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保隆科技确认申报2022金辑奖·中国汽车新供应链百强
盖世汽车社区 2022-08-01 10:33:30
核心提示:高端乘用车空气弹簧总成 | 保隆科技确认申报2022金辑奖·中国汽车新供应链百强

保隆科技确认申报2022金辑奖·中国汽车新供应链百强

图片来源:保隆科技

申请技术:高端乘用车空气弹簧总成

申报领域:车身及底盘技术

创新点及优势

技术描述:

高端乘用车空气弹簧总成组成概况

A 空气弹簧产品结构

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【图一:某项目的前空气弹簧带减振器总成】

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图二  某项目的后空气弹簧总成

图一为某项目的前空气弹簧带减振器总成,其结构为空气弹簧和减振器集成一体的结构,集成减振器部分后的总成其一共由26个零部件组成,图二为某项目的后空气弹簧总成,其结构为减振器和空气弹簧分体式的结构,空气弹簧总成一共由13个零件组成。其中图一11-皮囊和图二 4-皮囊 为空气弹簧最关键的零部件,空气弹簧正是通过往皮囊内部充入一定气压的气体来支撑车身的重量,通过压缩高压空气实现承载及高度变化,提高乘坐舒适性。

B 当前车型市场搭载

当前造车新势力蔚来、理想、小鹏等对于整车配置空气弹簧需求越来越强烈,且新车平台基本选择标配;传统车企上汽、长安、比亚迪、吉利等也开始开发投产空气弹簧配置车型,增加整车舒适性及卖点。

C 量产供应商状况

搭载空气弹簧的空气悬架系统虽然市场前景广阔,但是该产品在供应方面仍存在一定的技术壁垒。从全球范围来看,以大陆、威巴克为代表的老牌空气悬架供应商具备覆盖ECU、空气弹簧、减振器等部件的较全面的供应能力,威伯科则在商用车空气悬架领域积累深厚。

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D 主要技术难点

由于空气弹簧在国内还是一个全新品类的产品,国内还没有建立相应的国家或者是行业标准,整个开发试验验证的标准还需要不断地去摸索,以空气弹簧最关键的橡胶件皮囊设计为例,需要大量的时间积累,因为橡胶件不像金属件,金属离散性比较低,橡胶的离散度比较大,因此从配方开发、硫化工艺等方面,需要更多的排列组合以及大批量的疲劳试验验证才能够确定下来;

由于空气弹簧属于运动部件,需要在开发的过程中去校核其运动过程中的干涉情况,而空气弹簧的皮囊又属于柔性的橡胶零部件,在进行运动仿真时很难像刚性的金属件一样准确地计算出干涉结果,所以就需要在开发过程中不断去调整仿真的参数,并将它与实际的运动情况进行比对,以此来不断优化和完善仿真效果。

E 主要开发节点

空气弹簧是保隆公司自主研发、设计、验证和实现批量生产的新产品,该产品2020年4月开始进行设计开发,2021年4月完成设计验证,2021年8月开始投产,2021年11月完成量产验证,2021年12月开始批量生产,2022年1月开始大批量配套装车。

F 制造能力概况

2022年累计投入3条空气弹簧减振器支柱总成自动化装配生产线,可年产100万件(25万台车)空簧产品;2023年累计投入6条空气弹簧减振器支柱总成自动化装配生产线,可年产200万件(50万台车)空簧产品。

G 市场概况

保隆乘用车空气弹簧已获得国内9个主机项目,其中蔚来ET7产品已经量产100%供货;是国内市场领先的国产空气弹簧OEM供应商之一。

保隆商用车空气弹簧为国际领先的零部件供应商采埃孚-萨克斯、安道拓配套袖式空气弹簧,为国际著名挂车悬架供应商SAF-Holland供应挂车悬架空气弹簧。

蔚来ET7空气弹簧是保隆公司自主研发、设计、验证和实现批量生产的新产品。

独特优势:

A 产品创新

国际国内领先企业比较:

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某项目的前空气弹簧带减振器总成

如图示,该项目前空气弹簧的15/16-上气室(左/右),其材料为铝合金材质,避免铸造工艺产生的气孔影响空气弹簧的气密性,我们用冷挤压工艺替代了铸造工艺提高了产品的稳定性。8-起伏活塞,其材料同样为铝合金材质,为避免大量的机加工成本,我们采用冷挤压工艺先制造出毛坯,然后通过旋压工艺将外形成型成需要的尺寸和精度,以此来降低制造的成本。

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某项目的后空气弹簧总成

如图示,该项目后空气弹簧总成的1-下摆座、9-起伏活塞、12-旋转盖,我们采用尼龙加玻纤材料注塑加工而成,可以最大程度地实现轻量化;其中4-皮囊采用纺锤形的结构,该结构可以有效的避免空气弹簧在使用过程中发生失稳弹出的问题,提高产品的稳定性。

基础研究能力和技术储备:

从人员方面:公司专业研发人员50多人,疲劳耐久台架试验机、MTS测试机、爆破压力测试机、氦检测试机、腐蚀试验试等试验设备配备齐全;开发了国际一流空簧减振器支柱总成自动装配生产线,扣压、氦检、自动检测、信息采集等工艺过程能力国际领先。

从产品方面:在零部件上,我们不仅研发出了冷挤压工艺的铝合金上气室,同时为进一步实现轻量化的要求,公司还预研了塑料件焊接气室,冲压件气室等以适应不同产品性能的需求;另外针对更为高端的乘用车舒适性需求,我们还预研了多腔室结构的空气弹簧。

B 制造创新

工艺创新——皮囊扣压

原扣压方式-位移控制:油泵在电机驱动下,输出液压油,推动液压缸内柱塞的运动,使扣压模具径向收缩,实现模具的闭合。收缩量达到位移传感器规定值时,扣压自动停止,电磁切换阀切换后,油缸内柱塞反向运动,扣压模具打开。扣压过程通过位移传感器规定值实现扣压模具的闭合距离。

缺点:

1、机械限位,扣压模具闭合位置一致,无法弥补被扣件的尺寸差异;

2、无法在线识别不良品和数据追溯。

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扣压模具闭合状态

改进后-扣压力+位移监控:使用高精度伺服电机作为动力源驱动凸轮机构,带动扣压模具扣压产品。扣压过程监控扣压模具位移和扣压力,实时显示压力位移曲线。通过标准框判定扣压件是否合格。

优点:

1、实时监控模具扣压力和位移,数据可追溯;

2、扣压不良品在线识别;

3、设定标准扣压力扣压,保证每只产品扣压力一致,可以弥补被扣件的尺寸差异,提高合格率。

C 装备创新

1. 工艺装备和制造创新

1.1 空簧减振生产过程包括新工艺、新装备的开发和运用,覆盖面涉及手工样件试制到自动化批量生产的整个过程。生产线是国内第一条高自动化、高智能化的生产线。产品主要零配件进入产线由影像及传感器对产品100%检测,保证上线零配件的合格。扣压设备采用力值控制,有利于工艺参数的设定及产品质量的控制。产品100%气密性检测,检测要求采用空调级检测要求。设备运行时所有数据均与MES对接保存,均可追溯;随着新设备的投入和新工艺的突破,我们在智能化生产、可追溯化管理、劳动强度降低、产品质量和生产效率提升等诸多的实践中,取得丰硕的成果。

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1.2 在制造成本上,通过BPS体系建设全面降低制造成本,通过精益工艺布局规划,减少物流周转空间。通过全面工时效率管理,制造工时成本,系统全面升级,增强企业“体质”,提升设备利用率。引入MES系统,通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设备在内的所有工厂资源,优化从定单到产品完成的整个生产活动,以最少的投入生产出最符合质量要求的产品,实现连续均衡生产。

2. 生产管理效率提升

2.1 在生产效益提升上,保隆科技一方面不断加强技术创新,推动产品研发和工艺改进;另一方面在成本上做到全面成本控制,两者合力推动生产效率的提升——在全面的成本控制上,保隆科技做到了研发成本、供应链成本、制造成本和管理成本四方面的有效控制。

2.2 在供应链成本上,采取全供应链成本最优战略,通过采购专家小组模式,使采购专业化、透明化,通过供应商绩效管理,持续协助提升供应商质量,坚持信息化供应链管理,降低采购执行成本。

2.3 在管理成本上,通过合理的预算体系,严谨地预算规划、信息化执行管理,管理实务价值流分析,管理效率提升。推行BMS,打破部门藩篱,高效跨部门协作。

3. 生产效率提升

3.1 在生产效益提升上,保隆科技一方面不断加强技术创新,推动产品研发和工艺改进;另一方面在成本上做到全面成本控制,两者合力推动生产效率的提升——在全面的成本控制上,保隆科技做到了研发成本、供应链成本、制造成本和管理成本四方面的有效控制。

3.2 在供应链成本上,采取全供应链成本最优战略,通过采购专家小组模式,使采购专业化、透明化,通过供应商绩效管理,持续协助提升供应商质量,坚持信息化供应链管理,降低采购执行成本。

3.3 在管理成本上,通过合理的预算体系,严谨地预算规划、信息化执行管理,管理实务价值流分析,管理效率提升。推行BMS,打破部门藩篱,高效跨部门协作。

应用场景:

乘用车空气弹簧总成与主动减振器一起安装在整车上联合工作,提高整车舒适性、多种道路通过性、能耗经济性、操作稳定性和安全性。

主要有以下性能特点:

A 更少的高频振动和更好的隔音效果

空气弹簧功能实现主要靠橡胶皮囊和压缩空气。在振动过程中,橡胶皮囊由于伸缩、翘曲,有很小的内摩擦,所以很难传递高频振动;空气和橡胶能够吸收振动,因此具有很好的隔音性能。而传统的钢弹簧既容易传递高频振动,所以在隔振及吸收振动方面,较空气弹簧差。所以空气弹簧在隔绝高频振动和噪音方面相对传统的钢弹簧有很大的改善。

B 舒适性提升

由于空气弹簧靠空气作为介质,刚度可以做的很小,从而很容易的将汽车悬架簧上质量的固有频率调整为1Hz左右,能够提高驾乘舒适性;而且可以在负载变化时(空载和满载时),匹配不同的初始刚度,始终保证驾乘舒适性。

C 车身高度调节

首先,不管整车载荷如何变化,车身设计高度始终维持设计状态;同时空气弹簧可以通过气囊的充气、放气调节车身的高度;通过给气囊充气,车身升高,增加离地间隙,提高整车通过性;通过给气囊放气,降低车身,提高高速行驶稳定性;同时车身降低,也减小了整车风阻系数,提高行驶经济性;通过单轴或整车高度降低,实现便于装卸货物及便于驾乘人员上、下车功能。

未来前景:

2022年国内乘用车销量2300万台车,空气悬架搭载量26万台车,整体渗透率1.1%,保隆配套比例30%;ET7空气弹簧产品保隆独家配套。

2023年、2024年国内乘用车销量4700万台车,空气悬架搭载量预计约203.17万台车,整体渗透率约4.3%,保隆配套比例约40% 。

随着整车厂降本与核心软件自主掌控的需要,一方面空气悬架的供应逐渐从总成方案拆分为零部件供应,节省了开发费,另一方面海外供应商选择在中国建厂和整车厂寻找中国本土供应商配套方案,从国产化的角度降低了供应成本。降本以及规模化给空气悬架未来的推广创造了有利条件,2025年国内乘用车销量2480万台,空气悬架搭载量248万台,整体渗透率10% .

面对空气弹簧不断快速增长的乘用车市场需求,保隆投入大量人力、资金在乘用车空气弹簧产品研发、生产;目前国内和海外开发人员60人,2023年生产厂房面积扩大到40000平方米、库房面积20000平方米、生产线9条、产能50万台车空簧,力争空簧产销全球第一。

金辑奖介绍:

“金辑奖”由盖世发起,旨在“发现好公司·推广好技术”, 并围绕着“中国汽车新供应链百强”这个主题进行展开,重点聚焦自动驾驶、智能座舱、软件、芯片、动力总成电气化、热管理、车身及底盘技术、内外饰、环保轻量及新材料以及服务商十大细分板块,进行优秀企业及先进技术解决方案的评选,向行业内外展示这些优秀的企业和行业领军人物,共同推动行业的发展和进步。“2022第四届金辑奖·中国汽车新供应链百强”申报入口←点击报名(或扫描下方二维码)。

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