以嶄新的生產設備、技術再運作的KYB岐阜北工廠
支撐車子個性、來自車底的秘密裝置
本文截取 高根 英幸 於 MONOist 發表之報導、由OTO'S翻譯編輯
KYB是萱場工業的品牌,在汽車關係的業界裡,應該是普遍常識才對,不過,這常識已經稍稍過時了,早在2017年時,萱場工業也更名為KYB了。當然KYB也不只有生產各式油壓設備、在日本水泥攪拌車有超過80%由KYB生產,東京著名的景點'天空樹",裏頭的避震緩衝裝置也是由KYB生產製造。
但是汽車產業用途產品營業額目前仍佔KYB超過一半的營收,多數都是汽車用避震器以及EPS電子轉向系統,兩者約佔52%左右營業額。
汽車底盤零件製造商多如繁星,但現今獨立生產汽車避震器的廠商、在日本可說是就只有KYB一間。當然不只是油壓產品,從油壓系統發展而成的EPS電子轉向系統,KYB也有相當可觀的產量,KYB主力工廠之一的岐阜縣北工廠(岐阜県可児市),主力生產上述兩種產品,其中汽車避震器每月可產225萬隻,相當於56萬台乘用車,更令人震驚的是生產品項高達1萬2千多種,雖說產品都有統一的生產工法、規格等,但是算上避震器尺寸種類形式差異、阻尼力不同的差異等,1萬多種產品可說是難以想像的天文數字,要在這堆眼花撩亂的產品中精準生產已足以證明KYB工廠的管理優異程度了。
作為日本國內最大級的避震器生產工廠,也是汽車產業中重要的零組件生產工廠,甚至配合豐田汽車工廠導入即時生產制度,一天以8-10回左右批次生產,與豐田自動車合作關係深厚。
自岐阜北工廠1968年稼動、50年的歲月時間裡也在機械鋼骨的工廠留下不少痕跡,首先看到EPS的組裝線,吊掛著各種零件,產線60秒即可組裝完成一台EPS產品,放置在台車上等待推進下一個檢查站,各站所井然有序的排列在工廠內部、有條不紊地進行著生產工作、著實令人佩服KYB的管理能力。
享譽全球的CVT變速箱用的油泵 其實也是在這個KYB工廠裡製造,與手工作業繁重的EPS不同,生產製造的車間與剛才EPS的車間相比顯得更加自動化,沒有傳統的機關齒輪輸送帶,幾乎都是由機械手臂來完成生產、搬運需求,同時也能有效減低落塵,防止外來物汙染產品,產線比照國際規範,採用美國基準,落塵尺寸以0.5um計算,而避震器生產的車間無塵室等級更高達CLASS 1000 (每一立方英呎面積、大於0.5um落塵不超過1000顆),為確保產品品質的一致性,要求如此嚴苛的生產環境,恐怕也只有KYB願意在這上面下功夫吧!
當然,避震器的產線上,KYB也已經導入豐田即時化生產的概念,配合著其他零部件的生產量,隨時調整著產品產效率,避震器外管與彈簧盤的熔接工程,也全部交由機械手臂進行,盡可能確保產品的精準性,外管處理完成後,接著是將避震器管身與避震器心臟的閥芯送進組裝車間,首先先在正立放置的管身內填入阻尼油,正確組裝桿芯後,蓋上油封、滑套,再送到下一站振動測試阻尼力後即完成生產過程 ~ !
上圖可看到KYB生產避震器的產線,約9秒可生產完成麥花臣式的避震器、約4秒可生產完成後輪用的小隻避震器,生產速度十分驚人,這也是KYB的秘密武器,領先業界的高速生產線,縮短生產週期的同時,還能有效降低生產成本,如此創新的產線未來也可望全面導入KYB所有產線中。
傳統的烤漆產線會佔掉生產車間一大部分的空間,KYB有效縮小使用空間占比,而上述熔接工程、組裝工程也都以機械手臂進行、達成高度自動化,而整條產線僅僅只有3個人管理操作。
上圖可見,配套好的機械手臂比起傳統生產方式,更能節省空間使用。
相較於上述的高速生產產線,若使用這樣的機械化設備的話,空間相較高速產線的800平方米,能消減至200平方米,但是生產速度會從單隻9秒延緩至30秒,多花了3倍左右的時間,不過考慮到空間節省了4倍,算下來,產能也能提升30%左右,而且不需要多餘的人力,考慮到未來少子化的趨勢,自動化似乎是一個合理的生產方案。
當然,為因應少量的生產需求,如同改裝避震產品,或是高級車種產品,KYB也有能生產單隻避震器的產線,原先是為實驗用、以及修理避震器用的產線,沒想到意外能讓KYB生產出稀有的車種產品、或是改裝產品,而像是這種原廠形式的避震器,所有生產廠家考慮的都是成本問題,車子只要過了一定年限通常工廠都不會再生產該車避震器,而KYB的經營理念則是盡可能的滿足顧客需求,儘管是一些不常見的老車種,KYB也會想辦法延續產品壽命,盡可能服務消費者。
KYB本社的 automotive components事業本部 技術統括部 開發實驗中心,與北工廠一樣都在岐阜,實驗中心在2015年時設立,用於KYB自家產品的測試開發,測試項目多元且條件嚴格,包括避震器耐久測試、實車安裝後特性檢測、EPS耐久測試、各性能評價、CVT油泵檢測試驗等等。
避震器機能耐久測試,顧名思義就是在模擬計算產品的壽命值,首先避震器會上機台固定,設備會以秒速1公尺的速率來回拉伸壓縮避震器,來回作動一百萬次,實驗會花上1個禮拜~10天左右,模擬產品5年10萬公里左右的情況,以保證產品壽命,除了常溫測試外,也會模擬低溫國家環境,以 -20 ~-40℃低溫進行百萬回的壽命測試。
市面上一般的改裝避震器、以及普通的工廠,可看不到如此嚴苛及真實的耐久測試,KYB身為世界最大級的OE廠,自然必須面對來自車廠嚴格的要求,除了在品質壽命上下功夫琢磨外,產品性能自然也必須是市面頂尖的水準 !
KYB 連避震器異音的測試實驗都有,避震器的異音產生,大部分可能都來自避震器作動時,阻尼油流經閥芯產生的壓力擠壓聲,避震器作動不良、或超過設計容許的作動範圍都容易產生問題,而KYB會針對這些問題,在產品實際出場時做一個綜合性評價測試,確保無慮。
更加令人驚訝的是,KYB甚至有專門即時偵測避震器橫向受力的實驗設備,說到橫向受力,這點得從汽車底盤構造講起,近年汽車廠商在設計底盤的構想越趨簡單輕量化,而麥花臣式的底盤又一次成為車廠的最愛,除了構造簡單成本低廉之外,在避震器製造的技術、輕量剛性提升的同時,已經足以確保麥花臣式底盤的品質、及其耐用程度,而麥花臣與多連桿、雙A臂底盤的構造有決定性的差異,在麥花臣的設計中,避震器除了承受上下拉扯的力量外,也必須承受汽車在轉向時帶來向外拉扯的力量,也就是所謂的橫向受力,這也是外什麼避震器彈簧盤都設計的如此碩大,為了延長避震器桶芯的壽命,必須要靠巨大的彈簧分散掉一部分橫向受力,不然避震器容易因為無法承受壓力而導致漏油或異音。
而市面上高低可調的改裝避震器產品,使用的都是直捲式彈簧,無法匹配適合的巨大彈簧,因此壽命上會稍微打上折扣,而事實上通過KYB實際的實驗數據也能得到證明,以產品耐用度為優先考量的日系車多採用前麥花臣後獨力懸吊,而以操控樂趣為優先考量的德系車採用麥花臣較少,其中產生的橫向力差十分巨大、在一大氣壓(1G)的靜止狀態下,德系車約承受1000N左右的橫向力、而日系車因為構造關係分散掉橫向力,平均受力約為204N,整整差距五倍,而當汽車行進時受力差距有稍微縮小,但德系車依然有超過2700N的受力,日系車約為1300N,差距約兩倍左右。
先天上的底盤構造、也就注定了為何一般日系房車 與 BMW 著名的房車 3系列有本質上的差距,而較為注重樂趣的日系車如同 LEXUS 的IS系列,則可以發現底盤構造與歐系車類似。
那麼為了品質壽命而堅持使用麥花臣的日系車廠,未來又將何去何從?這又將考驗各車廠的研發技術能力了。
接著來到KYB的山路試車場,體驗最新的避震器乘坐感,本次使用的車輛是TOYOTA CAMRY MK8最新一代的冠美麗,巨大的避震器並沒有過分抬升阻尼力,而是賦予了飽和溫順的特性,測試途經顛頗路面、連續彎道路面、上坡S型路段等場地、測試後更可以感受到避震器與TNGA底盤的完美融合、同時實現了高操控性&舒適性、產品表現十分出色!
KYB搭載在LEXUS豪華跑車LC上的避震器、車身自動調整阻尼的構造,也從原本的傳統步進馬達,改成比例螺管電控閥芯,以各式先進的感測器即時監控路面,以行車電腦控制閥芯本身自動調整阻尼,依據路況不同阻尼力調整可達八倍以上差距,實現真正意義上的如履平面,保持操控的前提下,讓你絲毫感受不到令人不悅的顛頗。
最後是測試直線路面的測試,本次使用的是TOYOTA AURIS的車型,分別裝上KYB特製的A、B兩款避震器樣品,筆者乘車測試實際感受來說,B樣品較符合筆者喜好,雖然阻尼感覺提升的不是這麼高,但是作動仍十分犀利敏感,即使大迴轉、行駛顛波路段仍可保持乘車舒適的狀態,後懸吊的追跡性也十分優異。
另外一組A樣品,給人強烈歐洲車的底盤感覺,扎實堅固、道路回饋感比B更直接,而其實A與B樣品的差異,僅僅在於閥芯內的墊片厚薄、以及開孔數的些微差異而已。
閥芯墊片的枚數、厚薄度都會影響乘車者實際感受,而其實,僅僅是在墊片上切出的開口也會大大影響乘坐感,從作動緩慢的低速域到高速行駛過坑時的高速域作動,影響層面廣大,令人感佩KYB工程師在追求終極的乘坐感時所付出的努力!
而比起這些調整性能的技術實力,車廠更重視產品的耐久壽命,為了滿足車廠的要求,某種程度上犧牲了性能,所以原廠避震器只給一般消費者留下了"堪用"的印象,這點可說是十分的可惜。
而KYB其實也有硬派的實力作品(右上圖),例如LEXUS的LFA跑車,避震器OE廠一直以來都是委託KYB製造,上圖可看到,為了將低車身而採用單桶式構造縮短桶身長度、而特別打造另外一個瓦斯氣室來確保避震器作動的行程、裏頭蛇腹結構更大大降低作動摩擦產生的熱能、使LFA在紐柏林賽道上長時間征戰!
並以鋁製輕量化桶身外、內外皆有鎳/碳化矽鍍層、內管身更施以DLC鑽石鍍層再次降低摩擦,凝聚KYB在SUPER GT賽事上與TOYOTA合作的經驗,開發出符合跑車性能的避震器產品,這樣的硬實力及產品開發技術,KYB可說是絕對不會輸給任何一家避震器製造產商。
很榮幸本次能到KYB工廠取材、並向廣大消費者傳達,在如今汽車行業已過巔峰的社會,仍有一群人努力的為消費者提供性能更加強大、更高品質的產品。而與小弟我一起吃中餐的KYB年輕工程師A君,聊天的時候聊到,A君自己也買了一台老年份的TYPE R在下賽道,平常都是自行維修調整車輛,A君的話肯定可以大聲說出自己對於汽車那無盡的熱情吧!
優良的職場氛圍培養著下一代的技術人員,筆者深深覺得好產品的誕生背後的故事總是不簡單,KYB未來將會朝著改裝品牌廠邁出下一步,不讓雄厚的技術能力埋沒在荒蕪中..!