許暉


佳通在全球均有研發以及生產布局
輪胎工業發展至今已逾百年歷史。可以說輪胎的發明比汽車還要早,盡管1845年英國人羅伯特·湯姆遜所發明的第一個空心充氣輪子只是用皮革和涂膠帆布制成,但是其所展示出的小滾動阻力,成為了日后輪胎技術所一直遵循的發展方向?,F如今世界范圍之內的輪胎品牌已經不勝枚舉,傳統輪胎生產工藝也日臻完善。不過總體而言,生產工藝之上均是遵循著從膠料混煉、部件準備(壓延、壓出等)、成型、硫化到成品質量檢驗,并最終交付用戶的生產流程。真正能讓一家輪胎企業的產品具有優于競爭對手的優異性能,離不開研發人員的努力。

佳通一直都在以賽促研并反哺民用
“佳通輪胎”在咱們雜志上不是一個陌生的名字。近年來其AT70、AT100、228V1以及F22等多款大賣型號,一直都是我們重點測試的產品。這家來自于新加坡的輪胎企業,擁有著近70年的輪胎制造經驗,全球擁有8大制造工廠,5大研發及輪胎試驗中心,從1993年進入中國之后,一直信守著“如果人們能放心前行,生活將會變得更美好”的信條。旗下擁有佳通、佳安、登特路、樺林、長城、路得金、銀輪、蘭威等多個品牌,針對不同細分市場,打造出齊全且高品質的產品系列,滿足轎車、SUV、越野車、賽車、輕卡輕客、卡車、客車、工程機械、農業機械等各種車型需求。并且銷量連續多年居行業前列。
作為包括大眾、菲亞特、標致、雷諾在內眾多主機廠,200多款車型OE輪胎配套的提供商,佳通研發中心對佳通輪胎的重要性無需多言。其參與企業發展戰略、重大新產品、新技術的決策,屬于企業之中至關重要的核心部門。截止到目前,佳通在全球擁有近千人的研發團隊,手握400余項輪胎相關技術專利,并且還有160余項正在申請之中。位于安徽合肥的佳通中國研發中心始建于2003年,是佳通在全球所布局的5大研發及輪胎技術中心之中,人數最多、研發實力最強、最為核心的研發中心。著名的Giti ComfortF22輪胎正是出自這里。事實上,這里低調工作的600多名研發人員,負責著佳通絕大部分的輪胎產品的設計與研發。當走進這家神秘的研發中心一刻開始,安靜與忙碌讓人感覺這里更像是一個神秘的研究所,而每一個研發人員都在默默地不斷研究前沿技術,以期讓自家產品向世界一流竟品看齊,甚至超越它們。

佳通輪胎參與多項賽事進行檢測

比賽現場針對場地天氣實時雕刻花紋

AdvanZtech領悅科技平臺,是佳通輪胎專注技術創新與科技進步,整合十余年研發成果后,于去年面向全球發布的一體化研發平臺?;贏dvanZtech領悅科技平臺,佳通依靠自主研發力量深入探究輪胎各項性能機理,不斷完善輪胎設計、仿真分析、試驗評價與品質控制體系,創新升級智能化前沿技術,致力于滿足不同市場用戶獨特的駕駛需求。而作為佳通輪胎AdvanZtech領悅科技平臺的六大主要功能,“靜音舒適、綠色節能、安全無憂、優質耐久、精準操控以及智能革新”,也是佳通近年來產品越發被消費者所青睞與接受的技術根本。

輪胎花紋設計
總體來說,當客戶或者市場傳來產品需求之后,佳通研發中心會成立一個專家小組,圍繞目標性能進行論證,得出初步的產品設計方向,進而確定產品開發方案,隨后將在虛擬設計平臺上對產品進行設計、在輪胎仿真以及車輛仿真平臺上對輪胎進行仿真,當仿真數據達到并通過了目標性能之后才會進入輪胎方案試制及實際輪胎性能評價,這套從論證到設計再到仿真的工序,看似循規蹈矩并人盡皆知,可其背后并不簡單,其中傾注并沉淀了佳通研發人員多年的心血與智慧。

研發人員對于輪胎方案的細節進行初始設計

設計平臺上對方案進行預覽

設計平臺上對輪胎方案整體進行細致修改

花紋印痕設計論證

不同側偏角下的輪胎轉彎性能的仿真

輪胎排水性能仿真

AutoSim平臺上車輛的建模

仿真平臺可得出不同工況下的受力數據

配方部門對于輪胎配方的設計
從研發中心成立以來,先后導入了一大批先進的設計分析軟件,為了讓產品更具有競爭力,研發部門在這些軟件之上,自行開發了更為科學、實用以及便捷的專用工具軟件,形成了行業領先的輪胎智能設計分析平臺。就拿航天與汽車領域常用的CATIA軟件舉例,這套法國達索公司的產品開發旗艦解決方案,是PLM協同解決方案的一個重要組成部分,它可以通過建模幫助制造廠商設計他們未來的產品,并支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內的全部工業設計流程。佳通的研發人員在CATIA軟件的基礎上,自行開發了如設計輔助工具、制圖輔助工具、設計檢查工具、EFEA工程有限元分析工具,PDT花紋設計工具等上百個實用且先進的工具箱,建立了“Giti CATIA”智能設計平臺。通過這些先進的自主開發工具,佳通的研發人員可以在平臺上對輪胎進行輪廓設計,結構設計、花紋設計以及模具設計等等。這其中花紋設計是每一個輪胎企業特別重視的一點,其直接關系到日后產品能否柔聲降噪,達到靜音舒適的要求。
被設計出來的輪胎方案隨后會送往模擬仿真的相關部門進行仿真實驗。同樣自行研發的輪胎仿真平臺,可以對輪胎的耐久和磨耗、操控穩定性、NVH性能、滾阻以及如瞬態滾動,滑水,雪地牽引等特殊性能進行仿真,甚至連動態滾動駕駛、轉彎狀態等仿真都能通過平臺仿真給出客觀數據評價。通過輪胎仿真平臺測試后的輪胎方案,將進入AutoSim車輛仿真平臺,進行車輛仿真測試。在這個平臺上研發人員可以通過輸入輪胎力學特性建立輪胎模型,輸入懸架系統參數得到車輛模型,然后通過輪胎模型和車輛模型的結合仿真,在虛擬設計環節對設計輪胎的整車性能進行預測與評價。領悅科技平臺之中所提到的精準操控正是得益于此。
既然是輪胎產品的研發,不可避免需要配方部門的參與。佳通的研發人員之中擁有著不少的材料學方面人才,并且研發中心本身也長期與中國科學技術大學和安徽大學進行高校合作。從現場參觀可以看到,研發人員通過自行開發的軟件,對高分子材料中的分子鏈段進行模擬。通過計算機模擬高溫擾亂之后進一步壓縮立方,并嘗試逐步加入不同的填料,對改進材料進行分子動力學模擬。再通過拉伸模擬得出應力應變曲線,并分析其物理機械性能能否滿足輪胎設計方案。當然,材料部門的努力不但保證了產品優質耐久、使用之中的安全無憂,更關系到綠色節能等社會需要。
整個設計流程參觀之后給人最大的感覺就是,佳通的研發人員除了擁有豐富的研發經驗,還通過靈活運用自行研發的各種軟件,大幅縮短了原本周期漫長的開發周期,并得到更為精準的理論分析數據。

輪胎方案進入整體渲染階段

每一條佳通輪胎都經過仔細的質檢

佳通研發中心實驗室擁有眾多的認證
盡管設計環節有自研軟件的開發助力、有專業人員的模擬仿真測試以及專家小組的技術論證,但并不代表其就可以直接開始生產,并做好迎接消費者的考驗,因為上述階段仍只能視為虛擬實驗。一款輪胎在經過軟件設計、模擬仿真、材料匹配之后所形成的開發方案,正式投產之前還需要經過包括試制、室內評價以及實車評價的實體實驗階段。
研發中心大樓之后,有著一座龐大的試驗測試中心。這個獲得了中國合格評定,國家認可委員會CNAS國家認證的測試中心,擁有著大批的室內試驗設備。這其中無損檢測試驗機,耐久試驗機可以測試輪胎的安全性;滾動阻力試驗機可以測試輪胎的節能性;摩擦能試驗機可以測試輪胎的耐磨性;剛度試驗機、高速均勻性試驗機則可以測試輪胎的舒適性;六分力試驗機、接地痕分析設備可以測試輪胎的操穩性;胎國壓力試驗機可以測試輪胎的裝配性能;里程試驗機可以對高速和耐久性能進行測試;3D打印機則可以對輪胎花紋設計模型進行3D打印。
室外測試項目分為主觀測試和客觀測試。主觀測試是對輪胎的干、濕、雪、冰地操縱性、舒適性及噪音等進行主觀測試,客觀測試是對干、濕、雪、冰制動性、雪冰加速性能,通過車內車外噪聲等等進行客觀測試。目前佳通除了在印度尼西亞擁有自建試驗場,還在全球與九大試車場進行合作,不僅如此,還與諸多頂級第三方測試機構合作,例如荷蘭RDW的輪胎滑行噪聲、濕地抓著力測試,與美國的史密斯瑞華公司合作進行六分力和滾動阻力的測試,與中國臺灣車輛測試中心合作進行單體噪音的測試,更與中國國家橡膠輪胎質量監督檢驗中心合作進行滾動阻力的對比測試等等。
事實上,只有當虛擬測試與實際測試的所有環節,均達到原來預期的目標性能,才會最終對這款輪胎定型交予工廠生產,毫無妥協而言。

我知道這不是佳通中國研發中心首次接待媒體到訪,但我確定這是他們全球范圍,首次向特邀媒體開放近距離參觀幾乎所有保密等級技術部門。突然想起了科學界之中經典的一句“基因決定性狀”。如果領悅科技平臺是佳通輪胎注入到每一款產品之中的優質基因,那么“靜音舒適、綠色節能、安全無憂、優質耐久、精準操控以及智能革新”將成為這些產品呈現于消費者面前最直接的“性狀”。