汽车平台战略在大众集团的运用及其应用意义

2016-05-30 16:53李晓赞
时代汽车 2016年3期
关键词:模块化标准化

李晓赞

摘要:汽车平台战略最早由德国大众提出,是利用汽车平台,整合旗下各品牌产品和技术资源,扩大规模效应,从而提升产品竞争力。德国大众Plattform平台利用平台通用件,发挥了其在产品研发和生产制造方面的重要意义;MQB模块化平台利用汽车核心单元的模块化产品,实现跨级别车型资源共享。随着大众汽车平台战略的深化,Baukastenstrategie标准件平台战略将推动标准化产品设计进程,推动数字化、智能化的制造模式,实现汽车制造的“工业4.0”。

关键词:汽车平台;MQB;模块化;标准化

1 引言

德国大众汽车公司创立于1937年,成立之初只有VW一个品牌,仅在德国本土建有工厂生产国民车甲壳虫一款车型。历经70余年发展,现已成为拥有大众、奥迪、斯柯达、保时捷等12大汽车品牌240余种车型、在全球27个国家建有106座工厂、销量居世界前三位的最大汽车制造企业之一。大众集团的核心竞争力正是源于推行的集团战略——汽车平台战略。

2 汽车平台

汽车平台的兴起源于上世纪90年代初的汽车经济危机。以大众为首的德国汽车公司,大力开发当时经济快速增长的东南亚市场。为了克服地区贸易壁垒、迅速占领市场,通过使用CKD组装手段制造汽车,实现产品产地化。如何降低零件成本,实现规模化批量生产,同时推出符合当地市场需求的产品,成为新兴市场成败的关键,由此汽车平台概念应运而生。

汽车平台,是汽车的技术基础,指不同车型在同一个技术基础上进行研发和制造。它包括一些不受汽车外观影响的核心单元,包括汽车底盘、车身结构、动力总成、电气系统等,通过使用相同的核心单元来实现研发、制造不同外观、不同功能的各种车型。

3 汽车平台战略

汽车平台战略的前身是一个简单的COP,其目的是利用汽车平台,重复使用已有产品的通用零部件和标准零部件来降低后续产品的成本。随着汽车平台的发展,在一个产品或是系列产品规划初期,就导入汽车平台概念,利用汽车平台来整合不同品牌、不同级别的车型的产品和技术资源,扩大生产规模效应,提升产品竞争力,这就是汽车平台战略。

平台战略最先由德国大众提出,随着汽车平台的成功运用,平台战略开始被全球各大汽车厂商广泛应用。以下将以大众集团汽车平台发展为例,介绍平台战略在大众集团的运用,及其发挥的重要作用。

4 Platfform平台战略

大众集团最先提出的是PQ/PL系列平台,P是Plattform平台的缩写,Q为Quertrager指发动机横置,L为Laengstrager指发动机纵置,PQ/PL是发动机横置和发动机纵置安装的车型平台代号。

4.1 PQ平台

发动机横置安装可节省发动机舱空间,PQ平台多应用于小型和紧凑型车型。

大众的小型车代表波罗(Polo)源自PQ平台,例如2002年和2009年上市的波罗分别为PQ24和PQ25产品,2指车型级别为小型车A0级,4和5指此平台的第4代和第5代产品,同一车型在同一平台上实现产品更新换代和推陈出新。

另外,2008年上市的斯柯达品牌(Skoda)法比亚(Fabia),2010年上市的奥迪品牌的AudiAl也都源于PQ25平台,跨品牌产品实现同平台研发,降低了车型研发周期和成本。

4.2 PL平台

发动机纵置安装对车辆发动机仓空间要求较高,因而PL平台多用于中高档级别车型。

例如德国大众辉腾采用的是PL62平台,与奥迪A8平台相同,是D级高档车型的第2代产品。大众的途锐、保时捷的卡宴和奥迪的Q7是同为PL72平台的豪华SUV。大众集团协同各品牌研发资源和技术实力,发挥平台优势,实现各品牌产品的扩充。

4.3 PQ/PL混合平台

大众还有一些车型采用PQ/PL混合平台,如上汽大众仪征工厂生产的新桑塔纳采用PQ25加PQ34的混合平台,为入门级小型车(A级)。混合平台充分发挥平台优势,它是利用成熟平台产品和技术的衍生品,将车型级别进一步细分,对占领细分市场起到重要作用。

5 Plattform平台战略意义

Plattfom平台发挥了平台零件COP的战略意义,实现规模化的经济效益,主要体现在以下两方面。

5.1 平台应用在产品研发方面的重要意义:

1.通过沿用平台零件,可有效缩短同平台产品开发周期,对占领竞争激烈的汽车市场具有战略意义。

2.一个车型的几代产品在同一个平台上研发,车型既保留纯正血统、传承经典,又不断突破创新,与时俱进。

3.同一平台上一个车型技术上的革新,其他车型同步应用,发挥辐射效应,可有效降低研发成本。

4.不同品牌车型的同平台研发,打破了各品牌的技术垄断,充分共享技术优势和产品设计理念,对各品牌车型的创新发展具有战略意义。

5.平台的管理也是产品的管理。通过平台对不同品牌、不同级别车型的细分市场进行梳理,优化产品定位。

5.2 平台应用在产品制造方面的重要意义:

1.大量平台件的使用可实现同平台车型的共线生产,提高了生产线柔性和车型产量柔性,实现订单生产。

2.同平台车型的共线生产,有效节省了生产场地,同时提高了设备利用率,节省了设备投资。

3.使用平台通用件可有效降低零件种类和数量,节省生产物流面积和物流成本,同时发挥了规模效益,降低了零件成本。

4.同平台车型在生产线集成改造时,可缩短改造周期,降低停产损失,加快新车型上市。

但PQ/PL平台也存在局限性,如同一平台可用于同级别车型,而不同级别车型大多采用不同平台,造成平台种类较多;同一个车型系列使用不同的车型平台,不利于产品设计的统一性,同时增加了生产线规划难度,如上汽大众1996年投产的Passat使用PL45平台,而2008投产的新Passat采用的却是PQ35加PQ46的混合平台,产品平台有所交错。

为了进一步梳理汽车平台,突破不同车型级别研发带来的平台限制,进一步整合平台优势、发挥平台规模效益,大众集团在2010年提出了模块化平台战略。

6 模块化平台战略

模块化平台战略是将汽车平台的核心单元如汽车底盘、车身结构、动力总成、电气系统等进行模块化定义,通过模块之间“组合装配”,开发出满足客户个性化需求的各种车型。

模块化平台按照发动机放置方式,分为MQB发动机横置模块化平台,MLB发动机纵置模块化平台和MSB标准驱动模块化平台。

MQB平台由大众品牌负责开发,平台涵盖集团旗下绝大多数中级及以下车型。

MLB平台由奥迪品牌负责开发,将实现C、D和E级车型的同平台研发。

MSB平台由保时捷品牌负责开发,包含豪华跑车和运动跑车,未来将被应用到全新一代保时捷Panamara和宾利欧陆产品序列中。

6.1 MOB平台

2012年3月在日内瓦车展上展示的全新一代AudiA3是大众集团基于MQB平台开发的第一款产品;同年,一汽大众佛山工厂投产的新一代高尔夫Golf7是国内首款MQB平台的大众品牌车型;2014年在上汽大众宁波工厂建成投产的新明锐是国内首款MQB平台的斯柯达品牌车型。至此,标志着大众全面进入MQB模块化平台时代。

MQB平台将逐渐取代现有的PQ/PL平台,成为大众小型和中高档级别车型的主流平台,在MQB平台上很多新的技术和设计理念得到了应用。

6.1.1 MQB平台的模块

从动力总成模块来看,MQB通过标准化发动机安装方式和安装倾角,使得各车型的发动机排气、驱动和变速箱位置都得到了统一,简化了产品结构和设计。同时模块化动力总成,使得同平台车型搭载汽油、柴油、电能、天然气、混合动力等各种能源发动机变成可能。

从底盘模块来看,前轴至发动机后隔板的距离固定不变,而车身轴距、前悬、后悬、后座椅等都可根据不同级别车型需求进行长度和宽度的比例调整,实现不同的悬架系统、制动系统、轮胎等个性化配备,定义不同车型的“DNA”研发。

在车身结构上,通过改变加长件的长度和宽度,来改变车身长度和宽度,这种更改方式保持了车身整体结构形式上的统一,大大增强了产品在改款和变型上的柔性设计。

从电气模块来看,MQB平台使用MIB模块化娱乐系统,通过使用统一的模块化中央处理设备,而将品牌差异体现在交互界面和控制模式上,这种方式大幅度简化了不同品牌不同车型的娱乐系统种类,将数量从182种减少为98种,大大节省了开发费用。

6.1.2 轻量化车身

在车身结构件上,通过使用高强度和热成型钢板替代普通钢板,从而减小了零件厚度;同时通过优化零件型面来提升零件强度,减少加强件数量,从而减轻了车身重量。例如新一代Golf7,车身重量较前一代产品减轻了23KG。

MQB还采用了新一代EA211全铝合金发动机,与上一代EA111发动机相比,重量减轻了22KG,TSI系列燃油消耗降低了23%,每公里C02排放减少13g,更节能环保,面对日趋严峻的环境污染无疑更具市场竞争力。

6.2 MQB模块化平台战略意义

出自MQB模块化平台的产品,可以共享同样规格的发动机、变速箱及空调等总成系统,共享比例约达到整车零部件的60%。与Plattform平台相比,模块化零件的通用化程度更高,不仅应用于同级别产品,还可在跨级别车型上灵活应用,以实现零部件共用化与产品个性化的最佳平衡;模块化平台的产品,它的衍生性更强,开发周期更短,生产线柔性更高。

通过模块化平台战略,大众将实现单车成本节省20%,研发单车工时降低30%,研发费用和设备投资减少30%的预算目标。

7 汽车平台的未来发展

近年来,德国大众在产品结构以及工艺设计上不断扩大和深化标准化,着重更新和完善统一的产品技术标准。从车身结构来看,零件的产品结构、上件顺序、连接工艺、RPS控制方案等都在德国大众相关白皮书中进行了标准定义;对于产品生产线,大众集团也对关键工序的生产规划方案进行了统一规定。这都是在为大众的Baukastenstrategie标准件平台战略做准备,标准件平台即产品更深度模块化,以更小的零部件层级为单元进行标准化设计。

可以说,PQ/PL平台发挥了COP零部件在同级别车型中的最大作用,MQB平台则实现了模块化部件在跨级别车型上的共享,而Baukasten标准件平台则是完全打破了车型级别限制,标准产品在所有级别车型上适用,产品设计更加简单灵活,实现最大程度个性化定制。

2013年4月汉诺威工业博览会上正式提出“工业4.0”概念,是指利用物联信息系统将生产中的供应、制造和销售信息数据化、智慧化,最后达到快速、有效、个人化的产品供应。大众集团或将利用标准件平台战略来推动产品在设计研发上的标准化和流程化进程,从而实现产品生产线规划的标准化,进一步推动数字化、智能化的制造模式,从而实现汽车制造的“工业4.0”。

8 结束语

归结起来说,以汽车平台作为战略手段是经济全球化的产物。它顺应了全球市场需求,能够帮助厂家形成多样化的产品格局以满足地区市场和最终用户的个性化需求,同时实现技术和资金相对集中,降低产品开发成本和研发周期,节省了制造成本,这些对现代汽车的创新来说都是至关重要的。

新一轮工业革命给汽车制造业未来发展带来了新的契机和挑战,汽车平台如何在新一轮变革中发挥它的战略意义,希望本文能给大家带来一点启示。

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