菱星馬考察應(yīng)用案例——玉柴聯(lián)合動(dòng)力：助力聯(lián)合動(dòng)力破解成本之冰山東康

提到的獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)制造商,業(yè)界第一個(gè)就會(huì)想到玉柴。

聯(lián)合動(dòng)力制造機(jī)加總師黃登華介紹說，他說：“產(chǎn)品好不好看我們的生產(chǎn)設(shè)備就可略窺一二，聯(lián)合動(dòng)力的6K產(chǎn)品具有獨(dú)特的高效逆向冷卻技術(shù)，華菱重卡工藝車間可以說在國內(nèi)的先進(jìn)程度以及自動(dòng)化水平是的，當(dāng)冷卻液從缸蓋流入缸體冷時(shí)，漢馬動(dòng)力車間的先進(jìn)程度和自動(dòng)化水平在全球更是首屈一指，發(fā)動(dòng)機(jī)要承受高達(dá)220帕的爆發(fā)壓力，在這樣的生產(chǎn)環(huán)境下，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性提出了嚴(yán)苛的要求

這不僅僅是因其銷量多年雄據(jù)行業(yè)前三甲，我們的產(chǎn)品一定是高精尖的。值得一提的是公司還花費(fèi)五千萬給我們的發(fā)動(dòng)機(jī)做高溫高原高寒試驗(yàn)，更在于，漢馬動(dòng)力經(jīng)得住任何惡劣工況的考驗(yàn)。”在隨后舉行的座談會(huì)上，玉柴多年來心無旁騖地在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域精耕細(xì)作，葛曉生又詳細(xì)介紹了集團(tuán)公司的發(fā)展壯大過程，集所有精力于產(chǎn)品的升級(jí)與創(chuàng)新；玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)在性能、可靠性、性價(jià)比等方面，以及產(chǎn)品升級(jí)，擁有著獨(dú)特的競爭優(yōu)勢。

缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要基礎(chǔ)件，他說：“華菱星馬從專用車起步，缸體的許多平面和孔均是其他零件的裝配基準(zhǔn)，2004年進(jìn)入重卡領(lǐng)域，其質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配精度和可靠性以及使用性能，從第一臺(tái)華菱重卡到漢馬動(dòng)力的問世，所以對(duì)缸體的加工要求非常高，我們經(jīng)歷了與同行業(yè)的殘酷競爭而頑強(qiáng)發(fā)展壯大，加工難度大

蕪湖玉柴聯(lián)合動(dòng)力股份有限公司（以下簡稱聯(lián)合動(dòng)力）是由玉柴、中集、奇瑞三家于2009年的合資企業(yè)，至今，之初企業(yè)的定位就是要集合三方的技術(shù)優(yōu)勢，我們有自己的整車產(chǎn)品，市場資源以及品牌影響力，有自己的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車橋等核心零件。每一次升級(jí)的產(chǎn)品都是時(shí)下最適合市場的高技術(shù)產(chǎn)品，在重卡中高端內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域取得一席之地。

高舉高打

聯(lián)合動(dòng)力誕生之時(shí)，是我們本著‘為用戶創(chuàng)造價(jià)值’的經(jīng)營理念的誠意之作。”張兆武表示，正值重卡市場處于最巔峰時(shí)刻，今天來收獲很大，市場容量超百萬臺(tái)。在重卡領(lǐng)域，我們看到了重卡的制造過程、發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過程，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，可以說開了眼界；同時(shí)，聯(lián)合動(dòng)力以K系列搶占高端市場。因此聯(lián)合動(dòng)力的產(chǎn)能規(guī)劃、設(shè)備配置都是一流的，感謝華菱星馬把優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品推向市場，用聯(lián)合動(dòng)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)備來在做生產(chǎn)制造。

在合作伙伴工程師的推薦下，黃登華總師采用了-蒂泰克斯XD系列產(chǎn)品

目前玉柴聯(lián)合動(dòng)力出廠試驗(yàn)判定合格的技術(shù)數(shù)據(jù)量為58個(gè)參數(shù)，而國內(nèi)外一般僅設(shè)定6個(gè)參數(shù)。其發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)的負(fù)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(dòng)系統(tǒng)、瞬態(tài)加速響應(yīng)、機(jī)械效率、一致性頻譜分析。2015年，聯(lián)合動(dòng)力再次蟬聯(lián)第八屆國際卡車節(jié)油冠軍，這已是公司連續(xù)三年獲此殊榮。

但好景不長，自2011年市場急劇萎縮，跌至80萬輛級(jí)，2015年更被業(yè)內(nèi)稱之為“滑鐵盧”式下滑，已跌破60萬輛。“我們確實(shí)做出了精品，但卻生不逢時(shí)。在當(dāng)前形勢下，用戶更看重價(jià)格、性價(jià)比。”陳貽云坦誠，“聯(lián)合動(dòng)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(shí)現(xiàn)好而不貴。”

針對(duì)于此，聯(lián)合動(dòng)力給出了應(yīng)對(duì)之策:首先在銷售策略上避免單一強(qiáng)調(diào)聯(lián)合動(dòng)力品牌，品牌影響力直接關(guān)系到產(chǎn)品價(jià)位；其次在采購體系上并入玉柴大體系，攤薄成本；最后就是在要內(nèi)“挖潛”上下功夫，優(yōu)化現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。如果說前兩者是上的變革，那么后者則是聯(lián)合動(dòng)力內(nèi)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(gè)大工程。

有力保障

聯(lián)合動(dòng)力制造機(jī)加總師黃登華介紹，公司主導(dǎo)產(chǎn)品YC6K 系列發(fā)動(dòng)機(jī)，以世界最新發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)自主，集成了當(dāng)今世界最新技術(shù)成果，擁有30 多項(xiàng)技術(shù)發(fā)明專利。獨(dú)創(chuàng)性引入精確燃燒和電子控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更少油耗和更低排放；發(fā)動(dòng)機(jī)逆向橫流冷卻技術(shù)和高強(qiáng)度材料的成功創(chuàng)新運(yùn)用，大幅度提高了發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，排放可滿足歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)，其最低油耗、額定點(diǎn)油耗比世界先進(jìn)水平低5%～8%。

6K系列發(fā)動(dòng)機(jī)采用集成式整體缸蓋，氣缸蓋集成進(jìn)氣管，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊，這對(duì)進(jìn)氣管位的加工提出了更高的要求

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(qiáng)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(qiáng)度和韌性也介于兩者之間，同時(shí)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(qiáng)度、熱疲勞性能和剛度卻比灰鑄鐵高接近一倍。因此，采用蠕墨鑄鐵可制造出重量更輕、壁厚更薄、燃料能效比更高的發(fā)動(dòng)機(jī)。一臺(tái)裝配好的蠕墨鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的重量比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)重量減少15%。

黃登華進(jìn)一步介紹說，聯(lián)合動(dòng)力的6K產(chǎn)品具有獨(dú)特的高效逆向冷卻技術(shù)，華菱重卡工藝車間可以說在國內(nèi)的先進(jìn)程度以及自動(dòng)化水平是的，當(dāng)冷卻液從缸蓋流入缸體冷時(shí)，漢馬動(dòng)力車間的先進(jìn)程度和自動(dòng)化水平在全球更是首屈一指，流速快、冷卻時(shí)間短，使得噴油器安裝區(qū)域溫度較傳統(tǒng)柴油機(jī)降低約15度，發(fā)動(dòng)機(jī)要承受高達(dá)220帕的爆發(fā)壓力，在這樣的生產(chǎn)環(huán)境下，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性提出了嚴(yán)苛的要求。

聯(lián)合動(dòng)力在2011年投產(chǎn)之時(shí)所有進(jìn)口刀具都采用的是德國的產(chǎn)品，原因無他，因?yàn)橛癫窨傊貦C(jī)廠所有的刀具也是由總包的，而重機(jī)廠對(duì)的評(píng)價(jià)非常不錯(cuò)

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(jìn)氣管，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊，這對(duì)進(jìn)氣管位的加工提出了更高的要求。

聯(lián)臺(tái)動(dòng)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)鍵件全與國際知名品牌合作，如起動(dòng)機(jī)、電機(jī)、高壓噴射系統(tǒng)與德國博世合作；活塞件與德國馬勒、美國輝門合作；缸內(nèi)制動(dòng)與美國皆可博合作；轉(zhuǎn)向泵與ZF、刀具與合作。這些先進(jìn)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(gè)產(chǎn)品特性準(zhǔn)確一致，確保了發(fā)動(dòng)機(jī)的高品質(zhì)。目前聯(lián)合動(dòng)力產(chǎn)品平均故障間隔里程是10萬km，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dòng)力壓縮成本的入手點(diǎn)，為此公司高層希望制造能在加工過程中進(jìn)行優(yōu)化，以提高生產(chǎn)的效率。

成本“堅(jiān)冰”

發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)一個(gè)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(shí)間，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且制造水平高，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)上曲軸孔、凸輪軸孔、座圈底孔、燃燒室面等關(guān)鍵分及關(guān)鍵工序精度要求高。而缸體又是發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhǔn)，2004年進(jìn)入重卡領(lǐng)域，其質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配精度和可靠性以及使用性能，從第一臺(tái)華菱重卡到漢馬動(dòng)力的問世，所以對(duì)缸體的加工要求非常高，我們經(jīng)歷了與同行業(yè)的殘酷競爭而頑強(qiáng)發(fā)展壯大，加工難度大。這些對(duì)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(dòng)力在2011年投產(chǎn)之時(shí)采用的所有進(jìn)口刀具均為德國的產(chǎn)品，原因無他，玉柴總重機(jī)廠所有的刀具也是由總包提供的，而重機(jī)廠對(duì)的評(píng)價(jià)非常不錯(cuò)。

但畢竟兩者的產(chǎn)品有差距，比如由于聯(lián)合動(dòng)力采用高強(qiáng)度蠕墨鑄鐵材料，在給發(fā)動(dòng)機(jī)零件帶來一系列優(yōu)異性能的同時(shí)，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(qiáng)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(shí)，必須采用較低的切削速度，因此可能需要花費(fèi)比切削灰鑄鐵幾乎長三倍的加工時(shí)間。

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

-蒂泰克斯XD鉆頭的直徑范圍是3～16 mm，即使鉆孔深度達(dá)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(jī)床的效率要求，XD鉆頭擁有4個(gè)刃帶，確保了質(zhì)量的鉆孔，并且與單刃鉆相比生產(chǎn)效率提高達(dá)10倍。且由于在鉆孔時(shí)無需退刀，該鉆頭可在鉆深較大時(shí)確保鉆孔工藝的可靠性和加工生產(chǎn)效率。黃登華說，鉸孔鉸刀的速度效率非常不錯(cuò)，進(jìn)給速度達(dá)到40~50m/min依舊還能平穩(wěn)加工，而其他刀具速度只能達(dá)到30以下。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，用一把鉸刀能加工90個(gè)工件，每個(gè)工件上面有3個(gè)孔，深為800mm，因此一把刀的壽命在聯(lián)合動(dòng)力的使用壽命是270個(gè)孔加工。

“一把刀可以加工90件，效率遠(yuǎn)超行業(yè)內(nèi)平均水平。”黃登華強(qiáng)調(diào)，這個(gè)數(shù)據(jù)是他們經(jīng)過長時(shí)間摸索，不斷排查，最后確認(rèn)的數(shù)據(jù)。“最難得的是刀具產(chǎn)品的一致性非常好。不至于一只做很多臺(tái)，下一只做了幾臺(tái)就斷掉了，讓我們用著很放心。”效率、質(zhì)量，穩(wěn)定性是內(nèi)燃機(jī)加工企業(yè)選擇刀具的因素，而這些恰恰是技術(shù)的競爭優(yōu)勢所在。

在聯(lián)合動(dòng)力內(nèi)還有斷刀監(jiān)測手段，主要是增加引孔刀斷刀保護(hù)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、冷卻液壓力或機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成。但傳統(tǒng)加工方式是通過離心力擴(kuò)張來展開刀具進(jìn)行加工，除了增加庫外抓刀的工序外，也會(huì)因?yàn)閺埩?dǎo)致加工變形。

建議他們采用帶有冷卻液壓力的刀具，如此既不用設(shè)置庫外抓刀，也避免機(jī)械張力的產(chǎn)生。“我們打聽到確實(shí)有過這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，于是也就開始了嘗試。”

不過首戰(zhàn)并未告捷。初次使用是，因?yàn)闆]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(jìn)，增加導(dǎo)條，但由于是靠水做推動(dòng)力，又產(chǎn)生了密封問題，仍舊不合格。

在多次的論證試驗(yàn)后，現(xiàn)在的這項(xiàng)技術(shù)在聯(lián)合動(dòng)力已經(jīng)獲得了成功，加工槽寬是可以保證導(dǎo)條間控制在0.015到0.025mm之間，且CPK指可達(dá)1.33以上，非常穩(wěn)定。

任重道遠(yuǎn)

為降低生產(chǎn)成本，聯(lián)合動(dòng)力始終堅(jiān)持著兩條原則：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(jìn)高效刀具的應(yīng)用，有效提高了生產(chǎn)效率，減少了機(jī)床的非工作時(shí)間。同時(shí)，先進(jìn)刀具所帶來的創(chuàng)新工藝也將高速機(jī)床的效率發(fā)揮到了極致。

現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)對(duì)機(jī)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(qiáng)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(jī)床和加工中心的高效加工能力最大化。

陳貽云說，聯(lián)合動(dòng)力在整合內(nèi)流程的過程中，也在開拓細(xì)分市場的應(yīng)用。因?yàn)?K產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先特性，其或許會(huì)更適應(yīng)小眾專業(yè)化的市場領(lǐng)域。

此外，聯(lián)合動(dòng)力也在進(jìn)一步拓展產(chǎn)品品種，適應(yīng)環(huán)保要求，天然氣大排量發(fā)動(dòng)機(jī)。在他看來，企業(yè)本身有天然發(fā)動(dòng)機(jī)的資源，而且近年來也正是天然氣重卡大踏步發(fā)展的黃金時(shí)代，2014年、2015年整個(gè)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7000輛，天然氣產(chǎn)品占比達(dá)到39.1%。

如此看來，在天然氣卡車細(xì)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(huì)是聯(lián)合動(dòng)力下一步的動(dòng)作。陳貽云希望，包括在內(nèi)的合作伙伴能在企業(yè)轉(zhuǎn)型期間同心協(xié)力，迎接新的挑戰(zhàn)。(本文來自玉柴)

標(biāo)簽：玉柴