据显示，2010中国汽车全年销量为1806万辆，继续稳坐全球第一宝座。其中，乘用车产量为 1389.71 万辆，同比增长 33.83%；销量为 1375.78 万辆，同比增长 33.17%。商用车产量为 436.76万辆，同比增长28.19%；销量 430.41 万辆，同比增长 29.9%。 和世界其他国家相比，无论是汽车销售量绝对值还是增长速度，中国均遥遥领先。
2 什么是汽车制造链，以及它们之间的关系
2.1 汽车制造链
以汽车整车制造业为核心，向上可延伸至汽车零部件制造业以及和零部件制造相关的其他基础工业；向下可延伸至服务贸易领域，包括汽车销售、维修、金融等服务；此外，在汽车产业链的每一个环节都有完善的支撑体系，包括法律法规标准体系、试验研究开发体系、认证检测体系等。
2.2 汽车制造链及供货关系
2.2.1 整车制造业
整车制造企业，一般只从事汽车总装及车身制造，其他则由专业零部件制造企业生产，包括总装、冲压、焊装、油漆四大工艺。对于汽车轮胎、橡塑件、汽车玻璃、蓄电池等生产部门。 这里不重点讨论。
2.2.2 汽车零部件制造业
汽车零部件的种类名目非常多，一般情况，载货汽车的零部件总数达到7000个～8000个，而轿车的零部件总数更多，达到1万个以上。在一辆汽车总成本中，零部件成本要占到70%～80%。从汽车零部件的使用材质、使用用途、结构功能、科技含量等方面来看，大致可以分为以下几类：
（1）零部件按材质分类，可分为金属零部件和非金属零部件。从发展趋势来看，金属零部件比重逐渐下降，塑料零部件逐渐增加。
（2）按零部件使用用途分类，可分为汽车制造用零部件和汽车维修用零部件，各自所占比重决定于汽车产量和保有量，以及汽车维修量的多少。从世界总的状况来看，两类零部件的大体比例为80：20。
（3）按零部件的性质分类，可分为发动机系统、动力系统、传动系统、悬挂系统、制动系统、电气系统及其他（一般用品、装载工具等）。各自所占比重，因车型不同而定。
（4）从零部件模块化供应的角度来看，汽车零部件可分为 “模块→总成→组件→零部件”几个层次，受零部件技术水平及传统生产方式的影响，这种真正意义上的“模块”化生产即使在欧美发达国家也很少见。
2.3 各国制造链供货关系
2.3.1 传统的汽车零部件配套模式
传统的汽车零部件配套模式中，由于汽车整车制造厂为了保持其核心竞争力，防止技术扩散，它与零部件厂商之间是一种对立的关系，主要表现为：
关键零部件（发动机、传动装置等），不交给公司本体系以外的企业生产；绝不对一家零部件制造商分包一个完整的系统（制动系统、点火系统等）；在最低有效规模许可的情况下，尽可能多找供应商；合同期限一般为2年以内；以公开招标的方式选择适宜的供应商等等。
2.3.2 “各自独立、自主发展”模式（以德国为代表）
以德国为代表的欧洲模式是，整车制造企业与零部件企业保持互相独立的契约关系，各自独立自主发展。各零部件企业可以自由地与各整车厂家甚至汽车行业以外的机电企业建立交易关系。例如，博世（Bosh）公司即独立自由地向全球汽车制造厂商供货。德国汽车零部件企业分为两类：一类是按整车企业的图纸加工制造零部件；另一类是自己开发产品，由整车厂选择采购，整车厂每年与零部件厂签订采购合同。在产品开发上，德国的零部件企业具有极大地发挥主观能动性的空间。整车厂往往只向零部件企业提供性能规格要求，有时甚至只是粗略的构想，然后由零部件企业进行自主开发。不过，最终定货还要货比三家。整车企业会以零部件企业所开发产品的图纸为依据，向其它若干家零部件企业招标。
2.3.3 “水平分工”模式(美国汽车工业为代表)
美国汽车零部件企业有3500多家，年销售额达1，000亿美元。20世纪80年代以前，美国三大汽车公司与零部件企业之间是简单的“水平分工”体制。这种体制致使美国整车产品在质量、成本、产品开发等方面落后于当时的日本，大大降低了美国汽车工业的全球竞争力。
20世纪 80年代后期，美国三大汽车公司联合，并大刀阔斧改革汽车产业结构，强化零部件的外部供应，大力调整整车与零部件的分工与协作关系。整车企业订好零部件规格，分给几十家可能的投标者。美国以这种自由选择方式，保证了自由的市场竞争，迫使零部件企业改进技术，成为行业的领先者。美国的这种整零关系的确全面地促进了汽车工业的技术进步，重振了美国的汽车产业。
2.3.4 “金字塔型多层交互垂直式分工”模式（日本汽车工业为代表）
日本汽车整车制造企业与零部件企业建立的是金字塔型多层次承包制垂直式分工体系把庞大的零部件工业组织起来。其按照总成部件、稍加组合部件和单纯加工3种情况，把企业分为一次零部件厂、二次零部件厂和三次零部件厂，依次层层转包。将各层次零部件厂生产的零部件集中到整车厂进行总装，形成金字塔形结构，整车厂居于金字塔的顶端。
这种金字塔型结构，使日本零部件工业形成了以大型企业为骨干，吸收大量中小企业参加的广泛的协作网。零部件企业加入主要汽车公司的协作网后可以得到长期稳定的订货。反过来整车企业也希望零部件企业“共存共荣”，以得到长期稳定的供货。但为了防止垄断，整车厂一般都向两家零部件企业“双重”订货，以求在竞争中提高零部件的技术与质量，降低成本。
在金字塔体系中，交易关系稳定，一级支配一级，层层控制。靠这一分工协作体系，日本汽车工业最终解决了规模经济问题，推动了日本汽车工业与零部件工业的发展。这种严密分工，紧密协作，长期稳定的交易关系，极大地提高了日本汽车工业的国际竞争力，并受到世界各国的关注。
3 关于汽车供货链数学模型的研究
货物供应是实际中的生产活动，要想实现计算机程序化管理，就要建立一种计算机可接受的数学模型。而数学模型是程序化的基础，更是关键。
依照产品实体在价值链各环节的流转程序，企业的价值活动可分上游环节和下游环节两大类。任何企业都只能在“价值链”的某些环节上拥有优势，而不可能拥有全部的优势，我们所提出的制造链供货关系的数学模型就是为了达到“双赢”乃至“多赢”的协同效应，我们可用如下思想方法构建数学模型：
企业间的供货关系可以用二元关系S来表示，使得
参考离散数学模型，我们不难推导出当某个企业被其他企业取代时的数学方法：假设每个企业之间在供货时都存在一种供货系数，该系数根据供货产量，成本，利润，物流，人力等因素影响而改变。当某两个供货体之间的系数不满足供货模型或者有别优化的供货体提供更优的供货系数时，模型踢出不满足系数的供货体，或者零件供货链。更改供货模型，此时便解决了最优化供货链产生的问。
