汽车新材料和新工艺：“无畏”的欧洲和“慎重”的日本 - 文章

汽车新材料和新工艺：“无畏”的欧洲和“慎重”的日本

作者：藤堂安人来源：PT现代塑料

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日本厂商虽然在液晶面板领域不敌韩国以及台湾企业，但在用于液晶面板的材料方面却拥有强大的竞争力。在汽车领域，日本厂商在整车方面都具有很强的竞争力，所以在汽车材料方面日本厂商也毋庸置疑肯定很强大。带着这种想法，笔者7月14日坐上了从东京开往名古屋的新干线。

此行是为了参加《日经汽车技术》杂志与《日经制造》杂志主办的研讨会“2006年夏季汽车技术日（Automotive Technology Day 2006 Summer）——汽车轻型化和降低成本材料与加工技术最前沿”。然而研讨会开始后，听着演讲者们的发言，笔者渐渐感觉到自己的看法有点不对头了。因为作为新材料及新工艺的采用事例在会上介绍的，大多是欧洲汽车厂商的例子。

上午，笔者听了通用电气Plastic Automotive的应用开发专员（Application Development Specialist）菅原诚的“运用工程塑料、实现汽车外饰材料轻型化”的演讲。作为采用先进塑料材料的例子，菅原首先介绍的车型中老式的有“smart”（戴姆勒克莱斯勒）、最新的有“Zafira”（照片1）（德国欧宝），均为欧洲车。

照片1 新型“Zafira”汽车俯视图

其中，“Zafira”采用了以聚氨酯基体材料夹持玻璃、再层叠粘贴聚碳酸酯薄膜式结构的全景式车顶。这种全景式车顶采用模块化制造，内装部分的储物箱等采用了一体化成形。

生产该模块的是德国伟巴斯特（Webasto）。这种大型模块长度可达大约2m，而该公司当时没有大型喷涂设备。如果引进新设备，则需要庞大的设备投资。因此，考虑到与玻璃的匹配问题，采用了具有光泽性的聚碳酸酯薄膜，形成了无喷涂工序的生产线。

另外菅原认为，作为今后塑料化发展的新方向，以树脂玻璃替代玻璃大有希望，并介绍了近期这方面的动向。由聚碳酸酯树脂和涂覆层构成的树脂玻璃尽管重量轻、可设计性好，但在耐划伤性等方面仍存在问题。近来，由于涂覆技术日益进步，因此以树脂玻璃替代玻璃的可能性越来越大。

外观酷似酷派跑车的5门车

作为乘用车上采用树脂玻璃的最新例子，菅原例举的是西班牙西特（Seat）的新型“Leon”。该车的后三角窗玻璃采用了树脂玻璃，车门把手设计成从外面看不到，从而使这款5门汽车拥有了像酷派跑车一样的外观。

照片2 从前面看“Leon”

如在照片3中看到的那样，要在玻璃上开出可伸进手去的凹坑，若非设计自由度较高的树脂，则难以实现。另外，该款车还通过2色成形，一体成形了门拉手的安装底座。

照片3 后车门的拉手

当然，采用此类新材料的例子不仅限于欧洲厂商。菅原也例举了日本厂商采用树脂玻璃的例子。本田2006年1月上市的面向欧州市场的5门款“思域”（照片4），构成其后车门的透明外壳部件中就采用了树脂玻璃。在该树脂玻璃上一体成形了扰流器以及高位刹车灯的透镜。不过，这种车型是面向欧洲市场，尚未在日本市场上面世。也就是说，这意味着与其说日本厂商在采用新材料方面慎重，不如说欧洲客户的追求促进了新材料的采用。

照片4 从后面看新款“思域”汽车

在塑料材料方面欧洲厂商走在了前面，在金属材质的新材料方面又怎么样呢？带着这样的疑问，笔者随后听取了主要生产镁合金等压铸产品的旭科技（Asahi Tech）开发统括部基础研究部长山田彻的演讲，感觉是在这一领域欧洲厂商更是遥遥领先。

山田首先发表了一组数据：从1辆汽车的平均镁合金使用量来看，北美平均约为4kg、欧州为2kg、日本为1kg，日本的镁合金使用量最少。此外在镁合金的技术方面，也是欧洲走在最前端。旭科技最初生产镁合金压铸产品时，还曾于1999年向欧州派出了调查团，以选定压铸机械以及热水供给装置等，并且访问了压铸工厂，掌握了有关生产系统的知识。

在日本镁合金未普及的三个理由

作为在日本汽车镁合金使用量难以增长的理由，山田介绍了在世界各国从事推广镁合金的欧美权威人士的三点意见。

第一，汽车厂商的战略不同。作为提高燃效的策略，日本厂商存在着比起汽车轻型化来更注重发动机改良的倾向。而且，即使采用新材料后成功地实现了轻型化，但由此带来的成本上升也不会被认可，这一倾向非常明显。与此相反，欧洲国家是作为国家战略来推进通过轻型化提高燃效的。通过采用镁合金实现了轻型化，由此带来的成本上升也能够得到许可，在欧洲存在这样的大环境。

第二，在日本曾经存在的镁合金材料厂商现在不复存在。设计所需的各种材料数据必需由材料厂商来提供，由于材料厂商逐渐从日本消失，要获得这些数据变得越来越麻烦。

第三，日本少有拥有大型压铸机械、能够完成从结构设计到生产、评测的一系列工作的压铸工厂。其结果是，难以培育出熟练运用镁合金的经验，最终在技术方面落后于欧美国家。

首先要求“业绩”和“数据”的日本厂商

即便如此在众多的汽车材料中也只是一小部分厂家输给了欧洲厂商，笔者一边这样想一边回到休息室，猛然发现20年来经常采访的大成PLAS的社长成富正德在场，成富正德在此次研讨会上做了名为“无需粘接剂的金属与树脂粘合技术”的演讲。很遗憾，笔者此次未能听到成富的演讲，但还是借一起吃饭的时机请教了一些问题。笔者开门见山地问了欧美与日本厂商对待新材料的态度差异问题。

成富根据自己的经验讲到，如果向日本厂商推荐新材料或新工艺，一般对方都会刨根问底地询问迄今为止新材料的使用业绩，并索要详细的实验数据（参阅本站报道）。正因为是新东西，所以没有用于产品的先例，“尤其是像本公司这样的小企业，不可能马上备齐丰富的数据”（成富）。尽管也有例外，但一听说既无业绩又无数据、就给“闭门羹”吃的情况还是以日本厂商居多，成富这样感慨道。

“大家一起来创造业绩”

与此形成对照的，是成富最近为了介绍树脂与铝合金的粘合技术而访问欧洲某汽车厂商之行。对方应允了1小时的面谈时间，但因为堵车，到达时比约定的时间晚了30分钟，成富心想“麻烦了”，没想到对方多名人员已在列队迎接，并且表示“与贵方技术有关的负责人全部到齐，尽请开讲吧”。

最终，双方进行了长达3个半小时的交流，而成富感受最深的是对方在铝合金技术方面拥有极大的自信。他们在熟练运用铝合金的过程中积累了许多经验和诀窍，目前正在向这一体系中融入铝与树脂的粘合技术，以探索新的汽车内装部件的可能性。

欧洲厂商并不拘泥于应用业绩以及详细数据。他们认为新技术没有数据是理所当然的，他们的态度是“让我们一起创造业绩、积累数据”。另外，成富还吃惊于欧洲厂商决策及应对速度之快。成富刚回到日本，从该公司已实际用于汽车的铝部件上切下来的样品紧跟着就寄了过来，对方还表示“你们在这个样品上用树脂接合试试看。等试验告一段落，我们去日本再讨论”。

在主生产线上运转的巨大激光焊机

与成富的对话不知不觉持续了很长时间，回过神来时下午的演讲已开始了。笔者想听阪和兴业关联事业部HTS负责人兼部长石原弘一的演讲“汽车激光焊接和世界潮流”。在中途进入会场时，恰逢播放德国大众在车体主生产线上引进的激光焊机那颇具震撼力的影像画面。那是对汽车地板、侧板、车顶等大型车体部件进行焊接的、称为“车架定位（Framing）”的工序。巨大的圆顶状焊机从两侧向各个车体部件靠近，并排的多台焊接机器人一齐动作，逐个进行焊接。

在大众的“高尔夫”车型中，激光焊接在焊接总量中所占比例高达45％，焊接长度平均每辆车达到了52m。日本车主要采用点焊，因此是以“点”接合在一起的，而激光焊接则以“线”接合，因此可提高扭曲刚性。车体刚性好的特点，是每位感觉“乘车愉快”的用户都能切身体会到的，这也有助于汽车树立品牌形象。

接着，石原谈了他的担心。上世纪80年代，日本的生产技术堪称世界一流，对激光加工技术的引进也很积极，之后由于泡沫经济崩溃后的不景气，削减成本的要求越来越严格，引进像激光加工这类新技术的工作便中断了。在向车体焊接工序中引进激光加工技术方面开始大大落后于欧洲，也是这一时期的事情。

另外石原还认为，作为日本人的国民性，原本就存在对引进新技术慎之又慎的一面。在日本，人们容易认为一旦失败了，则会遭受致命的打击，无法东山再起，因此人们极端惧怕失败，往往会沿袭前任的做法。

新技术的欧洲，改良技术的日本

从上述两位日本人的眼光来看，德国企业在主生产线中引进大型激光焊机的做法是大无畏的。当然，不光引进生产线，还要对包括设计在内的整个汽车制造方式进行改造。其实，这种做法在德国本国可行，但到了向亚洲各国推广时则困难重重。德国企业当然不是在解决如此众多问题后才下决断的。

与此相反，日本企业的看家本领在于对他人的技术进行改良。在材料方面来说，以前材料的代表是钢板，而焊接方面则以点焊为代表。日本厂商对此类以前技术加以改善，确立了兼具优良品质和高生产效率的生产技术。看看日本汽车产业拥有强大竞争力的实际情况，甚至可以说迄今为止采取这种路线并没有错。倒是盲目采用新技术的欧洲厂商问题多多。

用新材料“制造惊喜”

写到此处，笔者想起了东京大学的藤本隆弘在其著作《日本的制造哲学》（日本经济新闻社）中写的一段话。大致的意思是，丰田汽车等日本厂商通过磨练生产现场的组织能力，在质量上不让客户产生烦恼方面成为全球第一。然而另一方面，欧洲厂商则提高设计能力以及品牌号召力，在可为客户带来“惊喜感”的汽车方面跑到了日本前边。日本厂商在凭借“不让客户烦恼”的质量夺魁的今天，在“制造惊喜”方面也应该奋起直追。

藤本认为，擅长“制造惊喜”的欧洲厂商在设计以及品牌等方面具有优越的“表现力”。藤本还表示，设计以及品牌是一种“面子工程”，要求有将自己的价值观强加于人的“能说会道”的宣传本领。不过，笔者听了该研讨会的演讲之后，却感到在背后支撑这种“能说会道”的，不正是新材料及新工艺的不断导入吗？

另外令人深思的是，虽然在“自我推销”以及“能说会道”方面日本人目前暂时无法胜过欧洲人，但假如新材料及新工艺对于“制造惊喜”具有重要意义的话，那么日本厂商不也还有迎头赶上的可能性吗？“靠新材料制造快乐……”，笔者一边想着一边踏上了回程的新干线列车。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (8/16/2006)


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