汽车轮毂轴承密封件标准化研发体制探究

汽车轮毂轴承密封件标准化研发体制探究刘彬，吴振东，高向东1韶关东南轴承有限公司，广东韶关512029；2广东工业大学机电工程学院，广东广州510090；3广东省核工业华南高级技工学校，广东韶关512026摘要阐述汽车轮毂轴承密封件的研发体系，指出汽车轮毂轴承生产企业和相关企业及职能部门在这方面存在的不足，探讨整个汽车轮毂轴承密封件相关行业和职能部门涉及到的汽车轮毂轴承密封件标准化研发体制。关键词汽车轮毂轴承；密封件；标准化；研发体制RESEARCHONSTANDARDRESEARCHDEVELOPMENTSYSTEMFORAUTOMOBILEHUBBEARINGSEALSLIUBIN，WUZHENDONG，GAOXIANGDONG1SHAOGUANSOUTHEASTBEARINGCO，LTD，SHAOGUANGUANGDONG512029，CHINA；2SCHOOLOFELECTROMECHANICALENGINEERING，GUANGDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY，GUANGZHOUGUANGDONG510090，CHINA；3NUCLEARINDUSTRYSOUTHCHINASVESTIBULESCHOOLS，SHAOGUANGUANGDONG512026，CHINAABSTRACTTHEDEVELOPMENTSYSTEMFORAUTOMOBILEHUBBEARINGSEALWASEXPOUNDEDTHEINADEQUACIESOFAUTOMOBILEHUBBEARINGPRODUCTIONENTERPRISES，RELATEDENTERPRISESANDTHEDEPARTMENTSEXISTEDINTHISASPECTWEREPOINTEDOUTTHEAUTOMOBILEHUBBEARINGSEALSTANDARDSYSTERNINVOLVEDBYAUTOMOBILEWHEELHUBBEARINGSEALRELATEDINDUSTRIESANDDEPARTMENTSWASDISCUSSEDKEYWORDSAUTOMOBILEHUBBEARING；SEAL；STANDARDIZATION；SYSTEMOFRESEARCHANDDEVELOPMENT0引言国际知名汽车企业都比较重视产品研发和投入，整车及其关键技术更新换代速度快，一般36年就推出新一代车型，即使是比较畅销的老款车型，也要不断地优化改进，坚持不懈地提高产品的顾客满意度要求。同时要保证技术领先，广泛应用各种先进材料、先进工艺、先进技术；又要在保证产品质量和产品性能的前提下控制成本注重相关企业的技术合作，全盘考虑，控制产品质量及其性能，强调零部件集成化、单元化、轻量化、环保性、系列化、通用化、标准化、可靠性等的设计生产加工。汽车轮毂轴承作为汽车底盘的重要安全零部件，其质量性能对整车的影响很大，是汽车生产厂家重点设计研发的关键零部件之一。汽车轮毂轴承最重要的两个技术要求就是轴承的整体使用寿命和密封性能，轴承整体使用寿命是轴承最基本的要求，特殊的是密封性能，这是专门针对汽车轮毂轴承使用工况而定的要求，并且随着用户和汽车生产商的要求越来越高的趋势，汽车轮毂轴承企业越来越重视轴承的密封性能。国外比较知名的大型汽车轴承生产企业一向都比较重视产品疲劳使用寿命及可靠性，产品结构和密封性能的技术研发，例如SKF、INAFAG、NSK等知名企业每年都拿出相当多的资金和技术力量投入到产品的密封性能升级、结构开发、新材料的研发等工作上，坚持不懈地提升产品质量。目前，国内轮毂轴承行业已经认识到提升轴承密封技术开发能力的必要性，但进步不明显，生产加工企业多是处于模仿设计阶段，在某些关键研发试验方面还做得很不到位，如各大生产加工企业和相关研究单位相对比较独立且分散，技术力量规模小，技术资源不足。投入的研发资金少，专业方向针对性不强，专业人才培养不到位等都严重制约了行业的发展。深层次的分析，造成上述情况的主要原因是国内汽车轮毂轴承的密封性能的研发不是良性发展。首先就是汽车轴承多是非标准零件，设计的自由度大，降低了产品的稳定性和可靠性；产品研发投入和重视程度不够，远远达不到国外先进技术水平，加工制造工艺技术也相对落后；汽车轮毂轴承密封件没有标准研发体系，国内的此类轴承生产商也是各自为政，没有达到技术共享、联合研发、共同制定行业标准的程度。所以有必要在这些方面规范化，进一步促进行业良性发展，提高产品质量及性能水平。其次就是汽车轮毂轴承企业比较多，每个企业都是独立研发各自的密封件结构，再由密封件供应商加工使用，长此以往就会出现很多结构相同或相近的密封件，众多的密封件密封性能良莠不齐，极大地影响了行业产品品质，成本高不说，还极大地浪费了研发技术资源，降低了产品的市场竞争力。终归还是一个体制规范的问题，需要行业内部的调节和沟通。最后，汽车轮毂轴承密封件是结构比较复杂的零件。轴承规格繁杂，密封件结构种类繁多，密封件的设计尺寸多且尺寸收稿日期20140403作者简介刘彬1982一，本科，助理工程师，研究方向为机械设计制造方向，轴承制造与发展。EMAIL201406AUTOMOBI1EPARTS055研究与开发辅助和技术合作的次要作用，与现行的行业做法是不同的，这样做的优势很大，也是行业良性发展的趋势。第三个方面是轴承企业研发模式要紧跟行业宏观规划，重点投入、重点建设产品研发模式，合理利用技术资源，注重研发资金的合理分配。这里强调的是汽车轮毂轴承密封件研发不作为轴承企业研发的重点，轴承企业要降低密封件的研发投入，逐步过渡到仅仅保留对其密封件供应商提供研发密封件的技术支持。依据汽车轮毂轴承密封件供应商提供的密封标准件来设计轴承的密封装配结构，直接选用标准的密封件作为轴承的零件来装配使用。轴承研发的时候也仅仅考虑直接选用哪一规格的密封件即可，这样可以大大缩短轴承新产品的设计周期，也能保证其密封可靠性。目前这个工作是一个企业系列产品整合工作，轴承企业要做的是根据汽车轮毂轴承密封件供应商提供的密封标准件来整合现有全部产品系列，估计整合后的汽车轮毂轴承第一代主流产品数量控制在12个产品规格左右，比目前杂乱的系列产品的数量大大降低。特别是密封件作为选配的标准件之后，国内全部的汽车轮毂轴承企业都可以统一选配标准系列密封件，轴承产品的密封性能统一、稳定、可靠，系列产品整体品质得到了很大程度的提升。如果实施，以上的行业整合在形式上、规模上都是史无前例的，估计快的话要25年能初见成效，慢的话10年都不一定能达到整合的预期效果。但是面对现在汽车轮毂轴承密封件行业的无序，密封件行业整体的混乱，密封件行业整合势在必行。整合后的良性运行机制也是可以预期的，效果及优势也会在整合后爆发出来。如果效果理想，其他的轴承产品系列密封标准件也可以参考推广，这个意义就更大了，经济效益的提升空间是不可想象的。当然整合后的轴承企业或是密封件供应商都要面对一个优胜劣汰的问题，市场竞争是残酷的，一些研发能力不足的中小企业必然会倒下来，但是能坚持到最后的企业也必然能从整合之后的效应中得到实惠，最重要的是行业整体竞争力得到了提高。行业发展良性循环、可持续性发展，这个才是最大的收获。行业的宏观规划加上企业的微观产品升级计划组成的全行业性质的汽车轮毂轴承密封件产品联合研发体制，即汽车轮毂轴承密封件标准化研发体制，具体内容如下21企业动态多方合作汽车轮毂轴承企业与其密封件供应商研发合作；企业与行业标准化组织的技术发布合作；汽车轮毂轴承企业之间的竞争与合作；密封件供应商企业之间的竞争与合作；行业内相关组织、科研单位、企业及其供应商之间的技术合作、资源共享、平等竞争关系。共同组成一个开放的技术体系结构，建立一个研发分工明确、技术资源配置合理的行业体制全新模式。简单说，产品平台是一组产品共享的设计与零部件的集合。企业与零件供应商之间是动态发展的，表现出来就是更迭关系，几个企业与多个相同零件供应商是动态的、不断变化20106AUTOMOBI1EPARTSO57研究与开发的、更迭的关系。其中最严重的现象就是产品的更迭，不同企业各自研发自己的产品，相互独立，造成很多相似相近的产品出现在市场上，这是目前国内汽车轮毂轴承产品的总体情况。另外就是相关零部件的更迭，同一个零部件供应商可能面对很多企业，提供结构和功能相似或相近的零部件，这就造成了极大的资源浪费，研发力量不能投入到最需要的环节上，最终造成了产品质量和性能不能提高的弱势局面。如何改变这样的情况，规划行业秩序变革将是今后的重点。行业秩序变革就是行业体制的变化，即汽车轮毂轴承密封件研发过程的行业重组。如果把汽车轮毂轴承企业分为A类企业和B类企业，其中A类汽车轮毂轴承企业是具有规模研发能力和综合试验能力的行业龙头企业，B类为一般规模企业；对应的密封件企业也分为A类企业和B类企业，其中A类密封件企业是具有规模研发能力和综合试验能力的密封件行业龙头企业，B类为一般规模企业。希望改变之前的研发模式。原来是各个汽车轴承企业独立研发轴承结构及密封件结构、密封件企业仅仅负责依照设计图纸加工密封件的生产加工形式。新的模式为A类汽车轮毂轴承企业与A类密封件企业联合研发汽车轮毂轴承系列密封件结构，合作前期由A类汽车轮毂轴承企业主导结构设计，双方共同实施密封件性能试验，成熟以后应由A类密封件企业主导研发密封件产品，A类汽车轮毂轴承企业只是辅助参与研发工作。A类企业所实施的各种标准和产品结构可以作为行业的标准为B类企业参考使用，避免或减少各种不便。轴承企业和零件供应商联合研发一个关键的条件就是标准化的认定工作，也可以由国家发改委牵头，中国标准化研究院或中国标准化协会组织实施相关企业和零件供应商的联合研发工作。充分发挥社会团体的桥梁和纽带作用，团结和组织全国标准化科技工作者，根据政府、社会、市场、企业的需要，宣传、普及标准化知识，开展标准化学术研讨，提供标准化技术咨询服务，促进国内、国际标准化的合作与交流，为推动中国技术进步、产业升级、提高产品质量等提供重要支撑。22企业宏观与微观活动强化企业研发部分的分工，把有限研发进行更合理的分配。总方向是提升相关产品的性能水平。零件供应商一般很少参与产品的研发工作，研发工作一般是由产品设计方负责的，但是实际情况却是零件供应商更加有条件和有必要去研发零部件产品和其性能，包括密封结构、新材料及性能提升等方面。这里比较强调企业和供应商联合研发零部件，共同来提高零部件的性能这样一个研发机制。弱化新产品轴承密封件敏捷制造研发模式。汽车轮毂轴承密封件是汽车轴承的核心零部件，是轴承密封性能优劣的直接体现。汽车轮毂轴承密封件研发要强调系列化和周期性，避免传统模式的密封件研发流程，把密封件单独拿出来作为周期研发零件，而是作为密封“标准件”来使用，新研发的汽车密封件标准，达到良性循环发展的要求。27行业龙头企业领导地位无论是汽车轮毂轴承企业还是密封件供应商，国家都应该扶植龙头企业，行业龙头企业的研发能力和产品质量代表国内的最高水平，只有不断地提高行业龙头企业的技术能力才能带动全行业的整体技术提升，才能抵抗国外同行先进产品的竞争，才能在国际市场中占有一席之地。28企业技术领域边界扩展由于市场竞争环境的极度复杂性，仅仅依靠单个企业自身的研发能力和资金实力是非常难满足新产品和新工艺技术创新的需求，所以国内的很多企业不重视研发，直接引进或参考国外先进的产品结构和技术，长此以往对国内的产品研发和技术提升是大大不利的。为此，企业与企业之间、企业与政府之间、企业与其他相关单位和组织之间的技术合作以及合作创新将比以往任何时候都显得重要和频繁。29技术的通信与信息汽车轴承的密封件供应商极容易出现某个密封件加工“一对多”的情况，如不同轴承企业针对相同外形尺寸的产品设计密封件时，密封件是独立的，这样多个企业去密封件供应商要求供货时就会出现“一对多”的情况；同样在研发环节上，不同的汽车轴承企业独立研发密封件，开展密封件的密封性能试验，这样就造成了研发的重复和浪费。建立密封件标准化研发体制后，企业和企业之间、企业和密封件供应商之间、密封件和密封件供应商之间就可以建立资源共享、信息共享、共同研发、集中研发的良性发展道路，提升行业整体研发能力。210有序的市场竞争环境伴随经济全球化的进程，专业化的分工越来越呈现精细化和多样化，同时也要求各个企业间、企业与供应商间、各个供应商之间的协同合作要更加广泛和密切。另一方面，顾客市场需求的多样性趋势也越发明显。汽车轴承密封件在市场需求方面向小批量个性化需求方向发展，产品结构变化趋势上也向着专业化、标准化和通用化方向发展。企业产品性能研发也慢慢转向企业和其供应商联合参与产品研究与开发。盲目依靠市场去生产产品有很多的弊端，但是纯粹的技术推动生产、不结合市场需求也同样是不行的。汽车轴承企业的新产品研发战略，一般是市场需求，早期和初期企业要做大做强，盲目的技术跟随不能提高品牌号召力。一定要靠技术推动新产品的研发工作，如果产品涉及到的企业和供应商比较多的时候就应该强调跨企业之间的职能合作问题。211技术及标准的推广工作201406AUTOMOBI1EPARTS059研究与开发汽车轮毂轴承密封件标准化研发体制的技术及标准的推广是涉及到全行业的大事情，重组是要花大力气去实施的，工作开展要有规划、有具体的实施方案和时间表。做好实施前的调研和可行性研究工作，实施过程中要注意细节，大致分为以下几步第一步，选择国内重点汽车轴承企业进行其产品系列化汇总工作，大致为汽车轮毂轴承密封件系列种类，大致依据汽车轴承种类区分第一、二、三、四代轴承及其密封件系列其中第一和二代密封件有部分叠加，第二和三代密封件有部分叠加，制定出汽车轮毂轴承密封件系列标准结构，规划好汽车轮毂轴承系列产品密封件标准结构及其数量，制定出轴承装配密封件的统一装配方式，再与其密封件供应商进行联合研发。第二步，汽车轮毂轴承企业联合其密封件供应商提交汽车轮毂轴承密封件标准化方案，由国家发改委牵头组织技术推广和实施，开始行业产品整合工作，这个工作巨大且艰巨。第三步，这之后的密封件的研发重心慢慢过渡到密封件供应商方面。密封件供应商需要做好密封件系列的研发和周