Процесс производства нового автомобиля
Каждый знает, что производство транспортного средства — очень трудоемкий процесс. Автомобили, которые мы привыкли видеть в дилерских центрах и на дорогах, проходят очень долгий путь перед тем, как попасть в руки владельца. Но мало кто догадывается, что собой представляет процесс производства и какие сегодня применяются технологии на этапе создания транспортного средства.
Если речь идет об абсолютно новой модели на рынке, то сперва специалисты составляют проект, разрабатывают прототип, дорабатывают его и только после этого запускают первые партии в производство. Рассмотрим, как сегодня создается машина и какие этапы проходит от первой точки до дилерского центра. Весь процесс условно можно разделить на 5 категорий.
Для начала уточним, что создание новой модели может занимать около 72 месяцев. Однако, одни компании делают это гораздо быстрее, а другие могут затягивать выход новинки на несколько лет. Все это зависит не только от опыта и технического оснащения, но и от сложности выполняемых работ.
Первый этап. Подготовка к проектированию новой модели. Срок зависит от разных факторов. Как правило, составляет 0-72 месяцев. На данном этапе специалисты определяют главные особенности новой модели на рынке, смотрят на ее преимущества и уровень продаж на других рынках. После этого анализируют всех потенциальных конкурентов и целевых клиентов. Исходя из этого, определяют вес транспортного средства, планируют расход топлива и объем производства. На следующем этапе специалисты оценивают новый проект, определяют линейку двигателей, которые будут ставиться на автомобиль. Здесь же производитель должен определиться с бюджетом проекта, финансированием и инвестиционными планами.
Второй этап. Дизайн. Специалисты разрабатывают эскизы интерьера, выбирают дизайнерские темы и модель сборки. Представляют первые рендерные изображения в Сети, чтобы изучить мнение. Разрабатывают внешний дизайн, продумывают цветовые решения и выбирают материалы для отделки. На этом же этапе смотрят, какую аэродинамику будет иметь кузов. После этого создается концепт и представляется на автосалоне.
Третий этап. Инжиниринг. Самый ответственный этап, на котором продумывают особенности силовой установки, коробки передач. После этого внедряют электронные системы и определенные опции. На этом же этапе специалисты занимаются такими параметрами, как ударопрочность, аэродинамика, оптимизация и долговечность. Важная процедура на третьем этапе — краш-тест, на котором производитель смотрит на все дефекты конструкции кузова. Очень важно оценить экономию топлива, проанализировать стоимость всех компонентов и себестоимость производства. Со всеми поставщиками подписываются договоры и оформляется сертификат на уровень безопасности.
Четвертый этап. Производство. На данном этапе автопроизводитель приобретает все компоненты для внешней и внутренней отделки кузова. Все элементы проверяются на совместимость, улучшается качество транспортного средства. Специалисты проверяют, готова ли модель пойти в производство. В лучшем случае компания начинает производить первую предсерийную партию.
Пятый этап. Запуск массового производства. На данном этапе производитель определяет цену на рынках, разрабатывает план продвижения и поставляет первые образцы дилерам. Очень важно правильно разрекламировать модель, чтобы еще до массового выпуска получить высокий спрос.
Итог. Производство автомобиля — сложный процесс. Он делится на 5 этапов, каждый из которых предполагает анализ модели и изучение перспектив на рынке.
Этапы производства автомобиля
Копирование текста разрешено при условии ссылки на данный контент.
Общее описание процесса производства автомобиля.
Делится на основные 4 этапа производства и состоит из
Прессового производства / Press Shop
Сварочного производства / Body Shop
Тенденция сварочного производства последних лет сводится к следующим принципам. Так например, в странах с высокой оплатой труда используется оборудование с максимальной автоматизацией процесса и может составлять до 90%. При этом в странах с низкой оплатой труда ситуация обратная, площадки автоматизированы в пределах 20-40%. Низкая автоматизация обоснована в том числе и менее затратным переходом к новой модели.
Лидеры по части оборудования COMAU (Италия). Ведущие поставщики роботов для цехов сварки, это Kuka (Германия), Fanuc (Япония), ABB (Шведско-Швейцарская).
Окрасочного производства / Paint Shop
В первую очередь, стоит отметить, что комплекс нанесения ЛКП (ЛакоКрасочное Покрытие) является самым дорогим в автомобильной промышленности. Затраты на запуск данного комплекса обходятся дороже вместе взятых сварочного и сборочного производства, в денежном эквиваленте стоимость комплекса обходиться автопроизводителю от 50 до 300 млн. долларов.
В данном сегменте имеются свои мировые лидеры, так например самыми технологичными являются комплексы немецких компаний EISENMANN и Dürr, по части роботов Dürr (Германия), ABB (Шведско-Швейцарская), Stäubli (Швейция), Fanuc (Япония), Yaskawa (Япония) в составе Motoman. Поставщики красок это BASF (Германия), PPG Helios (USA), Axalta ранее DuPont (USA), KCC (Ю.Корея) только для корейского автопрома, по части химии Henkel (Германия), Chemetall (USA), ЭКОХИМ (Россия) только на рынке России.
Сборочного производства / Assembly Shop
Сборочное производство можно считать уникальным, т.к. без человека существование этого этапа на сегодняшний день не возможно. Автоматизация крайне мала, по причине сложности выполняемых операций.
Лидеры по производству комплексов оборудования так же немецкие компании EISENMANN и Dürr.
Понятие о производстве автомобилей
Прежде чем поставить новый автомобиль на производство, он проходит стадии эскизного проектирования, конструирования, художественного оформления, производства узлов, сборки и заводские испытания.
Эскизное проектирование проводится на основании тщательных маркетинговых исследований. Изучается информация о том, какие цвета, габариты, основное и вспомогательное оборудование, внешний вид, цену предпочитает покупатель. Эти данные собирают различные коммерческие фирмы, а также независимые агентства по исследованию рынка по договорам с автомобильными компаниями.
На основании исследований рынка определяется назначение новой модели автомобиля, его параметры, общий вес, грузоподъемность, мощность, набор оборудования и пределы цен.
Художники в своих эскизах ищут новые оригинальные идеи оформления. При этом учитывается, что каждая деталь автомобиля должна гармонировать с соседними узлами, приборная панель должна соответствовать установленным на ней датчикам, внешняя окраска — внутренней отделке, форма автомобиля должна обеспечивать минимальное аэродинамическое сопротивление и т. д.
Инженеры-конструкторы проводят расчеты и проектируют каждую деталь автомобиля (их насчитывается более 13 000). Эта работа в современных условиях выполняется с помощью компьютеров.
На пробных линиях сборки инженеры-технологи собирают опытные образцы автомобиля, используя те же инструменты, контрольно-измерительные приборы и рабочих той же квалификации, которые будут вовлечены в производство данной модели на конвейере. Пробная сборка позволяет инженерам устранить конструктивные и технологические недостатки автомобиля до начала его массового производства.
После того как опытная модель сойдет с линии пробной сборки, она подвергается испытаниям в лаборатории, на полигоне и на трассе.
В лаборатории двигатель, трансмиссия, система подвески, электрическая и механическая системы автомобиля подвергаются испытаниям на стендах в интенсивном режиме, позволяющем свести годы обычных дорожных испытаний к нескольким неделям. Например, на динамометрическом стенде двигатель прогоняется на полной мощности в условиях, эквивалентных пробегу 32 000 км в гору со скоростью 160 км/ч.
На полигоне опытная модель испытывается для определения надежности и долговечности. Для этого ее многократно запускают, ускоряют, тормозят и поднимают, в том числе и задним ходом по крутому склону. В ходе испытаний проверяется действие звукового сигнала, радиоприемника, фар, сигналов поворота и других устройств управления. С помощью контрольно-измерительного оборудования определяются параметры при ускорении и торможении, усилие на рулевом колесе и тормозной педали, шумы, вибрация, расход топлива и действие трансмиссии. После испытаний автомобили разбираются на детали с целью исследования степени их износа.
Каждую новую серийно выпускаемую модель подвергают трехмесячному пробегу в различных климатических условиях по трассе, длиной 56 000 км, состоящей из дорог всех типов. Многие участки этих дорог имеют специально устроенные на них гребенчатые выступы, крышки люков, ямы, неровности, осколки бетона, рельсовые пути и нескончаемые вереницы складок, выпуклостей, выбоин и волнистых неровностей.
Пока опытные модели испытываются, отдел материально-технического снабжения закупает материалы и оборудование, необходимые для массового производства новой модели.
Каждой детали придается заданная форма способами литья, механической обработки или штамповки. Блок цилиндров, распределительный и коленчатый валы изготовляются заливкой расплавленного металла в литейную форму для создания заготовки; такие детали называются отливками. При операциях механической обработки с отливки срезают ненужный металл. Штамповкой изготовляют крышу, крылья и капот кузова на тяжелых прессах, которые придают листу или полосе металла нужную форму. После того как изготовлены все комплектующие детали, новую модель можно ставить на конвейер.
Сборочные операции производятся с использованием робототехники и автоматизированного оборудования и планируются с точностью до секунды. Каждая из 13 000 деталей поступают на конвейер в нужное место и точно в срок, чтобы обеспечить непрерывность сборочного процесса, От организации сборки зависит культура производства, производительность труда и качество будущего автомобиля.
Сборка автомобиля начинается с изготовления кузова. Пол, крыша, крылья кузова свариваются вместе на главной конвейерной линии сборочного цеха. Двери и крышка багажника навешиваются на кузов в петлях. Все металлические поверхности тщательно шлифуются и готовятся к покраске.
В малярном цехе металлические поверхности кузова грунтуют фосфатами, стыки заделывают герметикой, подвергают абразивной обработке и тщательно обмывают. В специальной камере пульверизатором на кузов наносится несколько слоев краски. Затем кузов сушится в печи, и краска образует твердое и прочное блестящее покрытие. Современная покраска в катафорезной ванне отличается высокой устойчивостью к физико-химическим воздействиям.
Сборка шасси начинается на линии оснастки двигателя. На шасси собираются ходовые узлы автомобиля, а именно двигатель, трансмиссия, рулевая передача, ведущая ось, элементы подвески, поворотные цапфы, ступицы колес, тормоза и система выпуска отработавших газов.
Оснастка двигателя включает сопряжение его с трансмиссией и установку таких узлов, как генератор, насос системы усиления руля, элементы системы управления отработавшими газами, радиатор, вентилятор системы охлаждения и приводные ремни. Оснащенный двигатель устанавливается на предназначенное ему место.
Передняя часть автомобиля изготавливается на отдельной линии сборки. Этот узел, состоящий из передних крыльев, радиатора, декоративной решетки, фар и защитных подкрылков, подвергается отделке, а потом присоединяется к основной части кузова.
После этого устанавливаются колеса, сиденья, аккумуляторная батарея, бамперы, другие функциональные и декоративные части, производится обивка салона и заправка автомобиля.
Полностью укомплектованный автомобиль направляется своим ходом на посты для регулировки света фар, установки углов схождения и развала передних колес, регулировки тормозов, проверки ходовых характеристик на динамометрических роликах. Испытание на роликах, когда-только вращаются колеса, а автомобиль остается неподвижным, позволяет проверить двигатель и силовую передачу во всем диапазоне рабочих параметров.
Изготовленные автомобили перегоняются на стоянку для последующей погрузки в специальные трейлеры или железнодорожные вагоны, которыми они доставляются в торговую сеть.
Практически при каждом автомобильном заводе имеется опытно-промышленное производство — ОПП, занимающееся рестайлингом, фейслифтингом и тюнингом автомобилей. Здесь клиент за дополнительную плату может дать заказ на переоборудование или на установку дополнительного оборудования на любую модель, сходящую с конвейера завода.
Рестайлинг подразумевает масштабную перекройку внешности автомобиля и установку новых узлов и агрегатов на шасси методом ручной сборки. При наличии крупных заказов рестайлинг превращается в мелкосерийное производство новой модификации автомобиля. Например, ВАЗ-2115 «Самара-2» считается рестайлингом ВАЗ-21099. При этом существенно изменилось оформление задка и передней части кузова.
Фейслифтинг — доработка, призванная слегка освежить модель. Например, установка новых фар, бамперов, кнопок управления, датчиков и др.
Тюнинг — наладка, настройка уже готовых автомобилей: установка новых сидений, аудиотехники, кондиционеров, замена обивки салона и др.
Отечественная автомобильная промышленность начала свое развитие с 1924 г., когда на Московском заводе АМО были изготовлены первые полуторатонные грузовые автомобили АМО-15 с двигателем мощностью 36 л. с. Первые легковые автомобили (марки НАМИ-01) с двухцилиндровым двигателем воздушного охлаждения мощностью 18 л. с. были выпущены в 1927 г.
Массовый выпуск легковых автомобилей практически начался в 1946 г. на Московском автомобильном заводе имени Ленинского комсомола (АЗЛК). Первая модель «Москвич-400» с четырехцилиндровым двигателем имела мощность 23 л. с. Последующие модернизации позволили этому заводу создать комфортабельный современный автомобиль «Москвич-2140». С 1968 г. начато производство автомобилей «Москвич-412» на заводе в г. Ижевске.
Значительный и быстрый рост выпуска автомобилей для населения наступил с вводом в строй в 1970 г. нового завода-гиганта — Волжского автомобильного завода (ВАЗ), ставшего ведущим в стране в легковом автомобилестроении. Его первой моделью явился автомобиль ВАЗ-2101 с кузовом «седан» на базе итальянского FIAT 125 с приводом на задние колеса, его прозвали в народе любовно «копейка», наверное, за дешевизну и надежность. Наряду с этим, с конвейера стали сходить модели ВАЗ-2102 с кузовом «универсал», BA3-2103 с новым более мощным двигателем, ВАЗ-2104 — «универсал на базе 2103, «экологичный» ВАЗ-2105, а ВАЗ-2106 стал самым популярным и распространенным у населения нашей страны. Автомобиль ВАЗ-2107 вобрал в себя все достоинства автомобилей с классической компоновкой и стал последней разработкой в этом модельном ряду.
В настоящее время все заднеприводные автомобили за исключением «пятерки» и «семерки» сняты с производства, а четвертая модель — «универсал» передана на производство Ижевскому машиностроительному заводу.
Основной продукцией Волжского автомобильного завода стали переднеприводные автомобили малого класса на основе базовых моделей ВАЗ-2170 Лада «Приора», ВАЗ-2117 Лада «Калина» и полноприводные внедорожники Нива и Chevrolet Niva, который выпускается совместным предприятием General Motors и Ваз — «GM-АвтоВАЗ».
В содружестве с Серпуховским и Камским автомобильными заводами ВАЗ освоил также производство на их базе автомобиля особо малого класса ВАЗ-1111 «Ока», который нашел надежную покупательскую нишу.
ОАО «ИжАвто» — один из ведущих автопроизводителей России. Проектная мощность — 220 000 автомобилей в год. Производит недорогие универсалы BA3-21043. С августа 2005 г. осуществляет промышленную сборку автомобилей KIA Spectra по лицензии корейской корпорации KIA Motors, с декабря 2006 г. — автомобили KIA Rio, а с марта 2007 г. — внедорожники KIA Sorento, в сентябре 2008 г. будет поставлен на конвейер автомобиль KIA Cerato.
Полностью перешел на выпуск переднеприводных автомобилей модели Renault Logan Московский АЗЛК. Правда, сейчас это уже не АЗЛК и не «Москвич», а совместное предприятие «Автофрамос», которое было создано в 1998 году на паритетных началах по соглашению московского правительства совместно с французским производителем автомобилей «Рено».
Производство автомобилей среднего класса было освоено в 1950-е гг. на Горьковском автомобильном заводе. Первая «Волга», ГАЗ-21, сегодня для нас — культовый автомобиль, своеобразный символ эпохи. В свое время этот автомобиль был если не суперсовременный, то, во всяком случае, выполненный на довольно высоком уровне. Это единственный отечественный автомобиль, представленный как экспонат автоклассики в Британском музее моторов.
В 1968 году с конвейера ГАЗ сошла новая модель ГАЗ-24, которая оказалась долгожительницей. Ее модификации в облике ГАЗ-ЗЮ2 и ГАЗ-ЗП05 выпускаются и в настоящее время.
Основным направлением развития отечественного автомобилестроения является разумная интеграция в мировое автомобилестроение при сохранении интересов страны с использованием научно-технического потенциала и имеющихся ресурсов.
Такие подготовительные процессы уже происходят:
— реформируются предприятия с выделением сборочных производств (ОАО «АвтоВАЗ», ОАО «КамАЗ»);
— создаются совместные производства с ведущими автомобильными фирмами («Рено», «Фиат», «Форд», «Дженерал Моторс» и др.).
