Автомобильные исследования и разработки: от проверки прототипа к массовому производству

Утром инженер по подвеске OEM подписывает чертеж амортизатора. К полудню та же самая деталь находится в холодной камере при температуре минус 40 градусов по Цельсию, пока вибростенд доводит ее до миллиона циклов. Этот разрыв между утвержденным чертежом и надежными доказательствами — вот где на самом деле живут автомобильные исследования и разработки. В области демпфирования коммерческих автомобилей программы редко выигрывают благодаря самой умной концепции на слайде. Их выигрывают части, которые имеют одинаковую кривую силы на единице один и на единице четыреста тысяч.

Таким образом, вывод предшествует рассуждениям: ценность исследований и разработок в области амортизаторов основана на подтвержденных, повторяемых характеристиках и производственной дисциплине, которая обеспечивает повторяемость, а не на новизне ради самой новизны.

Что на самом деле дают автомобильные исследования и разработки

Спросите десять человек, что такое НИОКР, и большинство ответит, что это изобретение. В автомобилестроении дневная выработка выглядит иначе. Команды разработчиков реализуют три вещи, которые отдел закупок может проверить, и каждая из них поддается измерению.

• Конструкция, отвечающая целевым показателям: сила демпфирования при заданной скорости, ход, геометрия крепления, диапазон рабочих температур и срок службы.
• Процесс, который воспроизводит эту конструкцию в больших объемах, с допусками, которые производственная линия может выполнять смену за сменой.
• Доказательства того, что оба продукта остаются стабильными: отчеты об испытаниях, планы контроля, записи отслеживания и полевые данные возвращенных деталей.

Производители автомобилей и их поставщики входят в число крупнейших корпоративных инвесторов в исследования и разработки во всем мире, и большая часть этих расходов направляется на разработку долговечности, материалы, программное обеспечение и производственные мощности, а не на внешний вид. Для поставщика компонентов эти деньги представляют собой жесткие требования: кривая силы, количество циклов коррозии, монтажный диапазон и окно поставки. Встреча с ними – это работа.

От концепции к серийному производству: последовательность ворот

Программа демпфирования обычно проходит через пять ворот, прежде чем достигнет конвейера сборки грузовиков. Каждый шлюз существует для того, чтобы рано уничтожить слабые конструкции, когда изменение требует пересмотра чертежа, а не перестройки инструмента.

Любые ворота могут отправить программу на шаг назад, и в этом вся суть. Поставщик, который никогда не возвращается к более ранним воротам, обычно проводит недостаточно тщательное тестирование или нечестно отчитывается.

Почему программы решают допуски, а не цифры

Два поставщика могут указать одну и ту же целевую силу, но при этом создавать совершенно разные автомобили. Что их отличает, так это то, насколько жестко они контролируют переменные вокруг этой цели.

• Сила демпфирования при базовой скорости, часто указываемая в пределах плюс-минус десять процентов и часто более жесткая для амортизаторов кабины и сиденья, где водитель сразу чувствует разницу.
• Давление газового заряда в газонаполненных и пневматических агрегатах, где небольшие отклонения меняют форму всей кривой сила-скорость.
• Качество поверхности штока и качество покрытия определяют срок службы уплотнений и потери масла на сотни тысяч километров.
• Жесткость втулки и крепления определяет, сколько шума и вибрации попадает в раму, а не поглощается.
• Стабильность штамповки и сварки кронштейнов и концевых фитингов, где несоосность в один миллиметр становится гарантийной претензией.

Десятипроцентный диапазон усилий кажется щедрым, пока он не применяется в диапазоне температур, при разбросе воздействий на дорогу и в миллионе циклов. Программы, которые терпят неудачу, обычно терпят неудачу на грани: самое холодное утро, самое плохое дорожное покрытие, последняя десятая часть окна допуска, стотысячная километр.

Как выглядит исследовательский центр внутри завода

Сертификация сама по себе мало что доказывает, но ее суть информативна. Компания Hangzhou Justone Industry Co., Ltd, которая также выступает под названием Zhejiang Menre Shock Absorber Manufacture Co., Ltd, построила свои разработки на собственном заводе, а не на отдельном заводе. Компания была основана в 2000 году, с 2007 года прошла сертификацию IATF 16949, в 2015 году была признана национальным высокотехнологичным предприятием, в 2016 году ее лаборатория была признана центром исследований и разработок высокотехнологичного предприятия провинциального уровня, а в 2018 году она была включена в список пилотных демонстрационных предприятий промышленного Интернета вещей и промышленного интернета в Ханчжоу. Заявленная производительность компании превышает четыре миллиона амортизаторов в год при годовом объеме продаж, близком к юаням. 200 миллионов, поставляя примерно двадцать OEM-производителей коммерческих автомобилей в стране и за рубежом.

Одна деталь имеет большее значение, чем список значков: компания штампует собственные компоненты амортизаторов. Вертикальная интеграция от штамповки до готовой сборки демпфера сокращает цикл между изменением конструкции и физической деталью, и именно этот цикл замедляет исследовательские программы. Для более подробного ознакомления со стороной этой работы, связанной с шасси, читайте как работают амортизаторы в шасси тяжелого грузовика .

Амортизаторы шасси тяжелых грузовиков для индивидуальной поставки OEM Категория амортизаторов шасси тяжелых грузовиков, изготовленных по индивидуальному заказу или OEM, с интервалом замены и рекомендациями по модернизации подвески для коммерческих автомобилей. Посмотреть продукт →

ERP, MES и WMS участвуют в обсуждении исследований и разработок

Информационные системы обычно относятся к операциям, но они определяют то, что команда разработчиков может на самом деле доказать. Система ERP связывает номер детали с историей его изменений. Уровень MES записывает, какой пресс, какая настройка крутящего момента и какая партия произвели данный демпфер. WMS записывает, как долго комплект уплотнений простоял на полке, прежде чем он был установлен.

Когда клиент спрашивает, откуда вы знаете, что единица в четыреста тысяч ведет себя как единица, честный ответ не является уверенным предложением. Это отслеживаемая запись. Заводы, которые инвестируют в MES и управление складами, обычно видят в сокращении своего цикла разработки побочный эффект, поскольку создание прототипов, пилотные запуски и изменения конструкции проходят по одному и тому же документированному каналу, а не через электронную почту и память.

Исследования в области демпфирования, выходящие за рамки шасси грузовика

Амортизация кабины и сиденья

Амортизаторы шасси тяжелых грузовиков привлекают внимание, но те детали, которые водитель замечает больше всего, находятся в другом месте. Амортизаторы кабины контролируют качку и крен кабины на ее опорах, а амортизаторы сидений справляются с гораздо меньшей массой и с гораздо более высокой частотой. Оба указаны в узком диапазоне комфорта, и оба зависят от уплотнений с низким коэффициентом трения, стабильного газового заряда и стабильных резиновых смесей.

Изготовленные на заказ OEM-амортизаторы и демпферы кабины Ознакомьтесь с изготовленными на заказ OEM-амортизаторами кабины и амортизаторами кабины от производителя амортизаторов для коммерческого транспорта, осуществляющего оптовые поставки. Посмотреть продукт →

Устойчивость прицепа и буксировки

Амортизаторы прицепа и амортизаторы тягово-сцепного устройства работают по другому рабочему циклу: длительные отрезки устойчивого движения прерываются тяжелыми событиями, такими как выбоины, торможение на повороте и боковой ветер. Разработка здесь направлена ​​на сохранение предсказуемости поведения рыскания при неравномерной нагрузке, поэтому результаты полевых работ, а не стендовые данные, часто определяют следующую доработку.

Специальные амортизаторы подвески и соответствующие категории амортизаторов Категория нестандартных амортизаторов подвески с соответствующей навигацией по демпферам, охватывающей кабину, прицеп, сиденье и тяжелые грузовики. Посмотреть продукт →

Приложения для отслеживания квадроциклов и солнечной энергии

Тот же подход применим и к амортизаторам для квадроциклов, которые жертвуют комфортом при движении колес и термостойкостью в пыльных условиях, а также к амортизаторам, используемым в осевых трекерах с солнечной батареей, где трекер должен удерживать положение против порывов ветра в течение многих лет практически без обслуживания. Разные рабочие циклы, одинаковые вопросы разработки: какова нагрузка, как часто она повторяется и какие доказательства показывают, что деталь по-прежнему соответствует техническим характеристикам в конце гарантийного периода?

Как оценить партнера по исследованиям и разработкам за полчаса

Экскурсия по заводу покажет вам машины. Короткая техническая встреча покажет вам, насколько реальны стоящие за ними разработки. Шесть вопросов делают большую часть работы.

1. Попросите в письменном виде кривую сила-скорость и диапазон допуска вокруг нее при указанной эталонной скорости.
2. Спросите, кто подписывает отчет о проверке проекта и находятся ли в том же здании испытательные стенды, которые его подготовили.
3. Попросите индекс работоспособности при испытании на силу. Обычно встречается минимум 1,33; характеристики безопасности часто требуют 1.67.
4. Спросите, как отслеживается версия проекта от изменения чертежа до отгруженной партии и сколько времени занимает получение этой трассировки.
5. Спросите, что происходит с возвращенным демпфером: кто его разбирает, что измеряется и как находка попадает в следующую конструкцию.
6. Спросите, что поставщик производит собственными силами и что он покупает, а затем сравните этот ответ с вертикальной интеграцией, которую вы видели в зале.

Поставщик, который отвечает документами, а не прилагательными, обычно тот, кто все еще выполняет свои обещания через два года после письма о номинации.

Автомобильные исследования и разработки – это не отдел или плакат на стене. Это цепь, которая соединяет кривую силы на экране с грузовиком, который все еще правильно проезжает восемьсот тысяч километров, и она работает только в том случае, если каждое звено проверено, задокументировано и воспроизводимо. Покупатели, которые рассматривают эту цепочку, а не презентацию, как продукт, как правило, получают гораздо меньше сюрпризов, а поставщики организованы вокруг производство амортизаторов для коммерческого транспорта созданы для его сокращения.