不知不觉,国内TNGA的产品线越来越多,在TNGA架构,广汽丰田已经有凯美瑞、威兰达和雷凌。不过到现在还有不少人还不知道TNGA的含义是什么?或者TNGA为丰田制造水平带来了什么样的变化,另外热效率高达41%的M20C发动机是怎么制作出来。
TNGA全称是ToyotaNewGlobalArchitecture,丰田新全球架构。这个架构的诞生可以说是丰田生产理念的转变,它打破了丰田年提出的CE制度(工程师制度)。TNGA从上至下地从企业体系、研发体系、生产体系、零部件体系对丰田内部以及合作供应商进行优化整合。
其中有一项就是丰田同平台车型零部件通用率在20%-30%之间,TNGA架构推行后,丰田将-种零件中的半数以上零部件实现通用化,其中范围涵盖了底盘悬架、发动机、变速箱和座椅等零件,目标是最终将零部件通用率提升至70%-80%。说白点就是在TNGA导入之前,每台车的零部件都是各自研发,这样会耗费不少时间和成本,而在TNGA导入之后,零部件能在不同车型中共用,使得效率有了更高的提升。
另外在TNGA将丰田全产业链进行了重新整合(架构重组)。这样做的主要目的是让研发更高效,以及在完成车型设计研发整合优化后,绝大多数部分设计初衷能实现程度更高,达到“局部更均衡,整体更极致”的目标。例如旧时新产品的开发周期是设计开发——生产技术——制造管理,每个部门都各司其职。而现在则是三大环节人员充分沟通,设计意图、生技意图、制造意图充分糅合后反映到生产技术和制造管理标准中,使得整个管理得到同步开发。
TNGA不仅为丰田带来高效的设计速率,而且还带来更高的制造品质,整体产品的合格率达到99%,领先行业平均水平约10个百分点,部品不良率控制在0.36PPM,能有这样的成绩要归功于自工序完结——广汽丰田质量管理核心。自工序完结主要是通过自働化来实现,这里的自働化是通过人/机器来判断工序的好坏,针对每一个工程进行工程检查,防止不良品流出。
(无线安东装置)
(自工序完结介绍视频)
(涂面影像检测)
一台成功的安全车身前期是通过设计优秀的车身结构(GOA车身结构设计)-制造:包括钢板冲压(高标准钢板选材、高精度板材冲压)和车身拼接(各道焊接工序品质确保)。在车身设计方面,许多人觉得丰田的吸能技术默认是不好的,但是通过优秀的车身构造设计(例如前纵梁采用波浪形、空洞设计,便于吸能和防撞梁板件R角3mm以上)和超高强度钢占比的45%来打消消费者这部分疑虑。
(TNGA制造车身)
接着从钢板使用到车身拼接这一个环节,丰田会更讲究和更细心。其中在钢板使用方面实现抗拉强度、屈服强度的高标准、高一致性要求和实时监控。在车身拼接这一块,焊接电极头实时打磨,确保以最佳的焊接面积缝制高品质车身。
(激光焊接工艺)
冲压过程对于丰田制造来说有多个行业领先指标,首先冲压车间拥有90%以上大型冲压件内制度,比行业水平多约2倍。内制的大量高强度钢结构件部品,最高强度达到MPa,精度、面品质、成形性按丰田全球最高品质要求。其次材料在外力作用下回产生塑性变形,广汽丰田认为,当材料减薄(拉伸长度)超过20%时,强度、刚性等性能无法确保,因此严格将冲压成形薄率限定在20%以内,铁板达18%一下,铝板达14.1%以下。
威兰达是丰田首次采用铝板冲压的车型,采用铝板冲压的优点就是能实现车身轻量化(密度=铁的1/3),使得油耗降低,操控性能提升。那么丰田是如何保证铝板冲压的品质呢?首先采用下模网格化处理,在模具表面加工1mm网格状沟槽,让异物掉落到沟槽里,避免与板件接触,从而降低铝板的麻点;其次切边/翻边刀采用DLC涂层。
(冲压车间)
等到整车基本完成组装,会去到检测线,内部的质检人员手上会佩戴一块iWatch,对比串号来实现检查,点击确认后生成检查记录。另外还有一些工作人员会手持iPad,他们会比对每台车的配置还有部件是否装配到位,通过iPad里的图片来点击确认。
(iPad无纸化检查)
当然了,检查之后并不是就立马送到物流车,还要通过一段“小跑道”,包含石板路、泊油路弯道和有刚线覆盖的颠婆路面,来检测整车零部件是否紧密连紧,还要进入淋浴房来检测商品车的密封性。
TNGA除了提升整车部件制造工艺和效率,还带来热效率高达41%的丰田M20C发动机,它是由广汽丰田发动机有限公司(GACToyotaEngineCOLTD,简称:GTE)生产出来,这款发动机的压缩比从现款的12.7提升至13,进排气门夹角也进行了扩大,以实现高速燃烧。这台发动机其他的一些核心技术,像电机驱动的可变气门正时系统,冷却废气再循环系统,都更大程度地提高了这台发动机的燃油经济性。
整个发动机的总装车间有80%的工作为拧紧,通过机械臂能控制每个部件的扭力,并且将这些数据上传到服务器,如果检查出问题,能通过后台数据追溯到每个零部件的拧紧扭矩。另外当一台发动机接近正式完成,还要需要检测才能正式交付。
全文总结:TNGA架构是一个全新的造车理念和方法论,它将解决如何在现有中合理分配,形成更大的投入精准度;TNGA也是对上一代生产方式的革新,是一个设计汽车研发、设计、生产、采购等全产业链价值在内的创新体系。通过本次生产线的观摩,给我感觉就是自动机械化水平很高,还有很多先进的制造设备,而TNGA发动机工厂神秘面纱也被我们揭晓,特点就是内部的制造仪器相比品牌要小很多。(图/文/摄:太平洋汽车网潘洪瀚)