乔治费歇尔 Udo Kreutzarek:GF 创新轻量化解决方案 ——第八届中国汽车产业峰会现场实录

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图为:乔治费歇尔,汽车产品研发总监 Udo Kreutzarek

首先我想改变一下大家对传统重工业印象,作为这个行业代表者之一,GF以绿色生产来制造产品。虽然我们一个铸造厂,但我们对原材料进行循环利用,同时持续研发轻量化材料。

我们口号 致力于您更加轻量化未来,我们向自然学习,避免浪费,刚才马教授举了很多非常好例子,例如我们看到蜻蜓就我们向自然学习一个代表,接下来我演 讲主要向大家介绍一下我们这个公司。GF作为一个轻量化解决方案提供者,为客户研发及生产轻量化产品。作为一家拥有200多年历史瑞士公司,拥有三项 核心业务,全球共有14400多名员工,121家公司。

我们 产业分布,三项核心业务占比均约30%。接下来这些数字体现了汽车事业部一些基本情况,我们一共有11家制造厂,在中国有两个公司分别在苏州和昆山。 这我们产品情况,我们生产3000个不同种类产品,一年约生产有1亿多个零部件,数量还非常大。如果看一下下面这张图话,我们可以看到一些比较 有代表性一些产品。大概在我们所生产3000个零部件中有57%铁产品,另外43%轻金属产品。为什么会有铁产品呢,我会让大家看到在一些传统 较重铁材料中,其实也有创造轻量化材料潜力。我们客户几乎涵盖了所有主机厂,所以你可以看到在他们这些车很多零件中包括卡车零件中,都有来自 GF生产零部件。说到我们产品细分,在乘用车上包含了动力系统,底盘、车身和结构件,我们产品都使用了铸造工艺,所以有很大机会应用一些轻量化材 料。

由于40%车身过重都由于结构不佳,所以这也我们做轻量化研发时首先考虑

现在容我们谈 一谈面临问题,问题不光在中国有,而全球很大问题,对于全球汽车工业来说非常大问题,就这样一个问题我们现在面临大问题。就排气管, 这个汽车尾气带来很多问题,当然给人们找出一些创新型解决方法解决汽车尾气问题,它带来问题就二氧化碳,我们来看看减排二氧化碳,曲线2000年 到2025年全球二氧化碳目,西班牙和中国都在这样一个曲线,总体看到所有这些曲线都在下滑,那就说我们别无其他出路。所有这些国家都必须大幅降 低自己二氧化碳排放,尤其汽车尾气排放,这未来趋势也我们任务和共同面临挑战。

我们看到中国 到2020年排放指数117,到2020年离我们不远了,所以这也对于整个汽车制造业有重大影响。在欧洲95%目标也在2020年之前实现,所以 这对我们来说都非常严峻挑战,怎么应对这个挑战,我们有很多解决方案,比如说降二氧化碳排放有很多方法,第一点就在发动机其骨料方面减排潜力有 50%到60%,减排潜力很大,我们要把发动机结构变得越来越小,提高内燃机效率。降低发动机摩擦,这些都我们可以采取方法,如果看右边那就减 轻重量,所以我们致力于轻量化发展,我们应用创新方法为客户提供轻量化解决方案真正为客户解决这个难题。

我们方法 什么?我们方法就首先收到客户需求,比如说客户某一个系统或者零件有设计需求,我们会根据客户需求进行量身订做,不仅仅设计,我们还考虑选用什 么样材料,我们有什么材料可以用,第三点考虑工艺,如果我已经决定了用某一种材料来实现我设计话,我还要去考虑选用比较合适工艺。我们趋势在材 料方面就像刚才马教授说有更高强度更轻材料,这样话就可以起到轻量化作用,而且会给我们带来一种全新设计,当然这个新设计之后也许用旧工艺 行不通,必须使用别工艺,这个就图示三角形,这个三角形最后给我们带来轻量化设计,最后就实现这一点,就说我们要进行验证,不光进行一些模 拟,必须通过相应测试,最后确保我们提供给客户解决方案行之有效。另外,在设计前期进行参与,也能够降低我们整体研发时间。

说到材料我 想给大家举一个例子,这个例子来自于铁!我们看到我们一些现有标准化材料,比如说韧性铁还有一些像凹式铁,还有抗高温铁,都比较标准化材 料,会有一些非常高质量和强度,而且我们看到第二个这边我们有高强度铁材料,而且有一些新型铁材料,所以我们其实有非常多材料可供选择,除此之 外,我们还创造了GF自己材料,更进一步说就SiboDur家族,它高强度铁材料,所以你可以看到这些材料,我们看到它本来强度很高,还有就切削度怎么样,我们会找到一些比较高强度铁,但同时又保证这些铁有很强延展性,而且我们还会去有一些SiMo1000材料,一种耐高温性能很好材料,这些材料并不非常昂贵材料,但却拥有同样、甚至更好强度,可以抗同样高温,同时可以使我们客户降低成本。

为客户寻求更高强度原材料,同时有助于轻量化实现。另外,对于一些安全性特别重要部件来说,为了确保其良好延展性, 因此我们开始研发一种新材料,这个材料既能够保证有非常好延展性。如图,那上面这个就会有更高一些强度,这个叫做ADI,也一种铁材料,一种 特殊材料,需要经过热处理,但成本却更高。

我们发现了一个非常好替代方案,比如说我们对ADI一个替代材料叫做一个低级ADI,这个什 么情况及左边标准百分之百同样一个材料和材质,结果进行热处理,我们叫做Gradient ADI,你这里有百分之百ADI,我们还有一个两毫米ADI,这个截面就ADI。也就一些铸铁,我们用了不同材料添加,性能使和中间边缘,你只 需要很高强度时候,就在外面,外面它强度非常高,所以我们就为此设计了这样一个具有性能替换ADI。这对我们成本有很大影响,例如热处 理时间也有所缩短,对成本也有直接影响,这样我们就可以很好降低成本。所以新型ADI材料对传统ADI一种很好替代方案。总得来看,整个一 个成本比较,你可以看到我们对这些5%热处理而且像机械化、切削能力降低10%,所以可以看到成本降低非常显著。对于我们轻量化这些部件有 非常好表现,我们再看一下,可以用铝材料进行一些轻量化设计,对于我们轻量化解决方案有很大帮助。

我们也讲到材料,我刚才给大家看了一些材料方面发展,还有一些新方法,来获得一些比如铝还有一个 高强度铁,现在给大家看一下在,就Bionic,就我们仿生学为基础设计,尽量把材质降到最低也向自然学习结果。一些零部件经过仿生学设 计,我们可以减少32%重量,这些都得益于对设计一个应用,我们也用了一些高强度材质,在这个实际过程当中,看到它确实减少了重量。另外,可以看 到我们用一体式设计替代了又多个部件焊接而成产品,减重效果可以达到30%。

非常感谢大家聆听。

文章来源:盖世汽车

 
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