轴承帝国舍弗勒的创新之旅

作者:孟娜 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2014-09-23
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德国是一方神奇的土地,孕育了无数传奇,如爱因斯坦一样的科学家,贝多芬一样的音乐家,宝马一样的汽车王者,西门子一样的工业巨擘...这些都是流淌在德国人血液里智慧与创新因子的结晶.

德国是一方神奇的土地,孕育了无数传奇,如爱因斯坦一样的科学家、贝多芬一样的音乐家、宝马一样的汽车王者、西门子一样的工业巨擘……这些都是流淌在德国人血液里智慧与创新因子的结晶。舍弗勒就是在这样一片土地上诞生、成长进而影响全世界的传奇企业之一。走进位于赫尔佐根奥拉赫的舍弗勒集团总部,了解舍弗勒的动人起源,回顾舍弗勒的发展历史,欣赏舍弗勒的今日风采,展望舍弗勒的未来战略,笔者深深地被这一强大的“隐形冠军”所吸引,同时震撼于其深入骨髓的创新精神和动力。

提起舍弗勒,相信工业圈里的人都非常熟悉。舍弗勒以轴承起家,旗下的FAG滚动轴承和INA滚针轴承独步天下。同时,舍弗勒又独一无二地横跨工业和汽车两大领域,不仅是全球轴承巨头之一,还是国际知名的汽车零部件供应商。不久前,笔者有幸来到德国,亲自踏访舍弗勒集团的三大品牌总部(INA、LuK、FAG),近距离了解到舍弗勒的过去、现在和未来,与读者分享。

追溯起源:创新来自点点滴滴

舍弗勒每一个品牌的诞生都富有传奇色彩。三大品牌之一的INA,由舍弗勒集团创始人威廉·舍弗勒博士和乔治·舍弗勒博士于1946年共同创立,起初名不见经传。直至1949年,乔治.舍弗勒博士创造性地开发出一种带保持架的滚针轴承,将滚针从以前的满装排列改为由保持架轴向引导,从而克服了传统滚针轴承高速时易歪斜和易锁死的弱点,成为工业领域的一大突破,并使INA一跃成为滚针轴承领域的领导者。

作为现代滚动轴承的先驱,FAG同样源自一个灵感。1883年,弗里德里希·费舍尔从母亲在厨房里揉面的动作中获得灵感,设计出一种球磨机,实现了高精度钢球(滚子)的大规模生产,为滚动轴承工业的发展奠定了基础。自1905年成立以来,FAG(Fischers AG,费舍尔股份公司)就成为一流滚动轴承和技术的代名词。2001年,FAG被INA收购,成为舍弗勒集团的重要成员。

LuK是舍弗勒集团中只专注于汽车产品的品牌。1965年,舍弗勒博士兄弟凭借其创新性产品——膜片弹簧离合器在布尔成立了LuK公司,并始终专注于汽车离合器的研发和生产,直至1999年成为舍弗勒集团的一部分。如今,全世界平均每四辆轿车中就有一辆装备有LuK离合器。

纵观舍弗勒三大品牌的成长史,不难看出其诞生与发展均源于灵感,始于创新,并通过不断的积累与沉淀成就了今天的工业帝国。通过品牌间的强强联合,使舍弗勒成为业界产品线最为齐全的轴承产品制造商。

“舍弗勒能提供22.5万种产品,服务于全球60多个行业。齐全和多样化的产品,是舍弗勒的独特优势,为公司的平衡发展夯实了基础。”舍弗勒集团交流、市场与投资者关系高级副总裁克里斯托夫·博伊梅尔堡(Christoph Beumelburg)先生一边介绍,一边从随身携带的公文包中拿出一件小巧的产品。“这是我们为汽车发动机生产的挺杆,其作用是精确配气。这个产品售价不到2欧元,但通过我们高质量的优化摩擦涂层,可使CO2排放减少1%~2%。我们的客户对这样能为其带来额外价值的产品非常欣赏。”

传承与发扬:系统性产品供应商

博伊梅尔堡介绍说,创新是舍弗勒发展的最大动力,公司每年都会将销售额的约5%投入到研发中。目前,舍弗勒在全球拥有16个研发中心和6000名研发技术人员,紧跟市场开发新的产品、技术、生产流程和解决方案。舍弗勒在研发上的“大手笔”带来了惊人的回报。据德国专利与商标局统计,舍弗勒目前拥有专利2万多项,年平均申请专利2000项,是德国最具创新力的两家公司之一。

舍弗勒在德国本土有三大研发中心,分别位于赫尔佐根奥拉赫、施韦因富特和布尔。这三大研发中心与欧洲、亚洲和美洲的研发机构保持紧密沟通与合作,进行技术和知识的分享,同时支持各分支机构的工作。博伊梅尔堡表示:“我们还与很多高校和科研机构建立联系,如位于上海安亭的技术研发中心就与同济大学建立了良好的合作。另外,公司非常重视人才培养,我们通过培训、交换和交流等方式实现知识和人才的互动,使我们的研发团队始终充满活力。”

笔者深深地体会到,舍弗勒的独特成功之道在于其前瞻性思维和长远的发展战略。舍弗勒往往能够在技术和市场趋势的早期阶段就确定目标,投入研发资源开发面向未来的新产品,定义新的技术标准,实现量产。舍弗勒已开发出的创新产品包括:具有优化性能和摩擦表现的滚动轴承、电动机械部件、具备集成功能的滚动轴承和直驱电机等,这些产品适用于可再生能源、机电一体化产品和电驱动等领域,帮助提升效能,降低排放。除了前瞻性研究,舍弗勒还非常重视基础开发,如轴承材料和涂层技术,以及影响轴承性能的各类因素如噪声、振动和润滑等。

舍弗勒集团副首席执行官兼首席技术官彼得.古兹默(Peter Gutzmer)教授告诉笔者:“舍弗勒对轴承技术的研究方向主要在两个方面,一是对轴承本身的发展,二是以轴承为核心的系统研究。针对轴承本身,舍弗勒进行分子层次的基础性研究,并通过各种模拟和测试,提升轴承的性能;同时寻找更高密度的材料,提高轴承的承受力和使用寿命。为用户提供以轴承为核心的系统性解决方案是舍弗勒未来发展的另一项战略性决策。我们将逐渐完善轴承性能,从单纯的轴承零部件发展到模块化组件,再到机电一体化的系统解决方案,满足用户越来越复杂的需求。”

坚守品质:助力客户实现华丽转身

在INA工厂中,有一幅名为“Butterfly”的图片,描绘产品如何从简单的原材料一步步蜕变成精巧产品,即美丽的“蝶变”。通过对舍弗勒各工厂的参观,笔者深刻体会到舍弗勒为这一美好时刻的到来所付出的努力,同时,也深刻感受到舍弗勒坚守品质、提升用户价值和推动产业进步的执着追求。

德意志民族一向以对过程严谨、对质量苛求著称,舍弗勒将德国人的这一品质演绎地淋漓尽致。为了生产出符合客户需求的高质量产品,舍弗勒的很多设备都是在标准机器之上重新改装的,有的甚至由舍弗勒自己设计和制造。博伊梅尔堡自豪地说:“舍弗勒有强大的特种设备制造能力(Special Machine Building),可通过优化的工艺、技术和装备保证产品质量和性能。同时,我们又具备低成本、高质量和大批量的生产能力,给用户带来最佳的性价比。”

在位于施韦因富特的FAG工厂中,舍弗勒的球轴承生产线令人印象深刻。笔者看到,整个生产过程先通过一个连续多级研磨对轴承的淬火内圈和外圈进行加工。随后,对内、外圈进行滚道研磨(硬处理),并对两个部件进行珩磨处理。接下来,电子控制单元会实现自动测量和分拣,将匹配的部件放在一起。

自动装配机将精确尺寸的滚子填充至内圈和外圈,然后再对轴承进行称重,以检查滚子的完整性。整合在工艺中并包含了目检的质量检测保证了铆接的完整性、适当的轴承间隙和润滑脂量。在100%的噪声和循环检测后,轴承被涂上润滑脂,由激光打印标签,并被自动包装。整条生产线流畅进行,没有人为干扰,可保证产品质量上高度的一致性。

除了特种设备生产能力和高自动化的生产线,舍弗勒强大的测试能力也令人印象深刻。在施韦因富特,笔者见到了世界上最大最先进的轴承试验台——ASTRAIOS。这一耗资700万欧元的试验台可对外径达3.5m、重15t的风电主轴轴承在全仿真工况下进行测试。“这一轴承试验台集成了200多个传感器,能完全模拟海上风机等的工作环境,对优化产品性能和产品设计意义重大。”曾在FAG工作了40年的诺伯特·恩盖布里特(Norbert Engelbrecht)先生虽然已经退休,但还负责一些接待工作。这位精力充沛的老员工对FAG的情感溢于言表,让我们看到了舍弗勒充满“柔情”的一面。

卓越的技术服务也是舍弗勒的重要成功因素。舍弗勒在产品安装、培训和维护等基础服务上,还将自主开发的BEARINX计算软件用于客户增值,在产品的设计阶段就为客户提供技术支持。这样,舍弗勒的服务更加全面,可从概念设计到供货的全过程始终与客户保持良好的合作关系。舍弗勒集团高级研发副总裁阿布加斯特·格努诺(Arbogast Grunau)博士介绍说,BEARINX能详细分析滚动轴承的支承结构,包括复杂的轴系、直线导轨里的单个轴承直至整个齿轮变速系统。所有的计算均采用一致的计算模型,即使对于复杂的齿轮系统,每个滚动体的接触应力都会被计算。

舍弗勒在研发和生产上不遗余力地投资,这一切都是为了实现客户满意最大化,为客户增值,实现可持续发展。就如舍弗勒的产品在工厂中由原材料到精美产品的“蝶变”,舍弗勒希望在与用户的合作中共同成长,为用户完成华丽的转身保驾护航。

畅想明天:致力于未来高效驱动

面对全球化、城市化和数字化等未来趋势,以及资源稀缺、交通拥堵、人口增长等挑战,舍弗勒前瞻性地提出了“高效驱动,驰骋未来”(Mobility for Tomorrow)的发展战略。在这一战略中,环境友好型驱动、城市交通、城际交通以及能源链将是舍弗勒重点关注的四大领域。

“无论是传统动力汽车还是混合动力或纯电动汽车,我们都是驱动领域全面的合作伙伴。舍弗勒的强项在于将汽车领域的专长应用于如铁路和航空这样的城市和城际交通方式,并应用于风能、太阳能和海洋发电等能源产生领域。因此,我们的解决方案覆盖了从能源的产生、输送和利用,从创新性机动概念一直到后市场服务的全部价值链。”古兹默教授解释说。

舍弗勒也为汽车制造商们提供了可以将传统动力总成扩展成插电式混合动力的产品和技术方案,例如:通过搭载舍弗勒电桥可实现插电式混合动力的所有功能。该电桥包括了一个两档变速箱和高功率密度的65kW电动机。新一代的电桥只有79kg重,与搭载在2011年舍弗勒ACTIVeDRIVE概念车中的电桥相比减轻了41kg。此外,电桥还可以选择配备“扭矩矢量分配”系统来提高车辆的灵活性。

48V系统则是另一种高性价比的混动化技术,它可以安装在后桥、变速箱或发动机上。该48V中混系统可通过制动能量回收降低约15%的燃油消耗。此外,这一入门级混合动力系统还可以实现低速时的纯电驱动,并可通过附加的主动分配到各车轮扭矩的功能(也就是“扭矩矢量分配”)来提高车辆的动态响应。

“高效驱动,驰骋未来”体现了舍弗勒作为全球汽车和工业产品供应商的前瞻性,是其技术研发和未来产品战略的重要课题。此外,为了即将到来的工业4.0时代,舍弗勒也整合各项资源积极备战:从轴承零部件到机电一体化;利用状态监测,实现参数监控和自我诊断,使设备更“聪明”;深入研发涂层材料,扩展轴承功能……舍弗勒正在利用其强大的创新思维和能力续写未来的精彩篇章。

从位于巴伐利亚州小镇的赫尔佐根奥拉赫(集团和INA品牌总部),到美茵河畔的轴承之都施韦因富特(工业和FAG总部),再到靠近法国的布尔(LuK品牌总部)。长久以来都蒙着神秘面纱的舍弗勒帝国首度向中国记者敞开了心扉,从参观工厂、研发中心到高层访谈,从现场观摩有舍弗勒赞助的德国房车大师赛到亲身体验舍弗勒产品(E-Bike试骑)。每一个地方、每一个场景和每一次会谈都给笔者留下了深刻印象——在舍弗勒依然神秘的外表下,是对技术的执着,对创新的追索,对品质的苛求和对先进制造能力的不懈努力。这或许就是舍弗勒的魅力所在。

感叹之余,笔者又有一丝失落和一丝期待。舍弗勒进入中国已有20余年,与许多中国制造企业建立了良好的合作关系,在将先进产品带给中国用户的同时,相信其具备浑厚底蕴的企业文化也潜移默化地影响着中国的用户们。期待在舍弗勒这样先进跨国制造企业的影响和推动下,中国制造业也能加速发展,早日华丽转身,与舍弗勒共同绽放!

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