秉承高品質(zhì)設(shè)計和制作水平 參觀廣汽豐田工廠
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】不知不覺,國內(nèi)TNGA的產(chǎn)品線越來越多,在TNGA架構(gòu),廣汽豐田已經(jīng)有凱美瑞、威蘭達和雷凌。不過到現(xiàn)在還有不少人還不知道TNGA的含義是什么?或者TNGA為豐田制造水平帶來了什么樣的變化,另外熱效率高達41%的M20C發(fā)動機是怎么制作出來。
TNGA全稱是Toyota New Global Architecture,豐田新全球架構(gòu)。這個架構(gòu)的誕生可以說是豐田生產(chǎn)理念的轉(zhuǎn)變,它打破了豐田1950年提出的CE制度(工程師制度)。TNGA從上至下地從企業(yè)體系、研發(fā)體系、生產(chǎn)體系、零部件體系對豐田內(nèi)部以及合作供應商進行優(yōu)化整合。
其中有一項就是豐田同平臺車型零部件通用率在20%-30%之間,TNGA架構(gòu)推行后,豐田將4000-5000種零件中的半數(shù)以上零部件實現(xiàn)通用化,其中范圍涵蓋了底盤懸架、發(fā)動機、變速箱和座椅等零件,目標是最終將零部件通用率提升至 70%-80%。說白點就是在TNGA導入之前,每臺車的零部件都是各自研發(fā),這樣會耗費不少時間和成本,而在TNGA導入之后,零部件能在不同車型中共用,使得效率有了更高的提升。
另外在TNGA將豐田全產(chǎn)業(yè)鏈進行了重新整合(架構(gòu)重組)。這樣做的主要目的是讓研發(fā)更高效,以及在完成車型設(shè)計研發(fā)整合優(yōu)化后,絕大多數(shù)部分設(shè)計初衷能實現(xiàn)程度更高,達到“局部更均衡,整體更極致”的目標。例如舊時新產(chǎn)品的開發(fā)周期是設(shè)計開發(fā)——生產(chǎn)技術(shù)——制造管理,每個部門都各司其職。而現(xiàn)在則是三大環(huán)節(jié)人員充分溝通,設(shè)計意圖、生技意圖、制造意圖充分糅合后反映到生產(chǎn)技術(shù)和制造管理標準中,使得整個管理得到同步開發(fā)。
TNGA不僅為豐田帶來高效的設(shè)計速率,而且還帶來更高的制造品質(zhì),整體產(chǎn)品的合格率達到99%,領(lǐng)先行業(yè)平均水平約10個百分點,部品不良率控制在0.36PPM,能有這樣的成績要歸功于自工序完結(jié)——廣汽豐田質(zhì)量管理核心。自工序完結(jié)主要是通過自働化來實現(xiàn),這里的自働化是通過人/機器來判斷工序的好壞,針對每一個工程進行工程檢查,防止不良品流出。
(無線安東裝置)
(自工序完結(jié)介紹視頻)
(涂面影像檢測)
一臺成功的安全車身前期是通過設(shè)計優(yōu)秀的車身結(jié)構(gòu)(GOA車身結(jié)構(gòu)設(shè)計)-制造:包括鋼板沖壓(高標準鋼板選材、高精度板材沖壓)和車身拼接(各道焊接工序品質(zhì)確保)。在車身設(shè)計方面,許多人覺得豐田的吸能技術(shù)默認是不好的,但是通過優(yōu)秀的車身構(gòu)造設(shè)計(例如前縱梁采用波浪形、空洞設(shè)計,便于吸能和防撞梁板件R角3mm以上)和超高強度鋼占比的45%來打消消費者這部分疑慮。
(TNGA制造車身)
接著從鋼板使用到車身拼接這一個環(huán)節(jié),豐田會更講究和更細心。其中在鋼板使用方面實現(xiàn)抗拉強度、屈服強度的高標準、高一致性要求和實時監(jiān)控。在車身拼接這一塊,焊接電極頭實時打磨,確保以最佳的焊接面積縫制高品質(zhì)車身。
(激光焊接工藝)
沖壓過程對于豐田制造來說有多個行業(yè)領(lǐng)先指標,首先沖壓車間擁有90%以上大型沖壓件內(nèi)制度,比行業(yè)水平多約2倍。內(nèi)制的大量高強度鋼結(jié)構(gòu)件部品,最高強度達到1180MPa,精度、面品質(zhì)、成形性按豐田全球最高品質(zhì)要求。其次材料在外力作用下回產(chǎn)生塑性變形,廣汽豐田認為,當材料減?。ɡ扉L度)超過20%時,強度、剛性等性能無法確保,因此嚴格將沖壓成形薄率限定在20%以內(nèi),鐵板達18%一下,鋁板達14.1%以下。
威蘭達是豐田首次采用鋁板沖壓的車型,采用鋁板沖壓的優(yōu)點就是能實現(xiàn)車身輕量化(密度=鐵的1/3),使得油耗降低,操控性能提升。那么豐田是如何保證鋁板沖壓的品質(zhì)呢?首先采用下模網(wǎng)格化處理,在模具表面加工1mm網(wǎng)格狀溝槽,讓異物掉落到溝槽里,避免與板件接觸,從而降低鋁板的麻點;其次切邊/翻邊刀采用DLC涂層。
(沖壓車間)
等到整車基本完成組裝,會去到檢測線,內(nèi)部的質(zhì)檢人員手上會佩戴一塊iWatch,對比串號來實現(xiàn)檢查,點擊確認后生成檢查記錄。另外還有一些工作人員會手持iPad,他們會比對每臺車的配置還有部件是否裝配到位,通過iPad里的圖片來點擊確認。
(iPad無紙化檢查)
當然了,檢查之后并不是就立馬送到物流車,還要通過一段“小跑道”,包含石板路、泊油路彎道和有剛線覆蓋的顛婆路面,來檢測整車零部件是否緊密連緊,還要進入淋浴房來檢測商品車的密封性。
TNGA除了提升整車部件制造工藝和效率,還帶來熱效率高達41%的豐田M20C發(fā)動機,它是由廣汽豐田發(fā)動機有限公司(GAC Toyota Engine CO LTD,簡稱:GTE)生產(chǎn)出來,這款發(fā)動機的壓縮比從現(xiàn)款的12.7提升至13,進排氣門夾角也進行了擴大,以實現(xiàn)高速燃燒。這臺發(fā)動機其他的一些核心技術(shù),像電機驅(qū)動的可變氣門正時系統(tǒng),冷卻廢氣再循環(huán)系統(tǒng),都更大程度地提高了這臺發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。
整個發(fā)動機的總裝車間有80%的工作為擰緊,通過機械臂能控制每個部件的扭力,并且將這些數(shù)據(jù)上傳到服務器,如果檢查出問題,能通過后臺數(shù)據(jù)追溯到每個零部件的擰緊扭矩。另外當一臺發(fā)動機接近正式完成,還要需要檢測才能正式交付。
全文總結(jié):TNGA架構(gòu)是一個全新的造車理念和方法論,它將解決如何在現(xiàn)有中合理分配,形成更大的投入精準度;TNGA也是對上一代生產(chǎn)方式的革新,是一個設(shè)計汽車研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、采購等全產(chǎn)業(yè)鏈價值在內(nèi)的創(chuàng)新體系。通過本次生產(chǎn)線的觀摩,給我感覺就是自動機械化水平很高,還有很多先進的制造設(shè)備,而TNGA發(fā)動機工廠神秘面紗也被我們揭曉,特點就是內(nèi)部的制造儀器相比品牌要小很多。(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 潘洪瀚)
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