丰田:引进TNGA实现商品力的提升与成本的削减

2015年投放TNGA首款车型-下一代Prius,并标准化动力总成

2014/01/10

概 要

  本报告将介绍丰田商品开发战略TNGA(丰田新全球架构)的推进情况。

  丰田集团(包含大发、日野)2013年领先于全球各整车厂,首次达到1,000万台的产销量,但丰田反复强调,仅仅以量取胜是不够的,要向用户提供更好的汽车,实现可持续发展。丰田计划通过引进TNGA,使商品力得到迅速提升,同时促进成本的削减。

相关报告:丰田:2013年度恢复到经济危机前的历史最高利润水平 (2013年11月刊登)



TNGA(丰田新全球架构)的引进

  2012年,丰田宣布正在研发TNGA(丰田新全球架构)。原先每款车型进行有针对性的开发,今后将同时开发多款车型,增加标准规格零部件的采购量,同时采购多款车型的共享零部件,并以此为支柱。2013年3月,丰田发布TNGA的研发情况,宣布将从2015年开始陆续投放采用TNGA的新车型。首款车型预计将是新Prius及IMV系列等车型。

  丰田在投放TNGA技术时,还于2013年4月1日将汽车事业分为Lexus International、负责发达地区的第一丰田、负责新兴国家市场的第二丰田以及Unit Center这4个业务部。同时设置了整个公司的直属部门“TNGA企划部”与“产品与事业企划部”。

  此外,由于丰田生产的车型涉及多个领域,因此TNGA要适用于所有产品阵容要到2020年至2025年间。

丰田关于TNGA (丰田新全球架构)的公告 (2013年3月)

组织   2013年4月1日将成立以技术为基础制定中长期战略的“TNGA企划部”、以市场为基础制定中期商品事业计划的“产品与事业企划部”。
提高商品力   从骨架开始改良车辆,实现低发动机罩、低重心,采取时尚的设计、确保良好的视野、提高驾驶性能等,开发新一代平台,满足客户对车辆感受的需求,并将陆续投入使用。车辆的核心—动力总成系统方面也将新开发低重心、高性能的系统,陆续为车辆配套。
分组开发   确定中长期的产品阵容,为这些车型配套的系统及其配置、操作位等将作为丰田的“架构(“车辆制造”的设计思想)”确定。根据确定的“架构”,将同时开发多款车型,即“分组开发”,推进零部件及系统的共享。通过引进TNGA,计划将开发效率提高20~30%,开发所得的资源将投入至“更好的车辆制造”中去。
制造改革   供货商与丰田的采购、生产技术、技术(研发)这4个部门共同开展业务,实现更容易制造、更简洁的零部件及系统结构。由此,可实现更简洁更小型化的制造工艺,逐一制造更精良的零部件,确保更高的品质。
努力转变为
全球标准
  原先开发符合丰田专用规格的零部件,今后为了也能够采用多家整车厂全球通用的标准件,将改为全球标准规格。
与TNGA连动的
采购战略
  采购部门将应对“分组开发”带来的零部件及系统的共享,集合多款车型,在全球实施跨越不同车型、地区和时间的“集中下单”,进一步确保竞争力。

 

 



TNGA的具化

  以下是TNGA具体进程的概要。

首先开发3个平台

以3个平台
覆盖总体产量的
5成
  将首先开发较容易实现零部件共享的3种前轮驱动车平台(Prius/Corolla用新MC平台、Camry/RX用K平台、Vitz/Yaris用新B平台),基于各平台开发多款车型。基于这3个平台的车辆将覆盖总产量的5成。
轻量化   计划将基于TNGA的车型整备质量最多削减20%。
加强安全性   2014款Corolla等丰田车在美国Insurance Institute for Highway Safety新引进的"small overlap test"(驾驶座一侧的前角以时速40英里碰撞电线杆或树的安全性测试)中勉强取得合格(marginal)。除了采取一些临时性对策以外,还将借TNGA之机,包括原有的测试项目在内,对安全性行根本性地加强。

 

零部件共享与集中下单

首先共享2~3成
零部件
  共享平台的车型之间,使用的零部件中目前共享2~3成,未来将提高至7~8成。此外,即使共享零部件,与商品力无太大关联的部分以及每个车型不同的部分将进行改良,重塑“车辆制造”的理念。
  各部位“模块”的开发由丰田与零部件配套厂共同推进,将“量化”的优势最大化,以削减成本。
安装位置与
发动机安装
角度的标准化
  TNGA首先将驾驶座的安装位置(从地板到臀部的高度)分别进行标准化,分为MPV、SUV、三厢车/两厢车与轿跑这4种。安装位置的高度一旦改变,座椅、方向盘、踏板甚至仪表、开关等多个零部件的安装位置及角度也都会发生改变。标准化后,例如安全气囊的种类也会大幅削减。
  发动机安装角度的标准化。由此,进气系统零部件、排气系统零部件、启动机、交流发电机、泵等安装于发动机的多种零部件的配置也可进行标准化。
零部件配套厂应对
“集中下单”
  为了应对“集中下单”,零部件配套厂将不得不完善全球供应体制、降低成本。这将增加从全球性供应商的采购。
  适用TNGA技术的首款车型将是主要在日本国内生产的下一代Prius,其次将是在新兴国家生产的IMV系列、2017年主要将在美国生产的Camry等车型。丰田将首先在日本国内完善在新兴国家和美国共享零部件及模块的采购体制,并陆续扩大采购范围。
  2014年1月1日,丰田将采购总部内的采购企划室重组为“采购企划/TNGA推进部”。TNGA原本以技术部为主导推进,今后将形成采购部也能正式推进的体制。

 

推进动力总成的标准化与加强

发动机的标准化   2013年4月1日成立“Unit Center”,同时也推进共享动力总成。总部工厂内建设地上12层的“动力总成共同开发楼”,2013年2月起开始运营。约有2,800名技术人员。
  将集约分散的发动机等零部件的研发及生产技术两大功能,开发新技术和新工艺,从而开发卓越的动力总成系统,实现迅速的产品化。还为两大功能的开发人员提供了众多可开展讨论的场所。
  发动机方面,计划将汽缸的尺寸标准化,设定不同种类汽缸的基本模块,通过该模块的组合,制造不同排量的发动机。2016~2017年将投放FF用2500cc、2000cc及1500cc发动机。VVT及直喷系统方面,也将把根据不同车型开发的零部件进行标准化,应用至多款发动机。计划削减发动机约20%的开发工作量。
也推出
涡轮发动机
  丰田在2013年东京车展上展出搭载2000cc涡轮发动机的雷克萨斯LF-NX概念车。2014年将投放全球各市场。这是丰田自80年代以来的首款涡轮发动机车。
  2015年以后投放的小型发动机包括HV在内,以可搭载涡轮为前提进行开发。不久的将来,将采取“大排量发动机将使用HV、中小型发动机将根据产品的特点区别使用HV与涡轮”的方针。
HV用发动机的
热效率提高至42%
  目前Prius、Crown混合动力车的发动机热效率为38.5%,但2015年投放的TNGA车计划通过提高燃烧效率、降低摩擦力,提高至42%左右。热效率达到40%以上后,内燃发动机的能源就不会作为热量损失,而是尽可能转化为驱动力,仅发动机效率的改善就能提高近10%的燃效。
  非混合动力车的普通汽油车发动机的热效率为36~37%,计划提高至40%左右。
新增风洞实验楼   丰田成立“动力总成共同开发楼”的同时期还完成了新的“风洞实验楼”。将加强、推进气流相关车辆技术的开发。具备大型送风机以及可再现实车行驶情况的系统,可再现250km/h以下时速行驶时的风力环境,高精度评估从市区行驶到高速行驶时的空阻特性。
  风洞实验楼位于总部技术中心内,可与设计、设计/实验部署形成紧密合作,从而实现更具特点的设计、提高静音性、操作性和行驶稳定性。要提高高速行驶时的燃效,降低空气阻力极为重要,例如,以100km/h的时速行驶时,行驶阻力中的约70%为空气阻力。此外,这是丰田的风洞实验楼自1969年以来首次进行更新。

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