乔治费歇尔 Udo Kreutzarek：GF 创新轻量化解决方案

图为：乔治费歇尔，汽车产品研发总监 Udo Kreutzarek

首先我想改变一下大家对传统重工业的印象，作为这个行业的代表者之一，GF以绿色生产来制造产品。虽然我们是一个铸造厂，但是我们对原材料进行循环利用，同时持续研发轻量化的材料。

我们的口号 是致力于您更加轻量化的未来，我们向自然学习，避免浪费，刚才马教授举了很多非常好的例子，例如我们看到蜻蜓就是我们向自然学习的一个代表，接下来我的演 讲主要向大家介绍一下我们这个公司。GF作为一个轻量化解决方案的提供者，为客户研发及生产轻量化产品。作为一家拥有200多年历史的瑞士公司，拥有三项 核心业务，全球共有14400多名员工，121家公司。

这是我们的 产业的分布，三项核心业务占比均约30%。接下来这些数字体现了汽车事业部的一些基本情况，我们一共有11家制造厂，在中国有两个公司分别在苏州和昆山。 这是我们产品情况，我们生产3000个不同种类的产品，一年约生产有1亿多个零部件，数量还是非常大的。如果看一下下面这张图的话，我们可以看到一些比较 有代表性的一些产品。大概在我们所生产3000个零部件中有57%是铁产品，另外43%是轻金属产品。为什么会有铁的产品呢，我会让大家看到在一些传统的 较重的铁材料中，其实也是有创造轻量化材料的潜力。我们的客户几乎涵盖了所有的主机厂，所以你可以看到在他们这些车的很多零件中包括卡车零件中，都有来自 GF生产的零部件。说到我们的产品细分，在乘用车上包含了动力系统，底盘、车身和结构件，我们的产品都使用了铸造工艺，所以有很大机会应用一些轻量化的材 料。

由于40%的车身过重都是由于结构不佳，所以这也是我们做轻量化研发时首先考虑的。

现在容我们谈 一谈面临的问题，问题不光是在中国有，而是全球的很大问题，是对于全球汽车工业来说非常大的问题，就是这样一个问题是我们现在面临的大问题。就是排气管， 这个汽车尾气带来的很多问题，当然给人们找出一些创新型解决方法解决汽车尾气问题，它带来的问题就是二氧化碳，我们来看看减排二氧化碳，曲线是2000年 到2025年全球二氧化碳目，西班牙和中国都是在这样一个曲线，总体看到所有这些曲线都是在下滑的，那就是说我们别无其他出路。所有这些国家都必须大幅降 低自己的二氧化碳排放，尤其汽车尾气排放，这是未来趋势也是我们的任务和共同面临的挑战。

我们看到中国 到2020年排放指数是117，到2020年离我们不远了，所以这也是对于整个汽车制造业有重大影响。在欧洲是95%目标也是在2020年之前实现，所以 这对我们来说都是非常严峻的挑战，怎么应对这个挑战，我们有很多解决方案，比如说降二氧化碳排放有很多方法，第一点就是在发动机其骨料方面减排潜力有 50%到60%，减排潜力很大，我们要把发动机的结构变得越来越小，提高内燃机的效率。降低发动机的摩擦，这些都是我们可以采取方法，如果看右边那就是减 轻重量，所以我们致力于轻量化发展，我们应用创新的方法为客户提供轻量化解决方案真正为客户解决这个难题。

我们的方法 是什么？我们的方法就是首先收到客户需求，比如说客户某一个系统或者零件有设计需求，我们会根据客户的需求进行量身订做，不仅仅是设计，我们还考虑选用什 么样的材料，我们有什么材料可以用，第三点考虑工艺，如果我已经决定了用某一种材料来实现我的设计的话，我还要去考虑选用比较合适的工艺。我们的趋势在材 料方面就像刚才马教授说的有更高强度更轻的材料，这样的话就可以起到轻量化的作用，而且会给我们带来一种全新的设计，当然这个新的设计之后也许用旧的工艺 是行不通，必须使用别的工艺，这个就是图示的三角形，这个三角形最后给我们带来轻量化的设计，最后就是实现这一点，就是说我们要进行验证，不光进行一些模 拟，必须通过相应的测试，最后确保我们提供给客户的解决方案是行之有效的。另外，在设计前期进行参与，也能够降低我们的整体研发时间。

说到材料我 想给大家举一个例子，这个例子来自于铁！我们看到我们一些现有的标准化的材料，比如说韧性铁还有一些像凹式铁，还有抗高温的铁，都是比较标准化的材 料，会有一些非常高的铁的质量和强度，而且我们看到第二个这边我们有高强度铁的材料，而且有一些新型铁材料，所以我们其实有非常多的材料可供选择，除此之 外，我们还创造了GF自己的材料，更进一步的说就是SiboDur家族，它是高强度的铁材料，所以你可以看到这些材料，我们看到它本来强度很高，还有就是切削度怎么样，我们会找到一些比较高强度的铁，但同时又保证这些铁是有很强的延展性，而且我们还会去有一些SiMo1000的材料，是一种耐高温性能很好的材料，这些材料并不是非常昂贵的材料，但是却拥有同样、甚至更好的强度，可以抗同样的高温，同时可以使我们的客户降低成本。

为客户寻求更高强度的原材料，同时有助于轻量化的实现。另外，对于一些安全性特别重要的部件来说，为了确保其良好的延展性， 因此我们开始研发一种新的材料，这个材料既能够保证有非常好的延展性。如图，那上面的这个就是会有更高的一些强度，这个叫做ADI，也是一种铁材料，一种 特殊的材料，需要经过热处理，但是它的成本却更高。

我们发现了一个非常好的替代方案，比如说我们是对ADI一个替代材料叫做一个低级的ADI，这个是什 么情况及左边是标准的百分之百同样的一个材料和材质，结果进行热处理，我们叫做Gradient ADI，你这里有百分之百ADI，我们还有一个两毫米的ADI，这个截面就是ADI。也就是一些铸铁，我们用了不同的材料的添加，性能使和中间边缘，你只 需要很高强度的时候，就是在外面，外面它的强度是非常高的，所以我们就为此设计了这样一个具有性能的替换的ADI。这是对我们成本的有很大影响，例如热处 理时间也有所缩短，对成本也是有直接的影响，这样我们就可以很好的降低成本。所以新型的ADI材料对传统的ADI是一种很好的替代方案。总得来看，整个一 个成本的比较，你可以看到我们对这些5%的热处理而且像机械化、切削能力降低10%，所以可以看到成本的降低是非常显著的。对于我们轻量化的这些部件是有 非常好的表现，我们再看一下，可以用铝的材料进行一些轻量化的设计，对于我们的轻量化解决方案有很大的帮助。

我们也讲到材料，我刚才给大家看了一些材料方面的发展，还有一些新的方法，来获得一些比如铝还有一个 高强度的铁，现在给大家看一下在，就是Bionic，就是我们仿生学为基础的设计，尽量把材质降到最低也是向自然学习的结果。一些零部件经过仿生学的设 计，我们可以减少32%的重量，这些都是得益于对设计的一个应用，我们也用了一些高强度材质，在这个实际的过程当中，看到它确实减少了重量。另外，可以看 到我们用一体式的设计替代了又多个部件焊接而成的产品，减重效果可以达到30%。

非常感谢大家聆听。

（文章来源：盖世汽车）