汽车大工业生产方式三大转变:流水线 平台化 模块化!
汽车的大工业生产方式发生过三大转变,生产流水线方式,汽车平台式生产,“模块化”生产方式。20世纪初,福特公司在制造T型车时创造出影响整个世界工业的生产工艺——生产流水线,大幅度降低了生产周期和成本,同时也降低了售价。流水线方式作为汽车生产的主流方式一致延续到80年代。
随着科技进步和市场的变化,一个型号的产品生命周期越来越短,大批量生产方式逐渐变得不能适应竞争。在80年代,产生了一种称为“汽车平台”的概念,“汽车平台”是由汽车制造厂商设计的,几个车型共用的产品平台。汽车平台与车辆的基本结构相关,出自于同一平台的不同车辆一般具有相同的结构要素,例如车门立柱,轴距,车顶轮廓等。同一平台的车型的轴距一般情况下是相同的,同时一些配件是通用的。比较典型的是大众汽车,之前凭借PQ25,PQ35,PQ46这几个平台,就生产涵盖了A00,A0,A,B多个级别车型,甚至还包含了SUV,MPV。
不过现在全世界都在流行一个新的概念,“模块化”。模块化简单理解就是汽车各部分,例如发动机总成,变速箱总成,悬架总成,车身部件及电器系统都能像积木一样以模块的形式自由组合,从而厂商可以在一个平台上开发出不同级别,不同类型的车型。
在“模块化”生产方式下,汽车技术创新的重心在零部件方面,零部件要超前发展,并参与汽车厂商的产品设计。而汽车厂商方面则以全球范围作为空间,进行汽车模块的选择和匹配设计,优化汽车设计方案,将汽车装配生产线上的部分装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行。采用“模块化”生产方式有利于提高汽车零部件的质量和生产的自动化水平,提高汽车的装配质量,并缩短汽车的生产周期。
最先引入模块化平台的是大众汽车。大众也一直借此来宣传自己的技术实力。MQB(发动机横置)模块化平台取代了原先的PQ25,PQ35,PQ46平台。在MQB平台上既能够生产紧凑型车,比如高尔夫7,又能够生产中型车迈腾,还能够生产跑车奥迪TT。用途十分广泛。MLB是发动机纵置平台,生产奥迪的大部分车型。
雷诺日产的平台称作CMF(Common Module Family的英文缩写,直译为“通用模组家族”,即“通用模块化平台”)。在全新的CMF平台中,汽车被分成五个模块,包括发动机舱、乘员舱、前部底盘、后部底盘以及电气架构。CMF平台则强调的是设计和生产的灵活性,其中已经包含了轴距的可变性。除此以外,CMF平台对驱动形式没有限制,前置前驱,前置后驱,后置后驱都可以采用CMF平台进行设计。
由于CMF平台搭载了更多新技术,能够以更低的研发成本开发出性能更好的车型。从数据上看,开发成本能降低30-40%,零件采购成本也能随之降低20-30%。由于零件通用型提高,必将使得产品的性价比更高,并拥有更低的维护成本。
国产奇骏、逍客、骐达等车型已经使用了CMF平台,未来雷诺-日产旗下将有60%的车型诞生于CMF平台。
丰田在2015年发布了自己的模块化平台TNGA。它使用了轻量化的设计,同时组件设计更加紧凑,重心下移,可以最大程度的提高整车核心性能。此外,使用该平台的车型可以使用大量通用化零部件,通用比例将达到70%至80%。
丰田TNGA平台支持传统燃油车和混合动力系统,并且通过轻量化等设计进一步降低燃油消耗。最新款的丰田普锐斯就是该平台下的第一款产品。
丰田表示,到2020年,丰田全球销量占比一半的车型都会使用TNGA平台,由此来看,未来TNGA平台将会成为丰田新车型的主要平台架构。因此未来的卡罗拉、凯美瑞、RAV4等车型都被囊括在TNGA平台计划内。
通用汽车计划在2014年到2025年期间把汽车平台压缩到4个。现在通用汽车以及旗下子公司一共有18个汽车平台。因为通用汽车在美国主要销售的车型是皮卡以及大型SUV。这些车型在底盘结构和强度上与传统轿车有很大不同,因此并不适合模块化。
目前通用汽车相比大众,丰田这些规模差不多的厂商,在汽车模块化方面还不如对手做的好。这给通用带来了不小的压力。好在通用汽车在全球子公司众多,别克、欧宝、雪佛兰,等众多品牌的车型其实都出自一个平台。通用汽车这种多生孩子打群架的方法,目前看来还是很有优势的。
同样作为全球前5的汽车集团,现代起亚在模块化上也是慢半拍。目前现代起亚汽车其实没有自己的模块化平台。不过现代起亚有自己的一套方法。因为旗下有现代和起亚两个品牌,现代汽车的平台化可以搭载在更多的车型上。此外现代起亚计划今后把平台压缩成这么几个:小型前驱平台,中型前驱平台,后驱/跑车平台,带大梁的越野车平台。
通过平台的整合与压缩,实现单一平台下可以生成多款车型。比如在索纳塔平台上,可以诞生索纳塔、K5、K7、雅尊、胜达、索兰托等多款车型,用这种方式也能达到节约成本的目的。
SPA模块化平台的全称为Scalable Product Architecture(可扩展产品架构),目前使用该平台的是XC90和S90。未来的S60、V60、XC60与S80也将会采用这个平台,SPA平台有三大亮点:一是模块平台降低研发成本。二是兼容纯电动和混动车型。三是兼容大量驾驶辅助技术。因此XC90上市之初,沃尔沃宣称XC90是第一款量产的高度自动驾驶汽车。
未来沃尔沃汽车大型车用SPA,小型车用CMA。而CMA未来也将会用在吉利汽车的高端车型上。这对于吉利汽车提升技术水平,走向海外市场都是非常有利的。
奔驰MFA平台,英文全称为Merecedes Front-wheel-drive Architecture,直译为奔驰前轮驱动架构。从名字上就可以看出来,该平台主要针对前驱车型。生成的车型也以小型车为主。MFA是一款延展性很强的模块化平台,还可以适用于四驱系统。
MRA平台是奔驰的中大型车平台,支持后驱和四驱。目前奔驰C级、E级、S级、GLK都是来自MRA平台的。MRA平台具备轻量化,小排量增压,更强大的信息和娱乐系统的功能。从C级、E级、S级也实现了更多技术和功能上的共享。
总结:从流水线,到平台化,再到模块化。其实有利有弊,对于厂商来说,模块化能够降低生产成本,降低研发费用。同时推出更多的车型,占领更多的细分市场。但模块化之后,汽车整合度越来越高,一旦一个零部件有问题,就会牵扯到更多的汽车。类似的召回事件甚至能将一个企业破产,对厂商来说也是有压力的。
对于消费者来说,未来的汽车肯定会越来越便宜,惠及更多的消费者,让汽车走进家庭。但是模块化使每辆车的底盘、悬架、动力都一模一样,即使能够对动力、悬架进行单独调校,但是今后每辆车的驾驶感觉也是逐渐趋同,少了多样化的驾驶乐趣。
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