中國消費者報報道(記者施乾元)在一汽-大眾長春基地,預(yù)批量中心并不顯眼。
它既不是初始開發(fā)部門,也不是眾人皆知的四大流程生產(chǎn)車間。對于外人,它的功能作用,不容易說清楚。
“預(yù)批量的作用,就是搭建研發(fā)與生產(chǎn)之間的橋梁”。金秋時節(jié),一汽-大眾與寰球汽車共同舉辦了“創(chuàng)變升級”發(fā)現(xiàn)之旅活動,走進一汽-大眾長春基地。采訪中,一汽-大眾VSC預(yù)批量中心的相關(guān)負(fù)責(zé)人劉鋒對《中國消費者報》說道。
不僅僅是VSC預(yù)批量中心,在一汽-大眾,很少被外人提起的,還有質(zhì)量保證檢測中心(以下簡稱“質(zhì)保中心”)以及TE聲學(xué)中心等等機構(gòu)。同樣默默無聞,但卻在一顆螺栓的擰緊程度上、材料氣味的把控上以及各種汽車應(yīng)用材料小到微米級的產(chǎn)品缺陷斷層掃描上,為整車制造,為終端產(chǎn)品品質(zhì)提升,打下良好基礎(chǔ)。
聲學(xué)中心轉(zhuǎn)轂試驗。
一輛車從無到有的完善之旅
一輛車,如何從設(shè)計圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實?
這需要預(yù)批量中心來完成。
它包括樣車試制:將設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實車;生產(chǎn)啟動:也就是項目量產(chǎn)前的預(yù)熱,等等。
“所謂預(yù)批量,就是從裝配性分析、樣車試制、新產(chǎn)品啟動管理、特殊化車輛管理與個性化車輛制作等方面,支撐產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)制造。”劉鋒介紹。
預(yù)批量的主要作用,在于一是要在量產(chǎn)前27個月—14個月,驗證產(chǎn)品的可制造性與可裝配性,二是要在量產(chǎn)前14個月—量產(chǎn)后3個月,優(yōu)化項目階段產(chǎn)能和過程質(zhì)量。
以某車型后尾門為例,如何保證尾門開啟關(guān)閉瞬間,既不會產(chǎn)生磕碰、又保持它的嚴(yán)密性?
《中國消費者報》在預(yù)批量中心一間實驗室看到,通過利用接觸式測量、三維掃描測量等測量技術(shù),即可實現(xiàn)相關(guān)匹配質(zhì)量問題的分析。同時,根據(jù)整車功能分析,可以進行車身腔體結(jié)構(gòu)檢查,以及整車密封性分析等多種整車功能質(zhì)量問題分析檢測。
而通過以上手段,可以發(fā)現(xiàn)車輛行駛時的局部異響、噪音以及密封性問題。由此,也會得出某個部件的最佳設(shè)計制造方案,再通過裝配過程樣本設(shè)計和制作,將用戶最直觀感受到的外觀質(zhì)量全過程監(jiān)控起來,以避免哪怕最小的缺陷與不足,流入消費環(huán)節(jié)。
外觀如此,對于消費者看不見的內(nèi)在質(zhì)量,這里的工程師更重視。
車身輕量化已成潮流,采用鋁結(jié)構(gòu)漸成潮流。這不僅在于其強度更高,車身質(zhì)量也大幅降低,對于安全性能提升與節(jié)能減排,都有很大幫助。但是,鋁制品的焊接與傳統(tǒng)鋼材焊接差異很大。如何為生產(chǎn)線提供最合理的焊接方案?
在預(yù)批量中心樣車試制過程中,關(guān)于鋁的焊接,一汽-大眾第一次采用了國內(nèi)全新的焊接工藝:微點焊。
鋁的微點焊對于零件的尺寸要求、匹配要求以及位置要求、焊接參數(shù)、焊接電極等等,要求都極高,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能導(dǎo)致焊接缺陷。而預(yù)批量中心通過對多輪次焊接試驗進行組合分析,最終實現(xiàn)了鋁的微點焊的項目攻關(guān),并進而形成了一系列的焊接標(biāo)準(zhǔn)、流程和規(guī)范。
這不僅為上游開發(fā)部門提供了更多的創(chuàng)意可能,同時為下游提供了堅實的技術(shù)保障。
微米級別的計算機斷層掃描
為達到節(jié)能減排目的,車身輕量化已成為車輛開發(fā)重點。有研究表明,汽車整車質(zhì)量減輕一半,其燃油消耗量也會減輕一半。因而,上述鋁車身的開發(fā),就與車身輕量化關(guān)系密切。
而同時,越來越多的輕質(zhì)合金材料以及復(fù)合材料,被應(yīng)用于汽車零部件的制造中。但是,由于這些材料特性以及制造工藝的原因,在其生產(chǎn)過程中,零件內(nèi)部或多或少會形成一些缺陷,包括氣孔、裂紋、夾雜等。缺陷出現(xiàn)在關(guān)鍵部位,必然影響零部件強度。
因而,加強檢測成為必然,但傳統(tǒng)檢測手段或多或少存在不足。
對此,一汽-大眾質(zhì)保部檢測中心投資超過1500萬元人民幣,配置了兩臺當(dāng)下最先進的工業(yè)CT設(shè)備,用于材料的質(zhì)量檢測。
CT實驗室。資料圖片
據(jù)檢測中心相關(guān)工程師介紹,工業(yè)CT射線輻射劑量通常都很大,會比醫(yī)療CT大數(shù)倍,所以掃描精度也都很高,可達到微米級別。相比之下,醫(yī)療CT與工業(yè)CT精度相差近千倍。
有數(shù)據(jù)為證,一汽-大眾質(zhì)保部檢測中心兩臺設(shè)備之一的VXLON Modular XL射線最大能量為450kV,可以穿透20cm左右的鋁合金,或者6cm的均質(zhì)鋼,測量精度在50微米以內(nèi)。這,還只是為了檢測一些大部件的。
而另一臺Diondo d2 則主要用來分析小型鋁合金零件以及汽車電器零部件等,其測量精度在10微米之內(nèi)。而其納米射線源則擁有500納米的分辨率——給一個形象的比喻,這個精度,幾乎是人類發(fā)絲的1/100。
用它,可以發(fā)現(xiàn)芯片里的最細微的缺陷。
擰個螺栓需要400個標(biāo)準(zhǔn)嗎
幾乎每個人都會有過擰螺栓的經(jīng)歷,這是一件很有技術(shù)含量的事嗎?
對于一輛車而言,絕對是。
或許可以說,把一輛車連接在一起的,除了螺栓之外,還有另外一個螺栓。
擰緊試驗。 資料圖片
這些需要緊固的位置,與重要部件緊密相關(guān)。包括發(fā)動機、傳動器、底盤、車身、電器等。對于大眾車型,車上會有超過3000個擰緊點,而奧迪則會超過4000個擰緊點。螺栓的種類超過15種不同類別零件(螺栓、螺母等)。
為了“擰好”這些螺栓,德國大眾針對不同類型的標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計了近400個不同的細化標(biāo)準(zhǔn)。建立這些標(biāo)準(zhǔn)的目的,是要保證所有細節(jié)點都有章可循。
在一汽-大眾質(zhì)保中心擰緊實驗室,兩臺擰緊設(shè)備給人留下很深印象??瓷先ゲ黄鹧郏們r卻超過了500萬元。它具有多自由度的特點,能夠100%模擬生產(chǎn)線上的擰緊裝配。
事實上,在生產(chǎn)線上,所有涉及安全的擰緊點,其設(shè)備精度及穩(wěn)定性超過傳統(tǒng)電控工具的300%。
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