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又轻又快又环保─全球最大的铝合金车体厂─Jaguar Lan

  • I稿生活
  • 2020-06-22
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又轻又快又环保─全球最大的铝合金车体厂─Jaguar Lan

Classic Works与JLR总部所在的Coventry,是集团中豪华轿车品牌Jaguar的发源地,第2天的行程重点,则是移动到豪华越野品牌Land Rover的发源地Solihull。

Classic Works的参访,是向台湾媒体展现Jaguar Land Rover的光荣历史。Solihull,则是为了展现Jaguar Land Rover独步全球的铝合金车体打造技术。Solihull,是目前全球最大的铝合金车体工厂。

全球汽车产业的铝合金专家,推广铝合金科技不遗余力

Jaguar Land Rover是全球汽车产业中的铝合金车体专家,不仅如此,Jaguar Land Rover还是全球汽车产业中铝合金技术的传教士。Jaguar Land Rover不仅持续投入铝合金的研发生产,还欢迎全球汽车产业到厂参观,与大家分享铝合金製造的技术与知识,推动业界对于铝合金材料及生产器具的共同标準,期望能在汽车业界推广铝合金材料的运用。包含Mercedes-Benz、Audi、Ford等品牌,都曾派人到Solihull厂区来参观交流。

铝合金质轻刚性强,是受欢的环保材质

铝合金质地轻、刚性高,是许多性能取向的产品上所爱用的材料。而铝合金因为化学特性的缘故,氧化层十分緻密,并不像钢材那般鬆散,因此车体不易出现鏽蚀的问题,也让铝材的回收再生率远远高于钢材,环保表现十分优异。Jaguar早在1940年代的XK 120就已经採用铝合金钣件,而衍生的Le Mans冠军车C-Type、D-Type,亦均是大量使用铝合金材料所打造;而在1948年所发表的Land Rover Series I,其充满铆钉的独特车体,亦是由铝合金所打造。Jaguar Land Rover与铝合金的渊源,早已超过70年。

然而,铝合金的机械性质与钢铁不同,让其在加工使用上不如传统钢铁材料来得方便,加上提炼成本高,让铝材的价格居高不下,使得量贩车款仍是以钢材做为主要的材料。

21世纪环保意识高涨,铝合金行情看俏

随着时间进入21世纪,汽车产品的设计持续的放大,消费者对于性能与动力的要求不断扶摇直上,而环保意识的擡头,亦让油耗、排放的规範变得极为严格。在这样的环境之下,铝合金材料再次受到汽车产业的重视。Jaguar在2003年推出第7代XJ时,便以全铝合金打造这世代的旗舰产品,让其在高刚性的表现之后,同时有轻盈的车重,搭配强劲的动力,在绝佳的舒适性同时,提供卓越的运动性能。

不仅是Jaguar,同一集团的Range Rover亦在2012年所推出的第4代Range Rover,以全铝合金打造这辆新世代旗舰产品,为其一口气减轻了420公斤的车重。自此以往,Jaguar Land Rover便不断将旗下车款改以铝合金车体所打造,以达到环保、节能、永续的目标。

目前Jaguar旗下的XJ、F-Type及Land Rover旗下的Range Rover、Range Rover Sport等车款,均是採全铝合金车体设计,而包含XF、XE、F-Pace、Discovery等车款,铝合金的比例亦超过7成,让Jaguar及Land Rover的车款,在保有豪华大气的车格之外,依旧能保持轻盈的车重,在性能、油耗、排放以及回收再利用上,拥有绝佳的表现。

佔地超过300英亩,Jaguar Land Rover最大生产基地

Solihull厂区佔地超过300英亩,也就是超过1.2平方公里,或是超过123甲,佔地十分广大,是Jaguar Land Rover旗下最大的生产基地。Jaguar Land Rover在此设置了铝合金冲压厂、3个车体组装厂、涂装厂、2条最终组装线,包含Land Rover的Range Rover短轴/长轴、Range Rover Sport、Discovery以及最新的Range Rover Velar,以及Jaguar的F-Pace均是在此生产。

因应全球市场对于新世代产品需求的快速成长, Jaguar Land Rover在过去数年间,总共投入了15亿英镑,总合新台币600亿元的投资,进行生产设计的改进,让这个厂区,拥有全世界最先进的铝合金车体打造技术。让厂区僱用的人员变成原本的2倍,光是负责物流的人员就高达3,500人,总员工人数更高过1万人,而车辆的产出更是变成3倍,每天可以送出1,800辆新车,以送至全球各地的车主手中。

为达成如此高的产量,在这个厂区中,每小时有超过1,000辆的货运车辆,从各地的供应商,带来各种不同的零部件,以因应生产组装线的需求。每天从各地涌入的零件高达1,350万项。因此厂区内随时可见大型的货运车辆穿梭往来,十分忙碌。

而台湾媒体受邀参访的,便是Solihull引以为傲的自动化车体组装厂以及Range Rover Velar与Jaguar F-Pace的最终组装线。而与众多汽车公司的组装厂参观不同,Jaguar Land Rover全程开放媒体拍摄,就让小亮以第一手带回的影片,带着大家一同参观这座全球最先进的铝合金汽车工厂。

耗资15亿英镑升级至最新自动化生产线

在巨大单一厂房,可以看到超过700具的机械手臂森然罗列,规律而快速地在进行组装,这是Jaguar Land Rover的最新的自动化铝合金车体组装厂。在这个自动化的车体组装厂中,在最高速运行之下,每76秒可以产出1具车体,再透过输送带,送往涂装烤漆后,再送至组装线,与引擎、传动系统、电系、内装等零部件组装,变成成车,再通过品质检测程序之后,成为一辆辆的成车,送至全球各市场的买家。

参观工厂对于小亮而言并不是新鲜事,但是铝合金车体组装厂却是第一遭。与传统钢製车体厂不同,Solihull的车体组装厂,很明显少了金属点焊的气味以及到处喷洒的火花,让整个参观的过程之中,空气显得十分的清新。

一如本文一开头所提到,铝合金在物理特性上与钢铁材料不同,焊接处理较为麻烦,因此现在现在铝合金车体的组装上,多与航空产业相同,採用胶合铆接的方式进行,因此现场的机械手臂,并不像传统车体厂内多为点焊的需求,而是上胶以及铆接的特製机械人,在生产上有所不同。

只见机械手臂群中间,由输送带送来甫上胶预组的车体,多支机械手臂便会按着程式设计,移动到责任区域,开始进行铆接的工作,相较于传统的火花四散的点焊生产线,Jaguar Land Rover的机械人安静许多。

影片中可以看到车体内部结构在预组立之后,输送至本工作站,由机械手臂进行铆接的动作,以完成组装。

此工作站负责的工序,是组合车体的内部组构与外部钣件。

当前1个车体完成此工作站的工序,要送至下一个工作站时,画面右方机械手臂先回到準备位置,并更换钣件吸持器,以为下一个车体工序进行準备。

当下一个车体来到工作站时,机器手臂把放置在左侧的钣件吸持至车体旁,等待工作站另一侧的钣件。而另一侧的钣件正由另一组机械手臂进行上胶动作,上完胶之后,吸持至本工作站的放置区,再机械手臂同步摆放至定位,进行组装。

在装上外部钣件的车体,则是送至此工作站,进行铆接固定的工序。

在小区块组装的部份,为了节省场地空间,Jaguar Land Rover还设计了直立的轮式组装台,在轮鼓的一侧,有1组机械人负责将不同的钣件安置至夹具上,并上胶,做成预组立,而除着轮鼓旋转至另一侧,则有另1组专责的机械人进行铆接的工作,让钣件之间牢牢固定,以便送至后续组装线,完成车体的组立。

这个直立式轮式组装台,是用来进行车体内部结构组件装配之用。由于组件体积较小,因此将治具夹具安装在轮式组装台上,可以减少使用的空间。画面左边的机械手臂持续在进行组件铆接的工作,画面右侧的机械手臂则在将最基本的结构件放置至定位,并进行上胶的工序。

而在各工作站都可以看到,1道工序完成,工件被送往下一个工作站以进行下一道工序之时,各机械手臂亦会回到準备位置,进行不同铆接夹头的更换,或是铆钉零件的装载,以为下一组工作的到来做準备。

由于高度的自动化,这个最新的铝合金车体工厂,仅需要125名工作人员便可以持续地运作,是目前全球技术领先的铝合金车体工厂。

全球最大的铝合金钣件,重量仅有7公斤

要了解铝合金的优劫,2012年开始生产的第4代Range Rover正是最好的例证。Range Rover车侧的结构钣件,从头到尾是一体化的设计,是当时世界上最长的铝合金钣件,是Jaguar Land Rover铝合金生产工艺的代表。而令人讶异的是,这块全球最大的铝合金钣件,在提供高强度的表现之下,仅有7公斤的重量,这也难怪Range Rover较第3代产品减轻超过400公斤之多。

此外,原厂人员亦特别介绍,Range Rover等高阶车款,在大面积钣件之间产生的腔室,会造成谐振与回响,在行车的静肃性上有所减损,因此Jaguar Land Rover的工程人员特别进行声学的检查,在适当的地方加上一块块的隔离器,其外侧的黄色发泡材料在烤漆时会受高温而膨胀,截断腔室,并吸收振动与噪音,确保行车的静肃表现。

而在这个工厂完成的车体,Jaguar Land Rover便会以输送带送至涂装厂,经过化学清洗、镀锌涂布、静电涂装、烤漆、检查之后,崭新亮丽的车体,再次送了输送带,送到最终组装厂,以进行最后的步骤。

最后组装线

相对于铝合金车体厂,Solihull的最终组装线与其他品牌的最终组装组的差异就没那幺大,然而Jaguar Land Rover在近期的投资中亦进行了更新,可以看到组装线的工具及辅具均是新式设计,能有效协装组装工作,减轻工作伤害。

为求全车烤漆色泽的一致,现代的汽车车体均是全车一起送至涂装烤漆厂以获得最佳的效果。然而为了避免在后续安装过程之中发生擦碰伤及漆面,在进入最终组装厂后,工作人员会先把车门卸下,以便进出车室工作,及进行车门零件的安装,并为高风险区域加上防护垫,以保护漆面。然而车体与车门将会由不同的输送带进行输送,送至不同的组装线,以提高组装的效率。

在现代的汽车组装中,由于大多是採单体式车身,因此悬吊系统与引擎、变速箱、传动系统等,均是由另一条组装线进行组装。随着工作台在输送带上前进,作业人员依序分工装上不同的部件。影片中则是底盘组装线最后的品质检测部份。由于採混线生产,可以看到各工作台上的引擎、变速箱、悬吊组的差异相当地大。

组装好的车体与组装好的动力系统,在这个工作站进行结合。在汽车产业中,以Marriage称呼这道工序。在车体与底盘结合之后,系统会自动为车辆同步上紧螺栓,此时车辆已经十分接近成车。

在现代化的最终组装厂中,输送带的设计十分複杂,会依空间需求,飞天遁地,也会从轨道吊车转移至平面输送带,加上各种不同输送带之间的同步,是极为专业的工程领域。

在内装也安装完成后,车辆送至这个半密封的工作站,添加油液,準备上路。

从车体拆下的车门,以独立的输送带送至组装线,以进行电动装、喇叭、门锁、饰板的安装。

当车辆离开油液添加区,独立运送的车门亦在电脑精準的控制下,来到工作站,与久违的车体结合。

在车门重新组装之后,组装线人员会进行最后的细部安装,1辆全新的产品就可以準备下线了。而Jaguar Land Rover在此最后的阶段,在每一个工作台旁安装有黄色的电脑,能在最后阶段为车辆充电,同时进行检测,以确保车辆的系统均正常运作。

开放参观,线上报名

在参观之后,Jaguar Land Rover在铝合金车体技术上的投入让人印象深刻。而事实上,Jaguar Land Rover亦提供付费导览行程,开放一般消费者参观。有兴趣的朋友,可以透过Jaguar Land Rover的网站预约,便能与小亮一样,亲眼见证这全球领先的汽车科技。

原厂网址:


费用:
成人每人49英镑
儿童每人39英镑

注意事项:
10岁以上,未满16岁须有成人陪伴。