Giá trị của vòng bi ô tô được thiết kế và xác nhận OEM

Theo truyền thống, hậu mãi độc lập toàn cầu cho các bộ phận sửa chữa ô tô tràn ngập một loạt các bộ phận ít nhiều được xác nhận từ một loạt các nhà cung cấp.

Trong nhiều trường hợp, các bộ phận không nhiều hơn các bản sao được làm từ vật liệu ngẫu nhiên của các công ty không được chứng nhận. Ở phía bên kia, chúng ta thấy các bộ phận gần giống với các bộ phận ban đầu được các nhà sản xuất ô tô xác nhận là các bộ phận OEM (Sản xuất thiết bị gốc) và OES (Dịch vụ thiết bị gốc), nhưng sau đó cũng được cung cấp.

Giá trị gia tăng duy nhất của các bộ phận được xác thực OEM cho người dùng, so với các bộ phận ‘được thiết kế lại’ hoặc ‘sao chép’ thường bị hiểu sai hoặc ít nhất là bị đánh giá sai.

Bài viết này dự định giải thích nền tảng của quy trình xác nhận OEM được sử dụng bởi các nhà sản xuất ô tô hợp tác với các nhà cung cấp được chọn của họ để đảm bảo rằng các bộ phận được tối ưu hóa cho ứng dụng cụ thể của họ, từ quan điểm chi phí, hiệu suất, chất lượng và ngoại hình.

Thiết kế, phát triển và xác nhận một thành phần mới cho một mẫu xe mới
Khi một nhà sản xuất ô tô bắt đầu phát triển một mẫu xe mới, thông thường sẽ yêu cầu một số nhà cung cấp chính được chọn để báo giá cho dự án. Dự án bao gồm giai đoạn thiết kế và xác nhận và, sau SOP (Bắt đầu sản xuất), giai đoạn sản xuất.

Sau khi đề cử của nhà cung cấp, việc phát triển phần được bắt đầu, cuối cùng sẽ dẫn đến việc xác nhận đầy đủ, ngay trước khi có SOP. Quỹ đạo này thường được gọi là “từ khi được đề cử cho đến khi có SOP” và có thể mất 2-4 năm tùy thuộc vào nhà sản xuất ô tô.

Thiết kế và phát triển một bộ phận xe hơi cho một ứng dụng mới là một quá trình lặp đi lặp lại, trong đó các kỹ sư sản xuất và cung ứng xe hơi và các chuyên gia sản xuất làm việc chặt chẽ với nhau để cải tiến thiết kế theo từng bước.

Nếu chúng ta lấy ví dụ về sự phát triển của vòng bi mới, trong quá trình các bộ phận được nhà cung cấp kiểm tra trong các thử nghiệm băng ghế trong nhà, như: thử nghiệm cuộc sống tăng tốc, thử nghiệm sốc nhiệt, thử nghiệm cuộc sống mệt mỏi, thử nghiệm nước bùn, sa mạc kiểm tra cát (test kiểm tra bụi ở Arizona ‘nổi tiếng là do các hạt xâm nhập của nó, kiểm tra độ kín và dung sai thiết kế ô nhiễm đến mức cực đoan), kiểm tra chu kỳ nhiệt độ và kiểm tra ăn mòn.

Song song, nhà sản xuất ô tô sẽ kiểm tra ổ bi trong những chiếc xe nguyên mẫu được sử dụng để thử nghiệm băng ghế trong nhà, thử nghiệm theo dõi và thử nghiệm thực địa như thử nghiệm mùa đông (cực lạnh) và thử nghiệm mùa hè (cực nóng).

Toàn bộ quá trình xác nhận này sẽ dẫn đến một phần được tối ưu hóa hoàn toàn, sẽ phù hợp để thực hiện nhiệm vụ của mình cùng với các bộ phận xung quanh trong vòng đời quy định (thường là ít nhất 240.000 km trên một chiếc xe hiện đại). Như tất cả các nhà sản xuất ô tô đều biết, việc xác nhận cẩn thận là rất quan trọng đối với hiệu suất của chiếc xe trong lĩnh vực này và việc thu hồi sớm rất tốn kém và gây bất lợi cho hình ảnh, điều cần tránh mọi lúc.

Nghiên cứu trường hợp
Có thể thấy từ các nghiên cứu trường hợp ngắn này (tất cả từ ngành công nghiệp vòng bi), sự hợp tác liên ngành của các kỹ sư từ cả nhà cung cấp cũng như nhà sản xuất ô tô là rất cần thiết để tạo ra các sản phẩm tối ưu hóa cho các điều kiện ứng dụng cụ thể được mong đợi trong hoạt động hàng ngày.

Rõ ràng, từ những nghiên cứu điển hình này có thể hiểu rằng thiết kế ‘bản sao’ có thể dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng.

Sau khi thử nghiệm một truyền dẫn mới, có vẻ như một thiết bị liền kề không được hỗ trợ đầy đủ và cho thấy quá nhiều sai lệch, cuối cùng dẫn đến thất bại sớm. Sau khi phân tích cùng với nhà cung cấp, giải pháp đã được tìm thấy trong việc giảm bán kính vát của mặt bên hình nón TRB, so với tiêu chuẩn ‘thiết kế danh mục’, dẫn đến diện tích tiếp xúc / hỗ trợ đủ cho thiết bị. Trong thị trường sửa chữa, thường các sản phẩm thiết kế tiêu chuẩn / danh mục được cung cấp để sửa chữa, dẫn đến các vấn đề trong việc truyền sửa chữa trong hoạt động và cuối cùng dẫn đến thất bại sớm. Sử dụng các bộ phận được xác thực OEM là cách duy nhất để được đảm bảo có các bộ phận ‘tùy chỉnh được thực hiện’ tốt nhất và được kiểm tra và xác nhận chính thức để sửa chữa.

Trong quá trình phát triển ròng rọc vòng bi, bạc đạn Koyo mới cho bộ căng phụ trợ, người ta đã nhận ra rằng vật liệu và trọng lượng của ròng rọc là chìa khóa để vận hành tối ưu toàn bộ hệ thống đai. Để tối ưu hóa tuổi thọ của cả ròng rọc cũng như toàn bộ hệ thống dây đai, điều cần thiết là các bộ phận không chỉ được tối ưu hóa để đạt được tuổi thọ quy định mà còn được tối ưu hóa để giảm thiểu rung động và hiệu ứng cộng hưởng trong hệ thống dây đai hoàn chỉnh. Thông thường PA66 hoặc nhựa phenolic và thiết kế ròng rọc rất cụ thể được phát triển, bởi các kỹ sư của cả nhà cung cấp và nhà sản xuất ô tô, để đạt được các thông số kỹ thuật cần thiết. Những gì chúng ta thường có thể thấy trong hậu mãi là các bộ phận ‘được sao chép’ được làm bằng các vật liệu khác nhau, thậm chí là thép đặc, có thể dẫn đến hỏng ròng rọc và các bộ phận xung quanh.

Khi ổ bi mới được phát triển cho một mẫu ô tô cụ thể, một trong những thách thức là tối ưu hóa tuổi thọ của vòng bi, bằng cách sử dụng hệ thống làm kín được tối ưu hóa để tránh nhiễm bẩn và dầu mỡ bôi trơn bên trong, đồng thời giảm thiểu ma sát để giúp cải thiện hiệu quả nhiên liệu và phát thải CO2. Cả hai kỹ sư từ nhà cung cấp và nhà sản xuất ô tô phối hợp chặt chẽ với nhau để kiểm tra con dấu trong nhà và ngoài hiện trường, trong mọi điều kiện hoạt động có thể, để đảm bảo rằng tất cả các thông số kỹ thuật cần thiết đều được đáp ứng. Vòng bi Koyo cho bánh xe mà chúng tôi tìm thấy trong hậu mãi thường thiếu sự tinh tế trong thiết kế cần thiết cho một hiệu suất tối ưu, dẫn đến thất bại sớm trong lĩnh vực này.

Tóm tắt các nghiên cứu trường hợp 
Trong trường hợp ròng rọc căng, tầm quan trọng của thiết kế ròng rọc nhựa thích hợp và quán tính tương ứng của hệ thống được chứng minh là tránh rung động và hiệu ứng cộng hưởng sẽ dẫn đến hỏng hệ thống vành đai phụ hoặc thời gian sớm. Trong trường hợp thiết kế vòng bi côn cho trục truyền, vát góc quan trọng của mặt bên cốc TRB được mô tả sẽ cung cấp hỗ trợ bánh răng liền kề tối ưu, để tránh hỏng hóc sớm. Trong trường hợp con dấu cho bộ phận vòng bi bánh xe, giải thích rõ ràng rằng việc sử dụng các sản phẩm sai / giả có thể dễ dàng dẫn đến hỏng hóc sớm do sự xâm nhập của ô nhiễm và / hoặc chảy máu do chất bôi trơn.

Kết luận
Thiết kế và phát triển một bộ phận ô tô phù hợp là một quá trình đa ngành tỉ mỉ bao gồm cả các kỹ sư và chuyên gia từ nhà cung cấp cũng như từ nhà sản xuất ô tô.

Sao chép thiết kế cho hậu mãi không chỉ là áp dụng các kích thước danh nghĩa tương tự, mà còn về dung sai, tính chất vật liệu, xử lý bề mặt và các bộ phận giao phối thích hợp. Do đó, sử dụng các bộ phận được xác nhận OEM là bảo hành tốt nhất mà họ sẽ thực hiện theo các thông số kỹ thuật cần thiết để đảm bảo hiệu suất lâu dài phù hợp trong lĩnh vực này.