OEM制造商对汽车发动机采用厂内生产与厂外采购混合形式,这与装配线上其他组件的生产是不同的。

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发动机,不管是柴油机和汽油机,其供应链与汽车装配厂所用组件的供应链非常不同。从本质上讲,这是因为发动机不是在汽车厂制造的,但是要供应给公司内外不同地点的不同车型。

汽车制造商所用大部分发动机都是自己生产的,虽然有些跨公司供应也存在;举例来说,Renault公司为Mercedes公司供应1.5升发动机(这是因为Renault-Nissan-Daimler联盟),而Ford公司为Jaguar Land Rover制造V8发动机。BMW公司还未英国丰田供应1.6升及2.0升柴油机。

Hams Hall, BMW’s UK factory, is the principal engine supply site for the Mini range and the BMW 1-series and 2-series models

Hams Hall, BMW’s UK factory, is the principal engine supply site for the Mini range and the BMW 1-series and 2-series models

汽车公司还锻造大部分发动机缸体和发动机罩,尽管外面有一些供应商 — 比如Nemak公司,在全球都有生产足迹。大部分也都是汽车公司和独立供应商会在厂内制造像曲轴、连杆和凸轮轴这样的零部件。

与此相反,涡轮增压器、过滤器、活塞、气门机构零部件、电子及控件一般都是从外部采购。

下面我们主要看汽车公司厂内供应发动机和主要铸件的安排,以及外部供应商的作用。

以下讨论的汽车公司例子在业内非常典型,这种情况在其他大型汽车公司内比比皆是。

BMW宝马是德国高端商标,公司所有发动机都是内部生产,产欧洲有4个产地 — 奥地利、英国各一个,德国有两个 — 中国还有一个。德国的一个工厂在慕尼黑附近的Landshut,制造大部分铝材发动机缸体和缸盖,用于Steyr(奥地利)、Munich(德国)和Hams Hall(英国伯明翰附近)工厂的发动机加工。Landshut工厂还制造曲轴箱和变速器,而Steyr工厂制造曲轴箱、曲轴、连杆,而且还加工气缸盖,每年装配大约120万部发动机,其中的三分之二是柴油发动机,其余的汽油发动机。

Munich工厂是BMW公司主要的汽油发动机工厂,而且还生产大型6缸柴油发动机。英国工厂是Mini系列和BMW 1系列和2系列车型的主要发动机供应地。工厂生产的一些发动机会出口到中国宝马公司,以及亚洲很多宝马全散件装配工厂。中国的发动机厂从欧洲宝马公司进口气缸体和气缸盖,但是中国制造的发动机采用了当地生产的曲轴箱、曲轴和连杆。

Daimler-Mercedes 习惯上,梅赛德斯的发动机一直都是在德国Berlin(制造大型柴油机和汽油机)、Kolleda(在MFA平台上制造Smart系列和A级和B及车型及变体车型发动机)和Untertürkheim工厂制造,这些工厂分布在Bad Canstatt附近,每年共生产650,000-700,000部发动机。Untertürkheim工厂是梅赛德斯主要铸造厂,制造所需大部分气缸体和气缸盖。

为了满足不断增长的需求,梅赛德斯目前在德国以外的欧洲工厂生产发动机,比如波兰Jawor。该厂加工并装配发动机,使用逐渐来自梅赛德斯自己的工厂和外部供应商。和宝马一样,梅赛德斯在中国生产发动机,用以满足当地不断增长的需求,提高本体成分,并降低进口税。

Ford supplies its regional operations from engine production sites in North America and Europe Ford supplies its regional operations from engine production sites in North America and Europe

Ford福特全球发动机生产网络区域地区化,主要的发动机生产厂在北美和欧洲,为地区工厂供应。

在欧洲,福特公司在德国(Cologne)、罗马尼亚(Cariova)、西班牙(Valencia)、土耳其(Kocaeli)和英国(Bridgend)生产汽油机;公司专注英国(Dagenham)柴油发动机的生产。福特公司在气缸体和气缸盖采用刬内生产和外购混合模式,这些零部件就是在以上工厂加工装配的。英国工厂只是加工装配厂,也就是说没有自己的铸造厂。公司北美发动机厂在Ohio(有两个工厂)、Michigan(两个工厂)、Canada(两个工厂)和墨西哥的Chihuahua。

除了北美和欧洲,福特公司在中国有两家发动机厂,在印度有两家,巴西有两家,南非有一家。所有这些工厂主要都用于供应地方汽车厂,只有一些组件出口。南美工厂每年生产110,000部发动机整机,以及220,000部发动机装备,用于出口,主要是印度。

福特南非工厂是一个历史性的壮举,它成为第一个具有洲际意义的发动机组件生产地。在20世纪60年底啊,工厂为英国发动机进行边缘生产,从英国向南非运送铸件和锻件,进行加工制造,然后再运回英国,安装到发动机上。

PSA’s European and South American plants are heavily vertically-integrated operations, making their own principal castings PSA’s European and South American plants are heavily vertically-integrated operations, making their own principal castings

PSAPSA在法国有两家大型发动机工厂,分别在Dourvin和Tremery,供应欧洲所有的PSA汽车。公司在阿根廷和巴西也有发动机厂,主要为南美的PSA汽车供应。PSA在中国的工厂不断壮大,在襄阳制造大批量发动机。

实际上,PSA发动机供应安排都是以地区为重点的,只有很少是国际供应。欧洲工厂和南非工厂都是垂直一体化工厂,自主制造主要铸件 — 气缸体、气缸盖和连杆 — 并加工装配这些零部件,制造发动机整机,其中很多组件也是外部采购的。

Renault-Nissan雷诺和日产都拥有自己的发动机工厂,而且还合作生产,在发动机和其他组件方面跨公司供应的程度越来越高,联盟合作的范围也逐渐变宽。这种倾向在欧洲尤其明显,而且雷诺和日产的业务不断向全球拓展。

在日本,日产拥有5个发动机厂,在中国有两个,在巴西、墨西哥、美国和英国各有一个。这些工厂都是垂直一体化,体现在铸造气缸体、气缸盖、曲轴和其他零部件,并把这些零部件加工装配成发动机整机。美国田纳西Decherd工厂最为著名,因为该厂制造Mercedes 2.0升汽油机。日产美国工厂已经获批,为Infiniti车型和阿拉巴马梅赛德斯工厂的C级车型装配供应发动机。

英国工厂的垂直一体化水平也非常高,生产铸件,加工装配发动机;这些发动机不仅仅用于英国产日产车型,还被送到日产西班牙工厂,以及法国和西班牙Renault汽车装配厂。

雷诺自己在欧洲有4个发动机厂 — 分别在法国、西班牙、罗马尼亚和土耳其 — 而且在巴西Curitiba也有发动机厂。此外,韩国产Renault发动机哈用于Samsung汽车上。罗马尼亚工厂主要供应罗马尼亚、摩洛哥产Dacia汽车,以及世界其他地区装配的Dacia汽车。法国北部Cleon发动机厂还为Samsung、Dacia和Infinit汽车供应。尽管Cleon还制造这些发动机所需逐渐,但还从西班牙Valladolid的雷诺发动机工厂采购气缸体、气缸盖、飞轮、连杆、曲轴和曲轴箱。

A major firm in aluminium block and head castings, Nemak supplies JLR from a foundry in the Czech Republic A major firm in aluminium block and head castings, Nemak supplies JLR from a foundry in the Czech Republic

厂外组件供应全球发动机厂拥有一个复杂的供应链。Nemak是其中一家大型发动机铸件供应商。公司的核心发动机零部件就是铝材气缸体和气缸盖铸件;Nemak公司主要供应合约之一就是Jaguar Land Rover在英国Wolverhampton的发动机工厂的。公司从捷克共和国铸造厂进行供应。按照这个合约,公司供应原铸件,JLR负责加工。但是在其他合约中,尤其是美国的合约,Nemak负责气缸体和气缸盖的铸造和加工。

公司相信,在今后几年里会迎来明显的加工业务增长。日前,公司对投资上说,在2015年,所产60%的气缸体和气缸盖铸件都被第三方公司拿去加工,但是到2020年,这个比率会下降到30%。这就是说,Nemak预计自身加工铸件的比率会增长75%,这要得益于自身有机发展和收购。比如,Nemak子啊2001年收购福特加拿大铸造厂,2005年收购Rautenbach工厂,2007年收购Teksid Aluminium公司和Hydro Aluminium公司,2012年收购法国JL, 2016年收购土耳其Cevher公司。

其他大型供应商有涡轮增压器供应商,比如BorgWarner, Honeywell和其他(可以查看2016年AMS杂志9月至10月刊里面的“推进生产”)。

BorgWarner还是一家发动机组件大型供应商,公司供应诸如定时链、凸轮正时移向器个其他高精度加工组件,比如可变气门正时技术(向Jaguar Land Rover供应)和废气再循环技术(向Hyundai等公司供应)。

涡轮增压器供应商Continental公司还供应燃油喷射系统和发动机冷却系统;发动机冷却系统从欧洲和中国专门供应。大众燃油喷射器供应商Delphi公司也供应其他发动机技术,包括直接共轨柴油机、泵、发动机冷却装置、空气管理系统、传感器和相关零部件。Denso供应的发动机零部件范围更加广泛,包括控制装置、点火线圈、废气传感器、火花塞、节流阀体、可变气门正时装置、起动器、交流发电机和整体喷射系统。

Mahle也供应很多发动机零部件,比如活塞、活塞环连杆、气缸衬垫、轴承和轴衬。公司还提供整体气门机构,还提供气缸盖和气缸体的加工业务。Mahle公司引领一系列革新发动机技术的前沿,比如Evotec活塞,它能减少摩擦并提高燃油效率;还有一直由电器化工加工生产的阀门,有助于液态钠的冷却;还有活力燃油滤清器,它能将水和其他杂志从燃料中移除。公司与Bosch建立合资公司,生产涡轮增压器,即将上市出售。

Mahle公司还以赛车运动而著称,已然成为量产汽车的潜在主流。在Formula 1比赛中,公司的工程师们采用了一种新技术,即Turbulent Jet Injection(TJI)。该技术与柴油发动机HCCI(均质注油压燃)系统相似。Ferrari从2015年开始首次采用Mahle公司的TJI技术;据说,这个系统产生的废气要比同期公路汽车的废气要清洁。据称,TJI能够提高发动机的热效率40%以上。2016年,F1与Renault和Red Bull合作,采用了类似的系统。Mercedes早在2014年就采用早期迭代。在公路量产汽车上使用这个技术可能还需要数年时间;使用低产量高性能车型可能会在五六年内就实现。

BOSCH; Common Rail; Bamberg Bosch holds close to half of the global market for diesel and petrol fuel injectors

喷射系统燃油喷射系统向外部的汽车公司供应,对一些大型一级供应商而言,这已经成了一种核心技术产品。燃油喷射技术领先供应商当属Bosch公司,在柴油发动机和汽油发动机喷射器方面,已经占据接近一半的全球市场。其他公司有Continental, Denso, Delphi, UAES(一家中国公司), Kefico(韩国的国际大型供应商,为Hyundai-Kia供应), Keihin以及Hitachi公司。

在欧洲,Bosch目前占据60%以上的市场份额,但是来自Continental公司迅速发展的压力非常大。Bosch在北美仍然处于领先,但是只占据40%的市场份额;相比之下,Denso(在中国、匈牙利、日本和泰国大力发展生产网络)的发展非常强势,市场份额已经超过20%;而Continental公司的市场份额更小,大约6-7%,位居第五。在日本,Denso位于主导地位,市场份额超过50%;紧随其后的是亚洲地区专家Hitachi公司和Mitsubishi Electric公司。在中国,UAES(是Bosch与Zhong-Lian的合资公司)是市场领军,占据25%以上的市场份额,紧随其后的是Continental, Delphi, Bosch, Kefico和Denso公司。