福建省车辆工程学科发展研究报告
2014-05-20福建工程学院科协
福建省车辆工程学科发展研究报告
福建工程学院科协
1 概述
以福建为主体的海峡西岸经济区,是我国沿海经济带的重要组成部分,在全国区域经济发展布局中处于重要位置。福建东与台湾地区一水相隔,北承长江三角洲,南接珠江三角洲,背靠内陆地区,和港澳以及海外也有着密切联系。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出要引导汽车行业等进行兼并重组,推动优势企业实施强强联合,提高产业集中度,并推动自主品牌建设,提升品牌价值和效应;促进新能源汽车等战略性新兴产业跨越发展。《福建省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出要重点推进汽车制造等具有竞争优势的产业发展壮大。《海峡西岸经济区发展规划》提出要大力发展装备制造业。为了贯彻落实我省关于重点产业“抓龙头,铸链条” 的发展方略,有必要从学科视角,对我省车辆工程学科研究机构的能力与分布、关键技术在全省企业的分布、上下游技术发展现状以及汽车产业发展存在的主要共性技术和欠缺问题等进行全面审视,从而科学地发展车辆工程学科,推进学科交叉、融合与渗透,促进多学科协调发展。
我省汽车工业主要集中于福州、厦门、龙岩、三明、泉州、漳州等地,初步形成闽中、闽东南、闽西北汽车产业集群格局。车辆学科人才培养主要集中在福州、厦门、泉州等地。根据福建省汽车产业“十二五”规划,到2015年福建省汽车产业产能达100万辆,比2010年增长2.9倍,汽车销售比2010年增长3.6倍,汽车工业产值要增长2倍,汽车销量占全国的份额能达到3%以上。这是一项艰巨而神圣的使命。
福建省汽车产业发展及福建作为与台湾对接的交通枢纽,对车辆工程学科的发展和车辆工程人才培养都提出了新的要求。我们承担了福建省科技厅委托的“福建省汽车产业技术发展研究”课题,对福建省汽车产业的发展提出相应的对策和建议;现又受省科协委托,对福建省车辆工程学科的发展提出相应的对策和建议。目前,福建省汽车产业发展快、技术档次较高,而车辆工程学科还比较落后,人才培养还不能适应汽车产业发展的要求。因此,有必要进一步摸清福建省车辆工程学科的现状,紧跟学科发展前沿,结合区域经济社会发展及汽车产业的发展态势,提出学科发展的目标、思路和对策,推动车辆工程学科发展,更好地为海峡西岸经济区建设、汽车产业发展提供智力支持和科技服务。
2 国内外车辆工程学科发展现状
2.1 车辆工程学科发展历史
“车辆工程”归属于机械工程一级学科下属的二级学科。推本溯源,它发端于过去的“汽车拖拉机专业”。回顾国内高校汽车拖拉机专业的历史,建国之初,由于汽车拖拉机工业刚刚酝酿,当时只有寥寥可数的几所高校(清华大学、上海交大、原华中工学院、原山东工学院)设置有汽车拖拉机专业。为了全面学习苏联,1955年将上海交大、原华中工学院、原山东工学院等三所院校的汽车拖拉机专业合并,迁至长春成立“长春汽车拖拉机学院”。该学院又将汽车与拖拉机分开为两个专业,由于专业划分过细,“汽车专业”仅涉及汽车上的四大总成(发动机、底盘、车身、电子电器)之一的底盘。
随着汽车底盘、车身以及内燃机专业的发展,原吉林工业大学成为我国车辆工程学科的摇篮,培养了大量的汽车专业人才。该校车辆工程学科于1978年、1981年先后获得首批硕士、博士学位授予权,1987年被批准为国家重点学科,1989年获准设立博士后流动站,1998年获准建设汽车动态模拟国家重点实验室,1997年成为国家“211工程”首批重点建设学科,1998年成为首批获准设立“长江学者”特聘教授岗位的学科之一,2001年再次被批准为国家重点学科。
在吉林大学(原吉林工业大学)车辆工程学科快速发展的同时,国内其他的工业高校也纷纷大力发展车辆工程学科,目前在国内车辆工程专业具有重要影响力的主要有清华大学、同济大学、湖南大学、北京理工大学、江苏大学、重庆大学等高校,并形成了各具特色的车辆工程学科发展方向。清华大学侧重于汽车的“节能、安全”方面,同济大学侧重于新能源汽车的研究,湖南大学侧重于汽车车身的相关研究。
到目前为止,我国开设车辆工程学科的高校超过百所,其中吉林大学、清华大学、湖南大学、北京理工大学、同济大学、重庆大学、燕山大学和西南交通大学等8所学校的车辆工程学科是二级学科国家重点学科。拥有车辆工程学科博士学位授予权的学校有45所,拥有车辆工程学科硕士学位授予权的高校近百所。各高校为社会输送了大批专业技术人才,同时也推动了汽车技术的快速发展。但是,很多高校培养出来的人才趋于“雷同”,特色不明显,这一方面阻碍了学生个性化多样发展,同时也与社会需求多样化和汽车技术发展多样化不相协调。
2.2 车辆工程学科的最新进展
汽车工业的快速发展既给高校车辆工程相关专业创造了广阔的生产和发展空间,同时也给高校教学提出了现实而又严峻的挑战——车辆工程学科建设必须紧跟时代和汽车工业发展的步伐,培养出更多有知识、有能力的高素质汽车专业人才。
由于汽车本身的特殊性,不同院校根据自身的学科实力及发展战略,在该学科的研究方向上区别较大。比如从汽车的主要组成(发动机、底盘、车身以及车身电器)来看,发动机又隶属于动力工程及工程热物理一级学科,底盘基本属于机械工程一级学科,车身设计又包括造型设计和结构设计,造型设计包含工业设计及艺术设计的内容,而车身结构设计则属于材料科学及工程和力学一级学科。另外,随着新能源汽车的发展,电传动及更复杂的电子控制又被纳入车辆中,该部分又属于电气工程一级学科。因此车辆工程的研究方向涉及多个一级学科,最终各院校在研究方向上均有差异。
世界汽车经过百余年的发展,已成为改变世界的机器。现代汽车也正发展成为机电一体化的高科技产品。现代电子技术广泛应用于汽车,出现了汽车电子化趋势,电子器件成本占汽车总成本的比例逐渐上升。在汽车设计与开发以及制造领域,CAD/CAE/CAM、CIMS、VR等也得到迅速普及应用,多种新工艺、新技术、新材料不断涌入汽车产品中,大大缩短了开发和设计时间,降低了成本,同时也提高了汽车产品的复杂性与多样性。
2.3 车辆工程学科发展的特点
车辆工程是研究汽车、拖拉机、机车车辆、军用车辆及工程车辆等陆上移动机械的理论、设计和技术等问题的重要工程技术领域。车辆在现代社会中使用广泛,它关系着作为我国经济建设支柱产业之一的汽车工业及交通运输事业的振兴和发展,并对农业现代化和国防装备现代化具有重大的影响。车辆工程从初期涉及到力学、机械设计、材料、流体力学、化工,到今天拓展至与机械电子工程、机械设计及理论、计算机、电子技术、测试计量技术、控制技术等学科相互渗透、相互联系,并进一步触及医学、生理学及心理学等广泛的领域,形成了一门涵盖多种高新技术的综合性学科和工程技术领域。
2.4 车辆工程学科的发展趋势
目前车辆工程学科主要培养从事车辆工程领域科学研究与开发应用、工程设计、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用等方面的高级工程技术人才。要求能够运用现代科技知识解决企业实际生产中的一些工程技术问题。掌握本学科内扎实的基础理论和系统的专业知识,了解本学科的现状和发展趋势,掌握车辆的现代设计理论,机电液一体化技术,现代电子技术和现代控制技术及现代测试技术和必要的实验技能。较熟练地掌握一门外国语,能顺利阅读本工程领域的科技资料及文献。
汽车保有量的持续增长,随之而来的汽车后市场的新车销售、汽车维修、零部件供应、金融服务、保险服务、附件销售、二手车销售、交通驾驶教育的市场空间膨胀得越来越大。汽车售后服务市场是汽车产业链中最稳定的利润来源,可占据总利润的60%~70%左右。相对于整车销售的利润缩水,中国的汽车售后服务市场利润率高达40%,而整个市场还处于初级阶段,发展潜力惊人。汽车后服务市场需要大量的从业人员,未来相当长的时间内,涉及汽车后市场的汽车企业业务管理、汽车技术服务与贸易、汽车保险与理赔等内容的企业市场行为越来越多,也急需大量相关懂得汽车专业知识的专门人才,这也为车辆工程学科的发展提供了新的发展方向。
3 福建省车辆工程学科建设现状
根据国务院发布的《关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》和福建省公布的《福建省汽车产业调整和振兴实施方案》,未来福建省将以闽台汽车合作、国际汽车合作和引入国内外战略投资者为着力点,推进行业结构调整和企业重组,重点发展福州、厦门汽车龙头企业,以带动全省汽车及零部件开发与发展,提高福建省汽车产业经济规模和核心竞争力;加强技术改造,提高研发能力,培育自主品牌,发展节能环保的新能源汽车,形成新的竞争优势。
3.1 学科与研究生教育方面
福建省设置车辆工程本科专业的高校主要有福州大学、华侨大学、福建工程学院、福建农林大学、厦门理工学院、集美大学、三明学院等7所。其中福州大学、华侨大学拥有车辆工程二级学科博士点;除该两所大学外,福建农林大学、福建工程学院4所院校拥有车辆工程学科学术型硕士点,福州大学、厦门理工学院可以进行车辆工程专业学位硕士研究生招生培养工作。无论是从布局还是从规模上来说,这7所高校基本上能够完成车辆工程学校高、中、低层人才的培养工作,但对汽车后市场人才培养力度尚不够。
3.2 汽车企业发展情况方面
目前,全省汽车整车生产企业8家,低速载货汽车生产企业6家,专用车生产企业21家,稍具规模的总成零部件企业400多家,从业人员约9万人,汽车年生产能力约30万辆。2012年,我省汽车制造业工业总产值847.8亿元,同比增长9.1%,全年累计生产汽车21.44万辆。福建省汽车产业“十二五”规划的要求,将使得我省在未来两三年内需要大量的车辆工程产业人才,特别是高层次的技术人才,也为我省车辆工程学科的发展提供了新的机遇。
经过多年的苦心经营,我省汽车产业也得到了迅猛发展,车辆工程学科、车辆工程技术在这些企业也得到了同步发展。各大企业纷纷成立了一批国家级、省级研究中心,如:东南汽车研发中心、厦门金龙技术中心、厦门金旅技术中心、厦门厦工技术中心和福耀玻璃研发中心等,对推动我省车辆工程学科的发展起到了重要作用。
3.3 学科队伍与产学研方面
我省设有车辆工程学科的7所高校,通过近几年的发展,学科人才队伍越来越强大,结构越来越合理,在车辆工程的理论研究、应用基础研究等方面均取得了大量的成果。
我省从事车辆工程学科专职教师超过100人,拥有高级职称的教师比率超过40%,获得博士学位的教师比率达到35%以上。近年来,获得国家级项目4项,省部级项目数十项,共发表论文数百篇,其中发表了一大批高质量的SCI、EI论文。
福建工程学院黄键教授领衔的课题组经过多年的努力,在新能源汽车方向进行了深度研究,获得颇多科研成果,并密切联系企业将科研成果进行了产业化。2010年福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室牵头福工混合动力有限公司、厦门金龙旅行车有限公司、福安尤迪电机有限公司、亚南电机有限公司、三明齿轮箱公司等7家单位联合组建福建省新能源汽车产业技术创新战略联盟,整合行业上下游资源联合进行技术开发,通力合作加快新能源汽车的产业化进程。2012年承担的《增程/插电式重型商用车动力系统开发》项目获得国家高技术研究发展计划(863)立项。以蒋新华教授为负责人的课题组依托“福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室”、“福建省新能源汽车与车联网技术科技创新团队”等省级实验平台,通过与福建新大陆电脑股份有限公司等行业龙头合作,牵头筹建了“福建省车联网产业技术创新战略联盟”,申报的“车联网与智能交通信息服务关键技术研究与应用”课题被福建省科技厅列为2011年省重大科技专项。厦门理工学院以黄红武教授为学科带头人的车辆工程学科与厦门金龙联合汽车工业有限公司通过互聘人员担任教师、设计师、成立联合课题组等具体措施进一步深化双方的合作。虽有前述的政产学研成功范例,但我省车辆工程学科的产学研合作深度和广度还有很大的提高空间。
在福建省科协组织下,福建省汽车工程学会从2006年起每年都会组织一场关于车辆工程学科的年会,为我省车辆工程学科的科研院校、企业提供了沟通交流的平台,一定程度上促进了学科的发展,但是平台的沟通交流频次、广度和深度都有待进一步提高。
据省科技厅不完全统计,自2009年至今,各高校车辆工程学科共申请科技厅项目75项,实际获得资助立项27项,其分布图如图1、图2所示。
图1 近5年省内高校车辆学科申请科技厅项目分布图
图2 近5年省内高校车辆学科获科技厅资助立项分布图
3.4 科研平台建设及实验室利用方面
经过多年建设,我省车辆学科拥有多所省级科研平台。
福建工程学院拥有省重点实验室“福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室”、厦门理工学院拥有省科技厅重点实验室“客车研发与安全试验检测技术重点实验室”以及多所市厅级实验室,虽然我省车辆工程学科有国家级特色专业、省级重点学科,却没有获得国家级重点学科。
近年来,我省车辆工程学科相关的高校、科研院所、企业的教学、试验设备有了长足的发展,基本能满足学科发展、科学研究、产品试验等;但各单位的实验室相互之间的开放程度、共享程度不高,基本各自为政,仅限参观访问,无法形成资源的充分利用和整合,为产业服务,甚至出现重复建设的现象。
4 我省车辆工程学科面临的机遇与挑战
4.1 机遇
4.1.1海峡西岸经济区建设对汽车产业的影响
近年来,闽台合作越来越多,海峡西岸经济区独特的对台优势和工作基础,使海峡西岸经济得到了快速发展。灵活开放的政策,两岸产业优势互补的合作机制,都使得汽车产业在合作、投资贸易和市场对接等方面均有可能取得较大突破。相关的政策支持,也使得可以通过闽台合作引进更多的高层次专业技术人才和管理人才,对我省汽车产业的快速发展起到推动作用。
4.1.2信息和电子技术、现代化装备制造业的发展对汽车产业的影响
如何把汽车产业做强,将成为行业内企业转型和发展的重点,而汽车的做强,又与汽车信息化、智能化的深度与广度有密切关系。行业人士认为,汽车信息化水平将成为衡量汽车品质的一个重要指标,构建基于传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机整合起来的车联网体系将是汽车产业朝着信息化、智能化发展的具体方向。
进入21世纪以来,新材料技术的突破在很大程度上使材料产品实现智能化、多功能化、环保化、复合化、低成本化以及长寿命和按用户的要求进行定制,使得更多的非金属材料应用到汽车上,降低了车辆的重量,对汽车的节能、环保起到了推进作用。
绿色化、人性化和安全性愈加受到重视。随着日趋严重的环境与资源约束,保护环境、节约资源形成全球的共识,因而绿色制造成为制造业发展的重要特征。绿色制造技术是力求产品制造对环境影响最小、对资源利用效率最高的生产技术,其目标是使产品从设计、制造、包装运输、使用到报废处理的全寿命周期中,废弃物和有害排放物最少,以减少对空气、水和土地的污染。欧洲、美国等已制定并实施有关限制产品中有害物质、化学物质等的法律和政策,绿色制造技术将被全球各产业广泛采用,如汽车产业追求的零排放等。
新理论新技术手段引领产业的持续发展。由于计算机技术、新型控制理论、测量工程、信息通信与网络技术的发展和普及应用,推动汽车行业不断向纵深发展,各基础学科、边缘学科及新兴学科之间相互渗透和融合,形成了新理论、新技术手段,这些日臻完善的新理论、新技术手段,为装备制造业的脱胎换骨提供了依据和支撑。
4.1.3国家政策对汽车产业的支持
国家在“十二五规划”中明确提出“汽车行业要强化整车研发能力,实现关键零部件技术自主化,提高节能、环保和安全技术水平”,“大力发展新能源汽车等战略性新兴产业。新能源汽车产业重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术”。福建省在“十二五规划”中提出“重点推进汽车制造等具有竞争优势的产业发展壮大,建设竞争力强的工程机械制造基地。加快建设省汽集团汽车工程研究院,开发新车型和新能源汽车,扎实推进福州汽车、厦门汽车、泉州轨道客车、漳州汽车汽配产业基地和龙岩、三明商用车基地等建设,加快建设竞争力强的汽车制造基地”。同时,各地市也相继出台了鼓励汽车行业发展的相关政策。
特别是对于新能源汽车产业,我国更给予了更多的关注。《节能与新能源汽车产业发展规划》、《电动汽车科技发展“十二五”专项规划(摘要)》等利好政策,对于我省的汽车产业特别是具有一定基础的混合动力客车产业更是巨大的推动作用。
4.2 挑战
4.2.1区域经济发展提出的严峻挑战
伴随着海西规划的实施,海西经济发展已经步入快车道。我国要建设装备制造业强国的目标也已经确定。汽车产业作为装备制造业的重要组成部分,对于这一目标的完成具有强大的符号意义。同时,汽车产业的壮大,将会带动产业链上其他行业的发展,从而对海西经济区先进制造业的战略定位起到巨大的推动作用。
海西经济区周边面临着珠三角、长三角等经济区的强大挑战,如何规避劣势、发挥自身优势,是汽车行业发展必须面对的一个问题。目前我省已有一定规模的汽车工业,这是促进我省区域经济发展的一个良好基础。应当充分发挥高校和企业产学研结合的优势,解决制约汽车行业发展中面临的自主创新少、高技术人才缺乏等劣势,为区域经济发展做出自己的贡献。
4.2.2社会发展提出严峻挑战
现代社会的发展,要求汽车行业朝着节能、环保、安全、智能的方向发展。目前我国大部分城市出现的雾霾等污染天气,汽车尾气的排放占了相当大的原因。因此,汽车在给社会带来巨大便利的同时,对于环境、资源等造成的危害也是日渐突出。如何在发展汽车产业的同时,实现与社会的协调发展,这是下一步汽车行业必须正视的问题。
4.2.3现有条件的制约
尽管我省汽车产业和电机电器产业发展基础较好,经济实力、人才队伍、技术依托力量也较强,但是我省汽车产业的发展,仍面临许多挑战和制约:一是目前高技术含量、高附加值关键零部件不多,大多停留在采购阶段,自主研发少;二是企业力量分散,整体自主创新能力不强,急需整合调整提升;三是国内外汽车产业的快速发展和崛起使我省汽车产业发展空间受到挑战;四是企业吸纳科技成果和自主开发能力较弱,拥有自主知识产权的原始创新少;五是由于产业结构单一,造成人才结构不合理,普通技术人才较多,而高新技术人才和具有创新能力的高层次复合型人才缺乏。
5 我省车辆工程学科发展的思路和目标
5.1 发展思路
贯彻落实科学发展观,结合实施《国务院关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》和《国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)的通知》(国发〔2012〕22号),结合我省现有汽车产业、工程机械行业、轨道交通发展的优势,特别是新能源汽车这一创新点,推进我省汽车产业的优化升级,技术改革;围绕汽车产业现状和出现的新问题、新机遇,使车辆工程学科健康快速地发展,为产业发展提供合格的、技术过硬的高层次人才,为产业技术变革提供强有力的技术支持,使我省车辆工程学科队伍形成合力,为我省汽车产业、工程机械行业、轨道车辆领域服务。
5.2 发展目标
我省车辆工程学科的发展总体目标是实现学科快速发展,成为在全国具有影响力的一流学科,为国家及我省的发展服务、为相关产业服务。现阶段,根据学科发展的现状,力争经过3~5年时间的努力,实现以下阶段性目标:
5.2.1建立适合福建省发展规划、具有地方特色的学科研究方向
充分考虑并紧扣福建省发展现状、发展规划、产业现状和优势,各单位学科带头人提炼车辆工程学科研究方向,特别是蓬勃发展的轨道交通;建立适合我省发展规划,具有适应地方特色的学科研究方向。
5.2.2申报并建立国家级车辆工程学科重点研究机构或技术中心
我省车辆工程学科到目前尚无国家级重点研究机构或技术中心,这与我省的经济基础、产业发展水平和学科实力是不相称的。因此,力争经过几年的发展建设,积极申报并建立国家级车辆工程学科的重点研究机构或示范中心;要实现这一目标,就要支持一批现有的省级科研机构,如福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室、客车研发与安全试验检测技术重点实验室、福建省新能源汽车控制系统技术开发基地、福建省新能源汽车产业技术创新战略联盟、福建汽车联合研究所,使其进一步发展,有实力申报国家级重点研究机构。
5.2.3密切各科研院校与企业的技术交流
企业作为产业技术创新的主体,在生产实践过程中,会出现各种技术问题,仅靠企业自身进行技术攻关,解决技术难题,有一定难度且时效性较差,应进一步加强与各科研院校的交流、互动,实现联合技术攻关机制,使技术难题既快又好地解决。科研院校在与企业联合攻关过程中,一方面使学科队伍得以锻炼,另一方面也使研究方向更贴近企业生产实际。因此,应建立创新机制和鼓励措施,加强企业与科研院校之间的技术交流,为我省车辆工程学科的更好更快发展提供基础。
6 我省车辆工程学科发展的重点研究方向
6.1 节能与新能源汽车技术
随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进,今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头,由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出。加快培育和发展节能汽车与新能源汽车,既是有效缓解能源和环境压力,推动汽车产业可持续发展的紧迫任务,也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措,更是我省发展新能源汽车产业、加速区域经济发展的重要途径。
建议重点开展的相关研究有:
(1)新能源汽车整车共性技术研究,包含:新能源汽车整车和系统集成、网络通讯和控制技术、强电安全技术、电磁兼容性技术、整车轻量化技术、整车匹配标定和试验技术、系统标定和优化技术、智能感应及显示技术、失效模式、故障诊断和容错控制技术、热管理技术等。
(2)纯电动汽车关键技术,包含:动力电池系统集成和控制技术、驱动系统总成匹配和控制、充电技术、能量回收、分配与优化控制、高速减速器技术等。
(3)混合动力汽车关键技术,包含:机电耦合技术、动力电池系统集成和控制技术、驱动系统总成匹配和控制、整车和系统动态协调控制、能量回收、分配与优化控制、专用发动机、自动变速箱等。
(4)车用动力电池系统关键技术,包含:动力电池及其成组技术、系统集成、电池检测技术、电池管理系统、正负极材料、锂离子电池隔膜等。
(5)车用驱动电机系统关键技术。包含:驱动电机及其控制技术、系统集成、系统热管理、位置/转速传感器、高性能绝缘材料、高性能永磁材料、电力电子元器件IGBT等。
(6)电动辅助系统关键技术,包含:电动空调、电动转向、电制动、电动真空系统、电动水泵、电动涡轮增压器等。
6.2 汽车电子技术
随着汽车电子应用水平不断提高,国际上平均每辆新车的汽车电子价值从1990年的672美元提高到2004年的2123美元。2001年平均每辆汽车中的电子器件占总成本的23%,预计到2015年,这一比例将增加到40%。世界汽车电子市场的年销售额将达到2600亿欧元。而目前70%的汽车技术创新得益于汽车电子,未来汽车工业的竞争将主要体现在汽车电子方面的竞争。针对汽车电子发展的趋势,建议重点开展的相关研究有:
(1)汽车防碰撞电子安全技术,包含:电子控制式安全气囊技术、智能安全零部件技术等。电子控制式安全气囊可判断乘员状态,采取不同充气级别,多级气体发生器;而智能安全带、主动头枕可预张紧装置有效防止碰撞中身体前倾,符合人体工程的安全带防护技术。
(2)汽车主动电子安全技术,包含:车辆制动防抱死控制技术、车辆驱动力控制技术、车辆车身稳定性控制技术、主动转向控制技术、四轮转向控制技术、底盘一体化控制技术等。目前,国外上述部分主动电子安全技术已有部分被广泛应用,但仍然有一部分还处于研发推广阶段。而国内相关技术多依赖相应控制系统的整体进口装车,应找到差距,努力研发自主知识产权的底盘控制技术,特别在重型商用车方面还存在较大的市场空白与技术瓶颈,有待突破。
(3)汽车自适应电子安全技术,包含:先进驾驶辅助系统技术、自适应巡航技术、前撞预警/避撞控制技术、汽车走—停控制技术、车道偏离预警技术、车道保持控制技术、盲点探测系统技术等。这些汽车电子技术将与汽车智能技术相结合,进一步优化整车主动安全控制,与被动安全技术相结合以实现整体的汽车安全控制,与整车舒适性控制结合,实现整车的动态管理。
6.3 汽车智能技术
随着电子信息技术的飞速发展,越来越多的智能技术被应用在汽车上,充分提升了汽车安全、舒适、方便、快捷等方面的优越性能,未来汽车将成为更安全、更方便、更舒适的交通工具。综合目前汽车智能技术的发展方向,建议开展以下关键技术研究:
(1)提升动力性与经济性的汽车智能技术,包含:动力传动系统一体化智能控制技术、智能换挡技术、智能发动机管理技术、智能车队远程管理技术等。
(2)提升安全性与舒适性的汽车智能技术,包含:智能避撞技术、智能制动技术、智能轮胎技术、智能安全气囊技术、智能夜视技术、驾驶员智能监视系统、智能车载“黑匣子”技术、智能悬架技术、智能侧倾控制技术与智能空调等。通过上述汽车智能技术的运用,可实现各种汽车智能安全保障功能,提升汽车整体安全性与舒适性。
(3)改善操纵性与驾驶体验的汽车智能技术,包含:智能短程通话技术、智能远程监控技术、高精度GPS全球导航技术、智能驾驶技术、智能保养技术与智能钥匙技术等。
6.4 车联网关键技术
目前,物联网研究正方兴未艾,通过全面感知、可靠传输和智能处理物物相连的物联网技术被认为是继计算机、互联网的应用普及之后兴起的世界信息技术革命的第三次浪潮。物联网的发展被认为是衡量一个国家和地区的综合实力、国际竞争力和现代化程度的重要标志,我国已将以物联网为主的下一代信息技术列入七大战略性新兴产业之一。其中,汽车物联网(车联网)因其良好的规模效应和产业带动作用,被公认为物联网应用示范的首选。
根据《福建省“十二五”交通运输信息化专项规划》要求,建议重点开展以下研究:
(1)人车路环境协同驾驶信息服务研究。利用车联网和云计算等信息技术,深入挖掘我省海量交通数据资源中各种相关联的、隐藏的、深层次的信息,构建以人、车、路、环境四元交通要素信息协同的驾驶信息服务平台,实现更为安全、便捷、高效、低碳的车联网驾驶,降低我省道路交通事故率,减少交通拥堵延误,提高路网综合通行能力和载运工具使用效率,降低道路交通运输油耗和碳排放。
(2)公众出行交通信息服务研究。继续完善公路、水路、民航和城市交通等综合信息服务,开展路况等各类动态信息自动采集,提供权威的交通基础信息和道路拥堵信息、自驾出行策划、混合式公共交通出行策划等与公众出行息息相关的服务功能,并整合气象、旅游景点等与交通地理位置有关的信息查询;充分利用无线宽带、下一代互联网、物联网和车载信息服务等信息技术的国内外最新研究成果,鼓励并支持有条件的中心城市开展试点示范,提供移动环境下的实时交通信息服务。
6.5 汽车成本与管理
伴随经济全球化进程的加快,全球汽车产业竞争日趋激烈,汽车行业的战略成本管理已成为现代汽车企业经营管理的核心内容之一。
目前,我省几个主要的汽车整车厂在汽车成本与管理上主要借鉴的是日本、欧美与国内优势企业的成本管理模式,尚缺乏相应的关键技术研究,在整体的运营成本与汽车研发成本的控制管理上还相对落后。因此,建议重点开展以下研究:
(1)新型精益生产管理模式研究。通过向世界知名企业、国内优势企业学习,引进他们的先进技术、管理模式,特别是引进精益生产管理模式,注重对该模式的消化吸收,并结合我省汽车企业自身的具体情况,将其融合到企业的生产管理系统中来,实现本土化,形成适合企业自身发展的新型生产管理体系。
(2)汽车共性生产成本优化管理研究。每一辆上市后的成熟车型在汽车企业生产与管理当中都需要考虑到共性生产成本,每个环节的成本如何控制、管理与优化是降低整车生产成本、提高整车销售利润的关键,需综合运用先进的现代管理办法使得企业资源能够得到合理分配,进而提高效益,增强企业活力与竞争力。
(3)汽车工程研发成本控制研究。工程研发成本是汽车开发成本中的重要内容之一。通过项目管理与控制的手段进行有效的控制及优化成本,对汽车企业而言非常重要。在汽车工程研发成本控制中,要从如何合理制定预算模板、如何精确地初定与估算预算、如何优化与控制预算以及如何做好预算资金的过程管理与监控等方面开展研究,并将研究成果普及至企业运营的每个环节,才能有效提高汽车企业研发团队的成本意识与工作主动性。
7 我省车辆工程学科发展的对策
7.1 加强政策支持,引导车辆工程学科发展的方向和布局
政府应重视学科体系的建设,加强对车辆工程学科相关专业发展的宏观规划和指导,建立有效的专业设备准入管理和淘汰机制,在坚持可持续发展的前提下,在系统分析教学条件和需求的基础上,统筹车辆工程学科与专业的布局,避免一哄而上。一个学科的发展需要与省、市顶层的产业布局、产业战略、经济发展基础等相适应,切忌盲目选择学科发展方向,为此省市决策要通过摸底与车辆工程学科相关的产业,诸如东南汽车、厦门金龙、厦门金旅、海西重汽、新龙马环卫汽车等整车企业,以及其他配套零部件企业的发展情况、现状;在此基础上,通过政策支持来引导车辆工程学科的发展方向,从而可以使车辆工程学科得到快速发展的动力源泉,更重要的是其发展方向是正确的、符合我省整体发展需要的、符合我省相关产业发展要求的;最终实现学科发展与产业升级进步相得益彰、相辅相成。争取经过3~5年的培育,组织现有的省级科研机构,申报并建立国家级车辆工程学科重点研究机构或技术中心。
从发展方向来看,我省对轨道车辆的研究、对汽车现代化生产管理、对产业政策与法规的研究还需切入并加强。对已经有一定特色的车辆工程学科要进一步进行扶持并加大投入力度,如节能与新能源汽车技术、车联网技术等方向,使之更好地为汽车行业服务。在汽车电子技术、智能技术方向要培育新的热点,争取在有关点上获得突破性进展。台湾汽车电子产业品质要高于内地,要通过一系列的政策支持促进海峡两岸车辆工程学科、汽车产业的大融合,借鉴台湾在这一方面的成功模式,在合作中寻求突破与双赢。
目前,我省车辆工程学科的高校布局基本上能满足省内车辆工程人才培养的需要,不宜再增加本科以上的车辆工程专业院校。如果说还有什么不足的话,那就是要鼓励高校多培养汽车服务工程本科专业学生,不宜增加新的车辆工程学科高校布局,原因在于学科布局过于分散,不利于学科的健康发展,反而会造成资金的浪费、人才的浪费。
7.2 加强学科带头人的引进与培养,促进学科持续开放发展
为了建设好车辆工程学科,需要具备高素质的业务能力、能够把握学科最新发展前沿和研究方向的学科带头人。引进一流的学科带头人是快速提升学科发展的一种方式,如果引进得当,可以快速带动学科实现跨越式发展,但是需要避免“水土不服”的现象;与此同时,也要加强学科现有人才的培养,凡是有学科带头人潜质、具备较高业务技术水平,都应通过国外访问学习、国际交流进修等途径,使其快速成长,成为名副其实的学科带头人。采用培养和引进学科带头人相结合的办法,可以最大限度地促进人才队伍建设,促进学科快速发展,值得强调的是无论哪种方式都需要与各单位自身的发展目标相结合。
无论是高等院校、科研院所还是企业,都要加强同国外高水平同行的交流合作,特别是高校要通过聘请国外专家来校进行教学与科研交流,与国际知名学校开展合作,培养一批具有国际视野和国际交往能力的教师,形成与国际先进水平接轨的更加开放的创新拔尖人才的培养机制。
对留学海外的海归或台籍人士应重点引进下列六类人才:①在国际学术技术界享有一定声望,是汽车行业某一领域的开拓人、奠基人或对某一领域的发展有过重大贡献的著名科学家;②在国外著名高校、科研院所担任相当于副教授、副研究员及以上职务的专家、学者;③学术造诣高深,对汽车行业某一领域的发展有过重大贡献,在国际著名的学术刊物上发表过有影响的学术论文,或获过有国际影响的学术奖励,其成果处于汽车行业或本领域学术前沿,为业内普遍认可的专家、学者;④主持过国际大型科研或工程项目,科研、工程技术经验较丰富的专家、学者、科技人才;⑤拥有重大技术发明、专利等自主知识产权或专有技术的专业科技人才;⑥具有特殊专长并为业内急需的特殊人才。
7.3 着力提高政产学研合作水平,为学科发展提供动力源泉
充分发挥福建省科学技术协会的作用,她作为团结组织福建省科技工作者,促进科学技术繁荣和发展的平台;由省科协牵头调研,为经济建设和社会发展提供科学决策和技术服务;还要充分用好福建省汽车工程学会这一平台,促进各高校之间、校企之间车辆工程学科的交流与合作,实现产学研联合攻关,为学科发展提供强劲动力。
建立在企业的“博士后科研流动站”、“院士专家工作站”要进一步发挥应有的作用,同时要与时俱进,还要在企业建立“博士工作站”、“研究生工作站”,一方面让高校的优秀教师更好地深入基层、贴近企业,另一方面,提高企业现有人才素质、培养企业的高级人才。
建立以市场为导向、政府宏观调控和多方投入的多元办学体制和多种培养模式,通过明确参与各方的权利和义务,探索建立新型的、适应市场经济体制的企业与高校紧密合作的机制,使校企合作走上规范化和制度化的轨道,不再停留于满足“以获得企业物质馈赠或安排实习、就业优先”为目的的校企合作观念,增强企业对后备人才培养的责任感和使命感。
7.4 提高人才培养层次和质量,为学科发展提供智力支持
我省车辆工程学科高层次人才培养的数量尚不足,车辆工程学科的博士点只有福州大学和华侨大学两家,硕士点数量也少,不适应我省车辆工程学科快速发展过程中对高层次人才的需求;在集中学科队伍力量促进学科发展的同时,争取更多的博士点和硕士点,为学科进一步发展提供良好的智力支持。
要建立终身教育体系,为车辆工程学科的专业人才提供更多的成才机会。企业、高校均应鼓励优秀人才回到高校进行深造,鼓励他们在职获得硕士、博士学位,全面提升企业、高校技术力量。
在提高人才培养层次和质量的同时,应该考虑到汽车后市场在整车汽车产业链中的地位,鼓励一些院校多培养适合于汽车后市场的专门人才,鼓励有条件的高校创办汽车服务工程专业。
7.5 有条件地开放学科实验室,推动学科资源共享与双赢
建立长效机制、有条件地开放各高校实验室,一方面有利于充分利用跨单位学科实验室资源,形成学科资源共享,另一方面也避免了我省各高校车辆工程学科实验室的重复建设、响应中央节约办学的号召。
建议各企业通过一定的方式向高校开放实验室,充分挖掘高校人才潜力,促进校企深化合作,促进企业高校的双赢,推动学科的迅猛发展。这一措施应和“博士工作站”、“研究生工作站”联合起来,让企业的先进设备尽快、及早地发挥应有的作用,提高设备的利用率。通过这一措施可科学有效地发展车辆工程学科,推进学科交叉、融合与渗透,促进多学科协调发展。
7.6 凝练学科研究方向,寻求学科方向的差异性和互补性
为使我省车辆工程学科可持续发展、更健康发展,各单位应该根据其特点凝练学科研究方向,切忌研究方向一哄而上或经常变化;学科的研究方向是一个长期积累的过程,也是根据国家、省市产业发展政策、科技水平的变化逐步调整、改变的过程,所以各单位学科带头人及其团队不能让其研究方向经常发生变化,这样不利于学科团队研究方向的稳定性,也容易造成设备、资金、人力投入的浪费。学科研究方向的差异性和互补性,利于省级层面学科建设的发展,使学科发展更具活力和生命力。
说明:
1.《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》,是国务院学位委员会学科评议组审核授予学位的学科、专业范围划分的依据。同时,学位授予单位按本目录中各学科、专业所归属的学科门类,授予相应的学位。车辆工程学科(学科代码080402)为二级学科,隶属机械工程一级学科(0804)。
2.《普通高等学校本科专业目录(2012年)》是高等教育工作的基本指导性文件之一。它规定专业划分、名称及所属门类,是设置和调整专业、实施人才培养、安排招生、授予学位、指导就业,进行教育统计和人才需求预测等工作的重要依据。与车辆工程学科相关的专业有车辆工程(080207)、汽车服务工程(080208)、能源与动力工程(080501)、交通工程(081802)。
3.车辆工程是以研究汽车、拖拉机、机车车辆、军用车辆及其他工程车辆等陆上移动机械的理论、设计及制造技术的工程技术学科。鉴于我省车辆工程学科未尝有研究机车车辆的,故文中相当部分论述中“汽车”或等同于“车辆”,请读者自鉴为盼。