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喬治費歇爾張小強:GF 亞太研發中心——本土化研發助力輕量化

4月26日, 2018第十屆全球汽車產業峰會在北京舉辦, 本次論壇以“創新技術引領產業未來”為主題, 會議期間, 喬治費歇爾汽車產品亞太研發中心副總監張小強發表了精彩演講, 演講內容如下:

大家下午好!今天由我來介紹喬治費歇爾本土輕量化, 我是喬治費歇爾汽車產品亞太研究中心的, 我的名字叫張小強。

喬治費歇爾是一家瑞士公司, 這家瑞士公司是真正的一個百年老店, 已有216年的歷史。 2017年銷售額是41.5法郎, 大概270億人民幣, 全球有一萬六千名員工, 有124家工廠。 有三個核心的事業部:

第一個, 占24%的叫加工方案, 這個事業部是提供我們一些高精度的, 高速加工中心, 和一些電加工機床。 機床方面我們處於行業領先的地位。

第二個, 40%是我們GF管道系統, 目前這個管道系統也是在行業裡面處於領先的地位。

第三個, 就是最右邊這一塊, 是叫GF-Casting Solutions, 這個改了名字以後,

應該更貼切, 體現了我們產品工藝的一個特點。

這個Castin Solutions實際上就是做製造, 製造是傳統的行業, 作為瑞士公司把製造行業也是做到了極致, 後面我會講到。 Castin Solutions我們的口號是叫輕量化, Castin Solutions整個在2017年銷售額是14.8億的歐元, 因為我們大部分工廠是在歐洲, 在德國和奧地利, 所以我們用歐元來算這個銷售收入。 全球大概有5700名的員工, 然後有13家的工廠, 這13家工廠分佈在美國、德國、奧地利以及中國和日本, 在全球是這樣一個分佈。 我們的總部在瑞士, 也兩個研發中心, 一個在總部, 一個是在昆山, 是我們亞太研發中心。 研發我們做輕量化的話, 所以輕量化是我們的一個必要手段, 一個必須的過程。

如果做輕量化我們的思路是什麼?我們的思路是從材料上選用輕量化的材料,

結構也實現輕量化, 最後要借助我們在這個鑄造領域積累多年的經驗做輕量化的方案。 我們還要做驗證, 來驗證輕量化方案是不是能滿足用戶的要求。

先來看一下輕量化材料。 這是我們在瑞士總部研發了一個高強度的柱鐵, 它名字叫Sibo Dur, 這個材料覆蓋了450-800的材料, 更高的機械性能可以幫助我們實現輕量化, 也就是說我們可以用更少的材料實現同樣的功能。 除了這個專利材料, 我們還有一個專利材料, 是Simo1000, 它可以承受900度的高溫。 除了上述鑄鐵之外, 我們還有一些輕量化的材料, 比如說鋁合金、鎂合金這些材料。

後面就是結構輕量化, 我們整個思路是先做結構的拓撲優化, 找到結構從受力的角度,

看看哪些材料不受力, 然後把它去掉。 經過這些分析之後, 我們這個產品結構基本上就符合客戶功能上的要求。 功能上的要求滿足之後, 我們還要考慮整個零件的工藝性, 最左下的這個圖, 顯示的是我們可以通過模擬手段來模擬生產過程, 從鐵水澆進去、填充到最後凝固的過程, 通過這個模擬, 我們可以找到這個零件在設計結構上、工藝上有沒有潛在的品質風險。 這些品質風險我們在前期的時候就要找到它的解決方案, 這樣説明一個客戶開發一個新專案的時候, 我們可以提前預知哪些地方有風險, 我們可以做一些預見並做一些處理。

這些工作我們全部是在電腦上完成的, 最後還是需要通過一個實驗來驗證零件的功能性。

那麼這個驗證, 我們總部的實驗室是一個獨立的認證的一個實驗室, 這個實驗室可以説明我們做些靜態實驗、疲勞實驗、衝擊實驗, 甚至有一些客戶現在提出來四通道路譜的實驗來驗證這個產品的功能是不是滿足要求。

這些就是我們總部的研發過程, 後面我可以舉一個案例看一下。 這是大眾的一個轉向節, 最左邊是它之前量產車上的轉向節, 經過我們輕量化的設計, 第一代達到22%的輕量化, 第二代達到32%的輕量化。 那麼由此可以看到, 通過我們結構上的優化, 用一些新材料, 它可以實現非常大的輕量化, 30%的輕量化。 目前這個零件已經應用於大眾的全球平臺。 做乘用車的可能知道, MQB平臺上已經開始運用。

這個設計另外用這個方法,我們對車輪支架也進行了同樣輕量化的設計,設計之後,它的重量A級車上用的是3.8公斤,B級車是4.7公斤,這裡面的材料就是用我們的專利材料,在大眾全球都是用的我們這個專利材料,這個專利材料是非常成熟的一個材料。

總部這邊這種輕量化的方案和方式都非常成功,我們把這些方式也做了本土化的引入,在GF中國,我們有兩家工廠,中間是我們蘇州的工廠,右邊是昆山的工廠,除了這兩家工廠之外,我們還有一個研發中心,這個研發中心就是我們要做本地輕量化的一個機構。

後面我來舉幾個案例,可以看看我們當地做輕量化的一些成果。第一個案例是上汽一個車輪支架,這個車輪支架是榮威550上用的,它的重量是4.9公斤,用的材料依然是我們700,這個重量和大眾B級車的重量比較接近,它是4.7公斤,是非常接近的一個重量,在國內我們已經將這個輕量化的方案成功運用了。

第二個案例,是本田的一個轉向節,本田這個轉向節應該說是本田日本授權本田中國開發的第一款轉向節,這個轉向節它的設計工作,就是在我們GF來完成的。

第三個案例,我們給泛亞開發的一個,也是一個轉向節,這個轉向節同樣可以看到,最右邊我們材料用的是Sibo700,它的重量達到了3公斤,和它現款鋁合金的2.3公斤是非常接近的。目前這個設計,我們在跟泛亞交流以後,他們對這個設計結果非常滿意,因為柱體做到這麼輕還是很不容易的,而且我們考慮怎麼進行下一步的合作。但是為什麼一直在搞3公斤的轉向節呢?我們希望借助我們專利材料的高性能、低成本和這個鋁合金進行一些競爭。

除了在乘用車上做很多輕量化的案例,我們在卡車上也做了很多輕量化,特別是整個卡車市場對輕量化的呼聲越來越高,這個案例是北奔一個輕量化的前崖接梁(音),左邊是它原始的設計,右邊是實現輕量化的,通過輕量化我們達到了21%的減重,這樣整車可以達到55.2公斤的減重。

除了剛才說用我們的一些輕量化材料,對於鋁合金的這些零件,我們仍然可以通過結構的優化實現輕量化。這個是我們給國內的電動汽車廠開發的一個零件,叫後扭轉殼,這個零件原來11.7公斤,我們給它減重了3%,這是從結構上做了一個優化。

當然如果用一些精准材料去取代現在的設計,那是一個比較大的輕量化,這個零件原來的設計是一個鈑金衝壓之後焊接的,這個產品的重量也好,還是整個結構複雜程度也好,都是非常麻煩的。經過我們輕量化設計以後,它做成一體式的設計,重量實現了45%的減重,直接用輕量化的材料進行設計,可以實現很大的輕量化。大家看這個,左邊是鋁合金發動機的一個側蓋,如果用鎂合金設計以後,重量可以達到45%,就是說還有更輕的材料。

這些設計完成之後,還要做一些實驗的驗證,目前在國內已經具備了實驗驗證的能力,我們可以做一些靜載,可以做一些疲勞的實驗,最多可以做到兩通道的實驗,在國內我們也具備了和我們總部類似的這樣一個測試能力。那麼這個測試應該從設備也好,從測試方法也好,這是完全和我們總部那邊進行對標的一個實驗室。

要做本土輕量化,另外一個更重要的是材料。本土化生產我們需要有一個品質穩定而且工藝先進的工廠,目前我們在昆山和蘇州,上面是昆山的照片,下面是蘇州照片,建立兩家工廠來做輕量化的零件。最右邊這些圖片是我們現有的國內客戶,你可以看到,我們有些合資企業,比如說大眾、奧迪,也有一些國內的企業,比如說長安、上汽,除了這些客戶,我們還有一些卡車的客戶,比如說重汽還有北本,還有富豪這些卡車的客戶。通過這些客戶群呢,我想說雖然GF是瑞士公司,但是它是非常貼地的,既可以做非常高端合資的,也可以做國內的一些客戶,它是非常貼地的一個公司。

我們的數字工廠是2005年開始建廠,主要生產一些鋁合金、鎂合金的高壓鑄件,壓縮機有16台,主要的產品從右邊照片可以看到,我們在動力系統,比如說發動機的鋼體、變速箱,再往右是轉速支架,既有鋁合金也有鎂合金的。右下是我們做的車身結構件,就是簡單支架,這個目前在我們公司已經做了很多。左側是非汽車產品,是我們商場電梯用的一些零部件。

昆山工廠我們是2009年開始建廠,產能是年產6萬噸,產品從汽車底盤的安全件,這是我們最大的一塊業務。第二塊業務,就是我們整個動力系統。最左下的照片是轉向系統的迴圈球等等,這個量也非常大。右下面那兩個是一些非汽車的零部件。

作為零部件供應商,16949這個認證是必不可少的。此外,我們還有一個環境保護的體系認證,還有右邊數第二個職業安全、健康的這樣一個體系認證,還有風險管理上的一些認證。這些認證實際在整個工廠管理過程中必然會產生一些成本,這些成本就會使得我們和其他的競爭對手,在產品競爭力上有所影響。但是這些對我們的客戶、對公司內部的風險控制起到了非常積極的作用。

大家知道從去年開始到今年很多企業因為環保問題關停的也好,限產也好,一些主機廠都受到了一些影響,但是我們企業在這方面做的比較完善,整個這個風暴對我們沒有任何影響。從這一點上來講,我們這個企業,我認為是一個永遠線上的公司。

OK,作為一個我們既可以提供輕量化的方案,又可以永遠線上的公司,而且是一個貼地的公司,對於這樣的公司,我覺得我們一定可以在我們的客戶持續發展的過程中,能夠給我們的客戶提供一個非常堅實的支援。

最後,我們GF是為鑄件提供一個解決方案,這也是我們新的名字,叫GF Castin Solutions。

好,謝謝大家!

敬請關注蓋世汽車“第十屆全球汽車產業峰會”直播專題:

提示:“本文根據發言整理,未經嘉賓審核!”如需轉載,請聯繫尤女士:15121021076

作者:蓋世汽車綜合

這個設計另外用這個方法,我們對車輪支架也進行了同樣輕量化的設計,設計之後,它的重量A級車上用的是3.8公斤,B級車是4.7公斤,這裡面的材料就是用我們的專利材料,在大眾全球都是用的我們這個專利材料,這個專利材料是非常成熟的一個材料。

總部這邊這種輕量化的方案和方式都非常成功,我們把這些方式也做了本土化的引入,在GF中國,我們有兩家工廠,中間是我們蘇州的工廠,右邊是昆山的工廠,除了這兩家工廠之外,我們還有一個研發中心,這個研發中心就是我們要做本地輕量化的一個機構。

後面我來舉幾個案例,可以看看我們當地做輕量化的一些成果。第一個案例是上汽一個車輪支架,這個車輪支架是榮威550上用的,它的重量是4.9公斤,用的材料依然是我們700,這個重量和大眾B級車的重量比較接近,它是4.7公斤,是非常接近的一個重量,在國內我們已經將這個輕量化的方案成功運用了。

第二個案例,是本田的一個轉向節,本田這個轉向節應該說是本田日本授權本田中國開發的第一款轉向節,這個轉向節它的設計工作,就是在我們GF來完成的。

第三個案例,我們給泛亞開發的一個,也是一個轉向節,這個轉向節同樣可以看到,最右邊我們材料用的是Sibo700,它的重量達到了3公斤,和它現款鋁合金的2.3公斤是非常接近的。目前這個設計,我們在跟泛亞交流以後,他們對這個設計結果非常滿意,因為柱體做到這麼輕還是很不容易的,而且我們考慮怎麼進行下一步的合作。但是為什麼一直在搞3公斤的轉向節呢?我們希望借助我們專利材料的高性能、低成本和這個鋁合金進行一些競爭。

除了在乘用車上做很多輕量化的案例,我們在卡車上也做了很多輕量化,特別是整個卡車市場對輕量化的呼聲越來越高,這個案例是北奔一個輕量化的前崖接梁(音),左邊是它原始的設計,右邊是實現輕量化的,通過輕量化我們達到了21%的減重,這樣整車可以達到55.2公斤的減重。

除了剛才說用我們的一些輕量化材料,對於鋁合金的這些零件,我們仍然可以通過結構的優化實現輕量化。這個是我們給國內的電動汽車廠開發的一個零件,叫後扭轉殼,這個零件原來11.7公斤,我們給它減重了3%,這是從結構上做了一個優化。

當然如果用一些精准材料去取代現在的設計,那是一個比較大的輕量化,這個零件原來的設計是一個鈑金衝壓之後焊接的,這個產品的重量也好,還是整個結構複雜程度也好,都是非常麻煩的。經過我們輕量化設計以後,它做成一體式的設計,重量實現了45%的減重,直接用輕量化的材料進行設計,可以實現很大的輕量化。大家看這個,左邊是鋁合金發動機的一個側蓋,如果用鎂合金設計以後,重量可以達到45%,就是說還有更輕的材料。

這些設計完成之後,還要做一些實驗的驗證,目前在國內已經具備了實驗驗證的能力,我們可以做一些靜載,可以做一些疲勞的實驗,最多可以做到兩通道的實驗,在國內我們也具備了和我們總部類似的這樣一個測試能力。那麼這個測試應該從設備也好,從測試方法也好,這是完全和我們總部那邊進行對標的一個實驗室。

要做本土輕量化,另外一個更重要的是材料。本土化生產我們需要有一個品質穩定而且工藝先進的工廠,目前我們在昆山和蘇州,上面是昆山的照片,下面是蘇州照片,建立兩家工廠來做輕量化的零件。最右邊這些圖片是我們現有的國內客戶,你可以看到,我們有些合資企業,比如說大眾、奧迪,也有一些國內的企業,比如說長安、上汽,除了這些客戶,我們還有一些卡車的客戶,比如說重汽還有北本,還有富豪這些卡車的客戶。通過這些客戶群呢,我想說雖然GF是瑞士公司,但是它是非常貼地的,既可以做非常高端合資的,也可以做國內的一些客戶,它是非常貼地的一個公司。

我們的數字工廠是2005年開始建廠,主要生產一些鋁合金、鎂合金的高壓鑄件,壓縮機有16台,主要的產品從右邊照片可以看到,我們在動力系統,比如說發動機的鋼體、變速箱,再往右是轉速支架,既有鋁合金也有鎂合金的。右下是我們做的車身結構件,就是簡單支架,這個目前在我們公司已經做了很多。左側是非汽車產品,是我們商場電梯用的一些零部件。

昆山工廠我們是2009年開始建廠,產能是年產6萬噸,產品從汽車底盤的安全件,這是我們最大的一塊業務。第二塊業務,就是我們整個動力系統。最左下的照片是轉向系統的迴圈球等等,這個量也非常大。右下面那兩個是一些非汽車的零部件。

作為零部件供應商,16949這個認證是必不可少的。此外,我們還有一個環境保護的體系認證,還有右邊數第二個職業安全、健康的這樣一個體系認證,還有風險管理上的一些認證。這些認證實際在整個工廠管理過程中必然會產生一些成本,這些成本就會使得我們和其他的競爭對手,在產品競爭力上有所影響。但是這些對我們的客戶、對公司內部的風險控制起到了非常積極的作用。

大家知道從去年開始到今年很多企業因為環保問題關停的也好,限產也好,一些主機廠都受到了一些影響,但是我們企業在這方面做的比較完善,整個這個風暴對我們沒有任何影響。從這一點上來講,我們這個企業,我認為是一個永遠線上的公司。

OK,作為一個我們既可以提供輕量化的方案,又可以永遠線上的公司,而且是一個貼地的公司,對於這樣的公司,我覺得我們一定可以在我們的客戶持續發展的過程中,能夠給我們的客戶提供一個非常堅實的支援。

最後,我們GF是為鑄件提供一個解決方案,這也是我們新的名字,叫GF Castin Solutions。

好,謝謝大家!

敬請關注蓋世汽車“第十屆全球汽車產業峰會”直播專題:

提示:“本文根據發言整理,未經嘉賓審核!”如需轉載,請聯繫尤女士:15121021076

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