瓦爾特供稿

瓦爾特助聯(lián)合動力破解成本之冰

瓦爾特供稿

提到中國的獨立發(fā)動機制造商，業(yè)界第一個就會想到玉柴。

這不僅僅是因其銷量多年雄據(jù)行業(yè)前三甲，更在于，玉柴多年來心無旁騖地在內(nèi)燃機領(lǐng)域精耕細作，集所有精力于產(chǎn)品的升級與創(chuàng)新；玉柴發(fā)動機在性能、可靠性、性價比等方面，擁有著獨特的競爭優(yōu)勢。

蕪湖玉柴聯(lián)合動力股份有限公司（以下簡稱聯(lián)合動力）是由玉柴、中集、奇瑞三家于2009年成立的合資企業(yè)，成立之初企業(yè)的定位就是要集合三方的技術(shù)優(yōu)勢、市場資源以及品牌影響力，在重型載貨車中高端內(nèi)燃機領(lǐng)域爭得一席之地。

高舉高打

聯(lián)合動力誕生之時，正值重型車市場處于最巔峰時刻，市場容量超百萬臺。在重型車領(lǐng)域，大排量和大功率已是行業(yè)趨勢。為了有別于玉柴現(xiàn)有的產(chǎn)品，聯(lián)合動力以K系列搶占高端市場。因此聯(lián)合動力的產(chǎn)能規(guī)劃、設(shè)備配置都是一流的，用聯(lián)合動力總經(jīng)理助理陳貽云的話來說，工廠是在用別人家的檢測設(shè)備來做生產(chǎn)制造。

目前，玉柴聯(lián)合動力出廠試驗判定合格的技術(shù)數(shù)據(jù)量為58個參數(shù)，而國內(nèi)外一般僅設(shè)定6個參數(shù)。其發(fā)動機出廠試驗的負載情況完全與整車狀態(tài)相同，如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、瞬態(tài)加速響應(yīng)、機械效率以及一致性頻譜分析。2015年，聯(lián)合動力再次蟬聯(lián)第八屆中國國際卡車節(jié)油冠軍，這已是公司連續(xù)三年獲此殊榮。

重型載貨車前些年曾經(jīng)歷過輝煌時期，但好景不長，自2011年開始，市場急劇萎縮，跌至80萬輛，2015年更被業(yè)內(nèi)稱之為“滑鐵盧”式下滑，已跌破60萬輛?！拔覀兇_實做出了精品，但卻生不逢時。在當前形勢下，用戶更看重價格、性價比。”聯(lián)合動力有關(guān)負責人坦陳，“聯(lián)合動力面臨的最大問題是：如何在殘酷的競爭中生存？如何在保質(zhì)的前提下降低成本，實現(xiàn)好而不貴。”

針對于此，聯(lián)合動力給出了應(yīng)對之策：首先在銷售策略上避免單一強調(diào)聯(lián)合動力品牌，品牌影響力直接關(guān)系到產(chǎn)品價位；其次在采購體系上并入玉柴大體系，攤薄成本；最后就是在內(nèi)部“挖潛”上下功夫，優(yōu)化現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。如果說前兩者是戰(zhàn)略上的變革，那么后者則是聯(lián)合動力內(nèi)部所有流程的再梳理，關(guān)系到工廠內(nèi)所有的環(huán)節(jié)，可謂是個大工程。

聯(lián)合動力制造部機加總師黃登華

有力保障

聯(lián)合動力制造部機加總師黃登華介紹，公司主導(dǎo)產(chǎn)品YC6K系列發(fā)動機，以世界最新發(fā)動機為基礎(chǔ)自主開發(fā)，集成了當今世界最新技術(shù)成果，擁有30多項技術(shù)發(fā)明專利。獨創(chuàng)性引入精確燃燒和電子控制技術(shù)，實現(xiàn)更少油耗和更低排放；發(fā)動機逆向橫流冷卻技術(shù)和高強度材料的成功創(chuàng)新運用，大幅度提高了發(fā)動機使用壽命，排放可滿足歐Ⅵ標準，其最低油耗、額定點油耗比世界先進水平低5%～8%。

卓越的性能來自于材料以及加工手段的保障。6K產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)件比如缸體、缸蓋等主要結(jié)構(gòu)件采用了高強度蠕墨鑄鐵材料，組織是介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間的中間狀態(tài)，所以強度和韌性也介于兩者之間，同時具備球墨鑄鐵的耐用性與灰口鑄鐵的耐熱性。蠕墨鑄鐵其高溫強度、熱疲勞性能和剛度比灰鑄鐵高接近一倍。因此，采用蠕墨鑄鐵可制造出質(zhì)量更輕、壁厚更薄、燃料能效比更高的發(fā)動機。一臺裝配好的蠕墨鑄鐵發(fā)動機的質(zhì)量比傳統(tǒng)發(fā)動機質(zhì)量減少15%。

黃登華進一步介紹說，聯(lián)合動力的6K產(chǎn)品具有獨特的高效逆向冷卻技術(shù)，當冷卻液從缸蓋流入缸體時，流速快、冷卻時間短，使得噴油器安裝區(qū)域溫度較傳統(tǒng)柴油機降低約15℃，發(fā)動機要承受高達220Pa的爆發(fā)壓力，這對發(fā)動機可靠性提出了嚴苛的要求。

此外，由于6K系列產(chǎn)品采用集成式整體缸蓋，氣缸蓋集成進氣管，發(fā)動機結(jié)構(gòu)更加緊湊，這對進氣管部位的加工提出了更高的要求。

聯(lián)臺動力的生產(chǎn)線以綠色制造和零缺陷為根本目的，其主要關(guān)鍵件全部與國際知名品牌合作，如起動機、電動機、高壓噴射系統(tǒng)與德國博世合作；活塞部件與德國馬勒、美國輝門合作；缸內(nèi)制動與美國皆可博合作；轉(zhuǎn)向泵與ZF合作；刀具與瓦爾特合作。這些先進的制造和檢測裝備，輔以智能化的質(zhì)量控制系統(tǒng)，使每道工序每個產(chǎn)品特性準確一致，確保了發(fā)動機的高品質(zhì)。目前聯(lián)合動力產(chǎn)品平均故障間隔里程是10萬km，遠遠高于國內(nèi)其他品牌。

要保障產(chǎn)品的高品質(zhì)，上述這些都不是聯(lián)合動力壓縮成本的入手點，為此公司高層希望制造部能在加工過程中進行優(yōu)化，以提高生產(chǎn)的效率。

成本“堅冰”

發(fā)動機制造業(yè)一個明顯的走向就是采用高速加工技術(shù)來提高效率，縮短交貨時間，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)動機是汽車的核心零部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且制造水平高，尤其是發(fā)動機上曲軸孔、凸輪軸孔、座圈底孔、燃燒室面等關(guān)鍵部分及關(guān)鍵工序精度要求高。而缸體又是發(fā)動機的主要基礎(chǔ)件，缸體的許多平面和孔均是其他零件的裝配基準，其質(zhì)量直接影響到發(fā)動機的裝配精度和可靠性以及使用性能，所以對缸體的加工要求非常高，加工難度大。這些對刀具材料以及刀具結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)等都提出了新的、更高的要求。

黃登華介紹說，聯(lián)合動力在2011年投產(chǎn)之時采用的所有進口刀具均為德國瓦爾特的產(chǎn)品，原因無他，玉柴總部重機廠所有的刀具也是由瓦爾特總包提供的，而重機廠對瓦爾特的評價非常不錯。

但畢竟兩者的產(chǎn)品有差距，比如由于聯(lián)合動力采用高強度蠕墨鑄鐵材料，在給發(fā)動機零件帶來一系列優(yōu)異性能的同時，也給刀具加工帶來了極大挑戰(zhàn)。如蠕墨鑄鐵加工過程中，產(chǎn)生的切削熱積聚在工件中，加劇刀具磨損；且零件容易與刀具切削刃發(fā)生粘結(jié)作用；其強度較高，因此一般要比灰鐵加工高30%左右的切削功率。由于上述原因，用于切削蠕墨鑄鐵的刀具壽命通常只有切削灰鑄鐵刀具壽命的一半，或者更低。

此外利用常規(guī)工藝加工蠕墨鑄鐵時，必須采用較低的切削速度，因此可能需要花費比切削灰鑄鐵幾乎長三倍的加工時間。

如何延長刀具的壽命周期。黃登華在合作伙伴瓦爾特工程師的推薦下采用了瓦爾特-蒂泰克斯X.treme 和XD系列產(chǎn)品，主要型號有A6994TFP-10、A6785TFP-10、A6585TFT-4、A6885TFP-8以及非標定制的3A6685C82480700。

瓦爾特-蒂泰克斯XD鉆頭的直徑范圍是3～16mm，即使鉆孔深度達到70倍徑也無需退刀。有TFT和XPL兩種刀具頭涂層。刀身拋光的排屑槽有效保證了加工過程中的可靠排屑，從而確保了加工質(zhì)量。新的整體硬質(zhì)合金鉆頭可以結(jié)合乳劑和油使用，為加工蠕墨鑄鐵材料應(yīng)用提供有效的解決方案。

為了滿足現(xiàn)代機床的效率要求，XD鉆頭擁有4個刃帶，確保了最高質(zhì)量的鉆孔，并且與單刃槍鉆相比生產(chǎn)效率提高達10倍。且由于在鉆孔時無需退刀，該鉆頭可在鉆深較大時確保鉆孔工藝的可靠性和加工生產(chǎn)效率。黃登華說，瓦爾特鉸孔鉸刀的速度效率非常不錯，進給速度達到40～50m/ min依舊還能平穩(wěn)加工，而其他刀具速度只能達到30m/min以下。

據(jù)統(tǒng)計，用瓦爾特一把鉸刀能加工90個工件，每個工件上面有3個孔，深為800mm，因此一把刀的壽命在聯(lián)合動力的使用壽命是270個孔加工。

“一把刀可以加工90件，效率遠超行業(yè)內(nèi)平均水平?！秉S登華說，這個數(shù)據(jù)是他們經(jīng)過長時間摸索，不斷排查，最后確認的數(shù)據(jù)?！白铍y得的是瓦爾特刀具產(chǎn)品的一致性非常好。不至于一把刀做很多臺，下一把刀做了幾臺就斷掉了，讓我們用著很放心。”效率、質(zhì)量和穩(wěn)定性是內(nèi)燃機加工企業(yè)選擇刀具的三大因素，而這些恰恰是瓦爾特技術(shù)的競爭優(yōu)勢所在。

在聯(lián)合動力內(nèi)部還有斷刀監(jiān)測手段，主要是增加引孔刀斷刀保護功能，防止引孔加工異常導(dǎo)致深孔加工造型的破壞。

讓黃登華更驚喜的是，在精鏜缸體加工環(huán)槽過程中，他們自創(chuàng)了一種新的加工方式。

具體來說就是加工過程中，一般采用兩把刀具——較短的引導(dǎo)刀和較長的精加工刀具，也可用復(fù)合刀具加工軸承端面，刀具的展開可通過離心力、切削液壓力或機械機構(gòu)來完成。但傳統(tǒng)加工方式是通過離心力擴張來展開刀具進行加工的，除了增加庫外抓刀的工序外，也會因為張力導(dǎo)致加工變形。

瓦爾特建議他們采用帶有切削液壓力的刀具，如此既不用設(shè)置庫外抓刀，也避免機械張力的產(chǎn)生。“我們查詢到確實有過這項技術(shù)的應(yīng)用，于是也就開始了嘗試?！?/p>

不過首戰(zhàn)并未告捷。初次使用時，因為沒有采用導(dǎo)條，直接懸臂，一展開刀，沒有支撐難以固定。后來做了改進，增加導(dǎo)條，但由于靠切削液做推動力，又產(chǎn)生了密封問題，仍舊不合格。

在多次的論證試驗后，現(xiàn)在瓦爾特的這項技術(shù)在聯(lián)合動力已經(jīng)獲得了成功，加工槽寬可以保證導(dǎo)條間控制在0.015～0.025mm，且CPK值可達1.33以上，非常穩(wěn)定。

任重道遠

為降低生產(chǎn)成本，聯(lián)合動力始終堅持兩條原則：一是降低刀具單件消耗成本；二是降低輔助材料單件消耗成本。先進高效刀具的應(yīng)用，有效提高了生產(chǎn)效率，減少了機床的非工作時間。同時，先進刀具所帶來的創(chuàng)新工藝也將高速機床的效率發(fā)揮到了極致。

現(xiàn)代發(fā)動機的生產(chǎn)對機床裝備提出了諸多新要求，如高速、高精、高柔性、高可靠性及成套化等，并采用新型高效刀具逐漸替代傳統(tǒng)刀具。新型高效刀具意味著更高的硬度和耐磨性，更高的強度和韌性，良好的穩(wěn)定性和熱硬性以及較小的化學(xué)親和力，能將昂貴的數(shù)控機床和加工中心的高效加工能力最大化。

聯(lián)合動力在整合內(nèi)部流程的過程中，也在開拓細分市場的應(yīng)用。因為6K產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先特性，其或許會更適應(yīng)小眾專業(yè)化的市場領(lǐng)域。

此外，聯(lián)合動力也在進一步拓展產(chǎn)品品種，適應(yīng)環(huán)保要求，開發(fā)天然氣大排量發(fā)動機。在他們看來，企業(yè)本身有天然氣發(fā)動機的資源，而且近年來也正是天然氣重型車大踏步發(fā)展的黃金時代，2014年和2015年整個市場的產(chǎn)量甚至突破了5萬輛。其中2014年，聯(lián)合卡車年銷量首次超過7 000輛，天然氣產(chǎn)品占比達到39.1%。

如此看來，在天然氣載重車細分市場上占到了一席之地，并形成自己的差異化優(yōu)勢將會是聯(lián)合動力下一步的動作。陳貽云希望，包括瓦爾特在內(nèi)的戰(zhàn)略合作伙伴能在企業(yè)轉(zhuǎn)型期間同心協(xié)力，迎接新的挑戰(zhàn)?！?/p>