用三天时间深度解读:彻底弄懂丰田“TNGA”究竟是什么?

在整个车型的生产过程中,生产可以与销售部门相互沟通,使生产为销售负责,销售为生产回馈信息。销售代表的是消费者的需求,而生产则代表了企业的专业性。在这一层面上,TNGA架构首先将消费者和车企联系到一起。

TNGA架构究竟从何而来?它对于丰田有何意义?未来TNGA架构下将有哪些产品?此次汽车预言家将从三个维度、11个方向全面梳理TNGA架构体系。

随着11月16日第八代凯美瑞的正式上市,第八代凯美瑞的关注度达到最高值。第八代凯美瑞成为最受关注的车型之一除了本身是更新换代车型的原因之外,更重要的是第八代凯美瑞是丰田“TNGA”架构概念的下的首款量产上市车型。

提起丰田“TNGA”概念,在今年4月份的上海车展期间,丰田正式对外推出“TNGA丰巢概念”。尽管前期对概念的宣传铺垫已经十分充足,但人们对于“TNGA”仍是一知半解。甚至对于丰田“TNGA”概念的解读也是言论四出,众说纷纭。而此次广州车展期间第八代凯美瑞的正式上市,对于外界认识丰田“TNGA”概念无疑是有了具体参考物。

结合第八代凯美瑞我们不妨从汽车生产制造历史的源头说起,从英国最初的私人订制生产制造汽车到美国的流水线生产制造直至日本丰田CE制度。汽车的生产制造方式的每一次变革都在推动汽车的生产进步。而当CE制度似乎成为汽车生产制造的最优定势时,汽车销量的飙升带来的问题再次让人们重新思考汽车生产制造方式。

丰田在这样的情况下对外推出“TNGA”概念,“TNGA”概念对于丰田来说意味着什么,对于未来的汽车生产制造方式又产生怎样的变革性的影响。显然读懂这些的意义要比读懂凯美瑞更大一些,今天汽车预言家将从汽车生产制造方式的源头、11个方向解读“TNGA”概念。

TNGA缘起

私人订制:局限下的汽车制造业

在汽车诞生初期,生产流程以买主定制为主。1900年前后,德国、法国、美国、英国和意大利相继出现依靠技巧娴熟工匠用手工装配的作坊式汽车生产公司。作坊式汽车公司不惜成本打造豪华车、限量生产及其对购买者的“选择”,定制生产一方面使劳斯劳斯等一批贵族品牌涌现,一方面也成为英国汽车工业衰落的最直接原因。

英国汽车生产线

英国汽车由于一直固守着传统的手工制作、造型设计以及挑剔的选材,因此规模比较小。现代工业强调的是标准化、大规模、流水线,英国汽车工业不适应日益商业化、流水线化、电子化的今天,难以跟上主流步伐。

最终在汽车制造工艺的变迁下,英国手工制造汽车的时代逐渐退出历史舞台。截止今日,英国汽车工业目前保留的是提供汽车人才与产品技术细节调校,但在流水线的时代下,英国汽车整车制造业已经退出汽车工业的核心。

流水线生产:近现代汽车制造雏形

随着汽车的发展,人们对汽车的需求越来越大,1903年福特汽车公司率先采用了流水线生产模式,这种模式很快得到推广,成为全世界汽车厂继承的汽车大批量生产方式的原型。流水线生产作业使汽车生产所需的时间、成本和人力资源大幅下降,让高品质的汽车成为广大消费者能负担的起的交通工具。

福特位于英国曼彻斯特工厂内停放着T型车的底盘

所谓的流水线生产模式,就是对原来的组装生产模式进行程序式拆分。把复杂技术简化、程序化。经过流水线模式生产改造后的的福特工厂,组装1辆汽车由原定置式的750分钟缩短为93分钟,工厂单班生产能力达1 212辆。由于采用了高效的流水生产作业,汽车生产所需的时间、成本和人力资源大幅下降,而随之而来的好处是将福特 T 型车的售价从850美元降低到300美元以下,从而让高品质的汽车成为广大消费者能负担得起的交通工具。

福特汽车工厂的流水线生产模式不仅被其他汽车工厂做采用,近代一切的服装、电子以及其他装备制造工业几乎都采用这样的生产模式。

CE制度:丰田迅速发展的半世纪

在流水线生产的基础上,1950年,丰田将CE制度引入产品开发流程,即每个车种以主工程师为中心推进新产品的企划与开发,并通过丰田精益生产方式(TPS)实现产品产出,丰田CE制度堪称福特流水线以来第二次生产方式革命。

丰田CE制度

具体来讲,CE制度就是工程师制度,即每个车种以主工程师为中心推进新产品的企划与开发,并通过丰田精益生产方式(TPS)实现产品产出,CE作为中心环节要与多个部门进行沟通协调,这意味着每一个车型的发动机、底盘、内饰等环节都需要有专业的工程师团队对接。

丰田生产方式创始人大野耐一

提起这项制度不得不提的就是它的创始人大野耐一。在汽车工业伊始,搞纺织专家出身的丰田佐吉觉察到汽车时代即将到来时决定转型制造汽车。在资源匮乏的日本,生产汽车一切从零开始,大野耐一正是在这种背景下登上了汽车制造业的舞台,然后破除很多阻力,建立流水线,努力消除浪费,打造丰田生产方式。

丰田CE制度

这种方式的优越性在经济慢速增长的时候,彰显了他的优势。但随着丰田的迅速发展,销量和规模的急速攀升,丰田销量达到千万辆级别。CE制度下的丰田已经累积了800种发动机、100多个生产平台。此时CE制度下的丰田显得有些力不从心,造车成本也逐渐加大,而且各个团队在协调中也会出现失衡。这也就是丰田汽车提出CE制度向TNGA制度转变的原因。

TNGA时代:站在千万辆量级上的重新思考

从2008年开始,丰田整个财年开始出现销量与盈利严重下滑,CE制度的弊端逐渐显露。虽然CE制能够快速解决车辆发生的所有问题,但是从公司整体来看的话,CE制度下的所有研发工作就会变得非常零散、非常的散碎。

此时丰田面临两种解决途径,一是“吃药”另一种就是“做手术”。而丰田选择的是“做手术”,做手术必然要流血,也需要输血;手术后需要恢复,而不是马上投入到盈利中。这套“手术理论”形容如今丰田TNGA架构再确切不过。正如丰田章男所言:“丰田自身已经进入一个需要构建新型商业模式的时代。”

丰田TNGA架构概念

2010年丰田在正式提出“丰田全新全球体系架构(TNGA)”概念,TNGA不是一个特定的平台,而是丰田一个全新的体系架构,甚至可以说这是丰田生产理念的一种转变。它将提高汽车的基本性能,提升产品竞争力,制造富有魅力的“更好的汽车”。

丰田TNGA架构概念

按照丰田TNGA架构概念,可以使丰田直接的使同平台车型,同时使用大量的通用化零部件,并且零部件共通化程度将由原来的20%上升到30%,最终达到70%甚至80%。在平台生产上,丰田汽车将会集成从A0级、A级、B级(前置前驱)、电动车、混动等多种车型的生产。在资源节约上,TNGA价格体系将使得资源最终减少20%以上,节省下的资源将会重新进一步投入到产品研发投入中去,形成良性循环,最终达到“制造更好的汽车”的目的,实现车辆加质不加价。

TNGA是什么?

企业体系:实行扁平化管理

丰田TNGA首先打破CE制度,将全球复杂的独立生产单元归拢,最终按照车型、产品为主线,分为了小型车公司、中型车公司、大型与商用车公司、雷克萨斯公司、动力总成公司、先进技术公司以及智能互联公司共七个内部公司。原本CE的工程师将被重新分配到各个内部公司中进行相应的产品设计研发,从而在产品研发匹配上能实现高度统一。

丰田内部公司制

可以说这是丰田汽车的“二次创业”,对于原来的体系架构要彻底推翻。实行单元归拢后,原本的CE工程师将被重新分配到各个内部公司中,针对不同车型和研究方向进行相应的产品设计研发。

丰田现阶段产品研发思路

与CE制度相比,内部公司制在产品研发匹配上能实现高度统一。在CE制度下,底盘系统、发动机系统、变速箱系统、外观内饰相对独立研发,这就会导致各个系统之间的匹配度出现问题,例如在底盘系统研发时,为了追求制造更好的汽车,可能会将底盘系统优化到100%,但在发动机系统、变速箱系统、外观内饰开发时,为了妥协适应底盘系统,可能在优化设计方面只能达到80%-90%左右,这样一来在完成车型设计研发后只能实现理论上的80%。

丰田TNGA架构下产品研发体系

而在内部公司制下,研发人员将集中开发,从一个人看一张图纸变为了五个人看一张图纸。人员的集中不但能够在研发过程中发现更多的问题,还能够在各个系统之间的匹配做出优化调整,这样一来新车型设计研发的整体匹配度也会保持在95%左右,保证了制造更好的汽车这一核心思想。

研发体系:从中心到分散做一辆更好的汽车

在TNGA架构下研发设计将从中心到分散。丰田围绕零部件通用、动力性能、燃油经济性、外观设计个性化、车身结构、底盘重心、以及成本把控七大产品核心进行集中改变。

根据丰田TNGA的框架,新车在外观设计更加个性化:在TNGA理念下,丰田将摒弃过去一贯的“保守中庸”理念在汽车的外观设计上多着笔墨,新款雷克萨斯和第四代普锐斯即可看出丰田在设计上的变化。

车身钢性提高30%~65%:利用激光螺旋焊接打造全新的车身结构,整体刚性提高了30%~65%,提高了车辆的安全与操控性。

车辆重心同级最低

追求车辆低重心:基于TNGA架构实现汽车更加稳定、舒适的操控性能,打造同级别中顶级水平的低重心,以组建的低位装配实现低重心化、减少车身侧倾。乘坐更加舒适的同时加强了驾驶操控性。

零部件通用率达到70%-80%:同平台车型使用大量的通用化零部件,将最初通用比例为20%至30%,最终达到70%甚至80%。

TNGA架构动力性能提升15%

动力性能提升15%:丰田将全面更新车型的动力总成、变速箱和HYBRID系统,未来能够将动力性能提高15%以上。

燃油效率提升20%:通过改进发动机性能提高汽车燃油效率让汽车更省油,传统燃油车可提高20%燃效,混合动力车型也可提高15%燃效。

在这七大产品核心变革外,CE制度的优势将被保存,每个车型的研发在吸收使用者七大核心变革后,分散到个个CE下,CE再根据不同车型的特点和针对市场的需求进行改进。研发设计从中心到分散,不但使得产品的产品力大幅度提升,还将研发设计人员从“全科医生”变为“专科医生”,使得产品设计研发更具专业性。

生产体系:从“活字印刷”走向“代码印刷”

TNGA作为一个新架构,涵盖了从全新的底盘、发动机生产,到零部件通用,再到由企业进一步的精益化管理,确保产品力提升。TNGA并不是单一的像模块化生产那样以一个底盘去构建模块,而是为了打造日后的一种生产架构。

作为新的架构,TNGA是的丰田在生产柔性化程度上更高,在之前的模块化生产方式下,生产线所生产制造的车辆需要遵循同一平台轴距相同,而TNGA架构下生产线所生产的车辆不再受到轴距的控制。具体到生产线中的表现就是,丰田使用高集成、小型化的生产设备,能够实现多款车型的共线生产。

TNGA架构下的组装车间对比

在总装车间中,丰田将现阶段生产制造常用的吊顶(固定)设备更换为更加灵活方便移动的SS(简洁、集约)设备。

TNGA架构下组装轮胎

以装配轮胎为例,现阶段常用的悬吊模式会出现笨重不易操作的现象,而且装配工位固定,生产线固定,而在TNGA架构下的,装配轮胎有悬吊安装更换成在地板上滑动安装,操作更加轻巧便捷,而在生产线上的布局也更加灵活自由。

改变后的涂喷设备

在涂装车间中,由上图可以看出来,现阶段的涂装车间至少需要13m的高度,整个涂装车间的生产线也需要187m,经过TNGA架构改革后,涂装车间同采用小型空调机、底部降低系统、集约且低价的传送机以及送风室薄型化,将高度降低至6.5m,通过使用简洁、集约的涂装设备,可以将生产线缩短至149m。此外,可变喷副的喷杯可以针对不同车辆的需求以及不同车身位置改变喷涂面积,在节省成本的同时保证了喷涂效率。

这样简洁、集约、小型化的生产设备所带来的最直观的效果就是能够迅速响应市场的反馈,产品可以在生产过程中不断更新,车型的换代周期也会相应的缩短,与现阶段模块化生产模式相比,TNGA架构完全可以避免外观造型的套娃设计。

通俗的比喻就是,TNGA将汽车生产制造从“活字印刷”推向了“代码印刷”。

零部件体系:高度共通化推进全产业链发展

CE制度下,零部件种类繁多,配套流程对人力和工时存在大量损耗。而TNGA将实现高度的零部件共通化,一方面借助高度的零部件共通化节省研发工时;另一方面节约的工时也运用到未来的零部件研发工作当中,此体系同样应用于丰田的供应商伙伴中,帮助供应商提高产品性能以及产品质量,从而推动整个汽车产业链的发展和进步。

TNGA架构拆分

TNGA架构的目的不单单只是追求零部件的共通,而是通过TNGA来达成更好的共通,实现更加灵活的、高效的汽车制造。实行TNGA架构后,零部件高度共通,使得图纸减少,用来确认一张图纸的人数会增加,这样一来就有充足的时间和人力能够深入供应商生产线上,节省出来的时间将会应用到面向未来的研发工作当中去。从而实现供应商源头提升产品品质。

在人才方面,TNGA架构下的丰田将销售与生产端充分连接,更高效率的提升内部沟通,以此来解决供给两侧不平衡的状况。将人才归揽统筹,使其变得更加合理化并且迅速有效,不能有一刻的停滞,这是一个基于生产环节最底层开始的理念。

TNGA架构最终会使得丰田达成更好的共通,实现更加灵活的、高效的汽车制造。

TNGA概念的3个误区

TNGA:并非简单的模块化生产平台

TNGA架构与遵循轴距以及车型方面的模块化生产有着本质的区别。

TNGA架构兼顾地域最佳化和差别化

对于TNGA架构来说,无论从产品研发还是在生产过程中都没有模块化生产中轴距和车型方面的限制,整个TNGA架构中涵盖了从全新的底盘、发动机生产,到零部件通用,再到由企业进一步的精益化管理,而在生产上,TNGA架构下生产制造柔性化程度更高。

以大众MQB和TNGA对比,TNGA中的A是设计思想、设计理念,就是制造更好的汽车。而大众汽车B是积木的意思。所谓积木就是造出一个东西,拿到这儿是这个,然后再搬到那儿搭在另一个车上,但是这块积木是不会变的。而丰田则是依靠TNGA全新架构模式逐步提高车辆性能品质,这也是丰田与大众在造车设计上思维的区别。

TNGA120%投入:优化成本“专款专用”

TNGA架构在生产环节构建模块化生产,并通过模块化平台让初始投入减少40%,生产成本减少20%。同时优化节约的成本将“专款专用”继续作为投入到本次单元研发中,使产品投入转变为“120%”,从而在产品性能与配置上平行对比时超越竞品,长远发展中形成技术加速优势。

丰田TNGA架构概念

开发工时的降低和产品力的提升是丰田TNGA最核心的一部分,两组柱状图,分别是工时和商品力对比,蓝色部分是过去,黄色和红色是TNGA。在TNGA架构下,工时得以降低并优化整合,带来的事商品力的大幅提升。

TNGA汽车制造循环

车辆升级换代,制造更好的汽车不让消费者买单,这才是难点所在。TNGA便是解决这种情况,TNGA依靠内部高效构架变革,资源会较过去减少大约20%以上。这些节省下的资源,不是转化为利润,而是重新用于进一步加强产品实力、开发有助于可持续发展的先进技术等,为了面向未来“制造更好的汽车”,形成良性循环,最终实现车辆加质不加价,这就是TNGA的意义所在。

TNGA与CE并存:保留CE制度的优势

CE制度并不会被TNGA取代。丰田在推出TNGA架构的同时,将原有的CE制度进行改革,并保留CE制度的精华。TNGA负责车辆核心技术的开发和应用,是自上而下的开发,而改革后的CE制度,则是自下而上的提高每款车型的魅力,从而实现每款车型的与众不同。可以说,“CE制度”和“TNGA”是丰田制造更好汽车的两只车轮。

TNGA与CE制度并存

换句话说,丰田的TNGA架构可以说是将CE制度完全改革,首先TNGA架构将人的关系彻底改变。目前大部分车企的产销架构,生产和销售部门之间几乎毫无交集,而TNGA架构打破这一“传统”,将销售与生产相结合,形成集中聚合关系。

在整个车型的生产过程中,生产可以与销售部门相互沟通,使生产为销售负责,销售为生产回馈信息。销售代表的是消费者的需求,而生产则代表了企业的专业性。在这一层面上,TNGA架构首先将消费者和车企联系到一起。

除此之外,在市场和制造商之间,TNGA架构同时可实现符合生产、销售调度柔性生产。由于在整车量产计划中,其零部件生产都有一定的排期,且产量都是相对一定的。如果在短时间内将数量大幅提升或下降,零部件根本无法准备,这条生产线也无法高效的运转。

在这一点上,TNGA架构就可以轻松解决该问题。据了解,丰田利用TNGA架构,能够将供应商有效的转化,将生产和市场快速链接,从而根据消费者在较短时间内的需求进行增减,提前控制车型产量。以此,丰田TNGA架构从某种程度上减少制造商在生产过程中不必要的“浪费”,形成最优化的生产方式。

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