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大众汽车生产线的技术领先在哪里?

2018-12-20 14:26 来源: 汽车测试与试验

大众汽车生产线的技术领先在哪里?

德国大众卡塞尔工厂目前是大众集团旗下最大的齿轮和变速箱生产地。这里包含了变速箱整个生产加工制造流程:从铣齿加工到最终的变速箱组装。这里每天的变速箱产量高达17500台,目标是制造高性价比的变速箱,以满足顾客对耐久性、舒适度以及价格的预期。

大众汽车生产线的技术领先在哪里?

测试站中的变速箱

测试,以提高生产率

齿轮和变速箱在生产过程中难免会出现缺陷(例如毛刺和表面波纹),也会由于刀具磨损导致产品超过允许公差。面对如此之高的日产量,即使很小的不合格率都意味着大量的不合格齿轮甚至是变速箱,因此通过检测来发现缺陷原因变得至关重要。

汽车的复杂程度、质量要求以及顾客期望值的日益提高,是否是变速箱质量不合格率上升的罪魁祸首?

并不全是。

事实上,在日益严格的测试标准下,变速箱成品的合格率早已远胜于以往。那么大众是如何提高测试标准从而获得理想的下线检测结果呢?

确认根源——消除失效

当然,这个答案就是遵循正确的因素进行测试,建立一个控制环,并在整个过程中尽早确认问题所在。一个齿轮在装配变速箱后的返修成本要远高于其被装配前,从整车上拆卸变速箱来修复齿轮的代价是难以承受的,如果问题车已交付客户,那更是雪上加霜。

诸如齿轮的缺口和表面波纹等耐久性问题会导致已组装好的变速箱发生故障(同时也会增加让顾客烦躁的噪声)。除了可靠性之外,顾客对驾驶的平顺性和乘坐舒适度也有进一步的质量要求。

当然,在对耐久性和顾客接受度进行测试的同时,还必须控制成本。正如Krohn博士所述,在不计成本的情况下当然能够生产出理想的齿轮和变速箱,它们能完美运转,几乎没有噪音,但这并不现实。这样是否值得?一台理想的变速箱应该是可靠的、低调的、价格是客户所能接受的。可问题在于,随着顾客期望值的提高,势必需要找到一种方式能不断融合耐久性、成本和顾客接受度,生产出适合的产品。

控制环和Rotas系统

大众公司控制环中的基本要素包括测试、对比和评估、进一步优化测试参数并进行重新测试这样的循环贯穿整个生产线开发阶段。这些阶段包括预试组、预生产系列和最终生产。

其中测试是关键因素。

齿轮组的测试侧重点在于发现齿轮毛刺、加工(间距)问题和表面波纹。变速箱的下线检测通过模拟整车工况,并且采用了阶次同步重采样技术,有效分离来自变速箱内部不同转子的噪音源。

多年以来Discom与大众保持着密切的合作关系。其Rotas分析系统软件可同时适用于齿轮和变速箱整机的下线台架检测。

Rotas系统由一台先进的工业计算机组成,配备了Discom专门研发的基于USB的独特数据采集前端。Rotas软件有两大关键特征——参数数据库和结果数据库,使其特别适用于大规模生产环境。由于采用了阶次同步重采样技术,可以有效地对产品缺陷的根本原因进行分析。Rotas系统中的结果数据库和各种附属工具可用于预测刀具磨损程度以及相关的公差失配问题。

创建一条新的生产线时,首要任务是生产出“预试组”——大约20台预生产的变速箱。在这一阶段,Krohn博士团队与Discom协作分析数据并找出变速箱特征参数。同时,利用Rotas系统对齿轮和变速箱进行测试,以形成基础极限值标准,并逐步识别变速箱的相关特征参数。

例如,对于一台标准的7速变速箱(其中6个前进档和1个倒档)而言一般会有大约700个特征参数(每个档位包括变速阶段,相当于每个测试步骤或每次变速有50个特征参数)能被Discom系统确认识别(例如频谱值、能量值和阶次跟踪)。

一旦确立了初期基准线,变速箱成品将被安装到整车,利用Rotas移动式系统进行整车测试以建立与下线测试台数据的相关性。数据和驾驶者的主观反馈信息将用于优化测试限值。通过这样的迭代过程,为下一步下线台架测试提供了更为精确的限值数据。

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