深入德國KW總部,窺見德式工藝的奧秘

文、圖/童國輔

協力/ KW台灣分公司-德凱汽車(04)2473-2575

這個月筆者應KW台灣分公司之邀,前往德國KW避震器總部採訪,在此行中筆者看到了許多過去不曾看過的避震器製造技術,也讓人見識到德國人製造避震器的專業與嚴謹態度,希望藉由這篇深入淺出的報導內容,讓大家也能一同感受到其獨到之處,從中體會世界頂級的製造水準。

創立於1991年

從修改避震器起家

來自汽車製造大國-德國,創立於1991年的KW避震器,主要營業項目即是性能避震器的研發與製造,利用不斷改進與創新的技術,加上積極投入賽車運動所獲得的經驗,KW避震器深知,一組優良的避震器不但需提供良好的操控性與乘坐性,更需為高速穩定性、制動性與產品耐用度給予最佳的保障,從研發、測試到製造完全不假他人之手,才能確保產品高品質的呈現,展現德國人一絲不苟的原則。

而KW避震器並非草創初期就開始生產與製造避震器,而是先從拆解與修改Koni避震器內部阻尼設定開始,並將這些修改過的Koni避震器應用在賽車場上,從中摸索關於避震器內部的構造與相關設定原理,隨著各地賽車市場需求愈來愈大的情況下,1995年才正式成立製造工廠,開始專心製作屬於KW自己的改裝避震器,並且於1999年成立KW車隊,投入歐洲各地的賽事活動中,並且也曾於Nurburgring賽車場中取得多次冠軍名次。

創立於1991年的德國KW避震器,早創初期是以拆解與修改Koni避震器內部阻尼設定開始,並將這些修改過的Koni避震器應用在賽車場上。

隨著這20多年來的成長,KW避震器不只是專業改裝避震器品牌,也是許多德國車廠的OEM夥伴,包含多部M.Benz AMG Black-Series車款、BMW E92 M3 GTS、F82 M4 GTS、M2 M-Perfoemance、Alpina B3/B6賽車與Porsche Cayman GT4 CS比賽車等,多部原廠高性能車款的避震器都是採用KW為其代工的產品,顯見KW生產的避震器確實已居世界頂尖地位。

創立至今KW避震器從沒有離開賽車場過,長年贊助WTCC賽事,並為各車隊量身打造賽車用避震器就是最好的例子。

包含曾經在歐洲GT3級別賽事中取得多場勝利的Alpina B6賽車與目前Porsche積極推廣的Cayman GT4 CS賽車,都是採用KW設計與製造的避震器。

目前KW避震器也是許多德國車廠的OEM夥伴,包含多部M.Benz AMG Black-Series車款、BMW E92 M3 GTS、F82 M4 GTS、M2 M-Perfoemance等,多部原廠高性能車款的避震器,都是採用KW為其代工的產品。

德國KW發展歷史

1992年 KW Turing成立,主業為銷售汽車零件與改裝車輛,副業則是拆解並修改Koni避震器,以供店內改裝車輛使用。

1995年 研發出全球第一組街車用高低可調避震器產品,並且於Essen展中取得大量訂單。

1996年 停止買賣商品生意,專注於製作避震器的工作上。

1997年 後輪高低可調避震器上市。

1998年 公司搬遷至現址位置。

1999年 KW車隊成立,並且於賽事中取得多場勝利。

2000年 Weitec品牌成立。

2001年 KW Variant 3產品與Inox-Line不銹鋼桶身開始生產。同年也開始贊助ETCC賽事。

2002年 更換全新KW Logo。

2004年 收購LSD鍘刀式車門公司。

2005年 開始贊助WTCC賽事,且美國KW公司正式成立。

2006年 購入7-Post阻尼測試機。

2007年 開始為M.Benz CLK63 AMG Black-Series代工製造避震器,並且積極投入Nurburgring 24小時耐久賽事中,提供包含Mamthey-Racing在內的70多支車隊所需的賽車避震器。

2008年 開始為Viper SRT10 ACR 與SL 65 AMG Black-Series車款代工研發專用避震器。同年KW HLS液壓升降系統發表。

2009年 為GUMPERT Apollo超跑代工製造避震器。

2010年 為BMW E92 M3 GTS代工製造避震器。Race Room專業賽車模擬遊戲推出。

2010年 為AMA SLS E-Cell、C63 AMG Black-Series、Alpina B6賽車等車款,研發製造專屬避震器。KW DDC電子阻尼避震器推出。

2012年 為BMW Z4 GT3比賽車研發製造避震器,KW DLC氣壓懸吊避震器推出。

2014年ST避震器正式發表、為CLA45 AMG Racing-Series比賽車、BMW M235i比賽車與JCW Mini Cooper S街車研發製造避震器。

2015年 供應991 GT3 R、Cayman GT4 CS等比賽車專用避震器、為BMW代工M4 GTS專用避震器。

2016年 為BMW代工製造M2選配用的M-Performance避震器。

專注複筒避震器生產

複雜零件考驗品質

既然是從摸索複筒式設計的Koni避震器開始,KW避震器之後所生產的避震器也是以複筒式設計為主,相較於單筒式避震器,複筒式避震器有著更高耐用度與舒適性,更適合街道車使用,所有原廠避震器也都是採用複筒設計,但這種形式的避震器卻有著零件複雜、組裝不易的缺點,據德國KW表示,該公司旗下所生產的V1、V2與V3等型號避震器,內部所需使用的零件數量竟高達150-200個之多,如何確保每個零件的品質一致,組裝時的技術水準穩定,對KW工廠來說是一大考驗,為此德國KW可是花了相當多年的時間,揉合德國人一絲不苟的工作精神,創造出屬於德國KW才有的製造流程,而此製造流程也是筆者這次前往德國所有探究的重點內容。

這兩張圖可代表KW V3避震器的結構與採用的零件數量,在複筒式設計下,構造相當複雜,單減震筒就由多達將近40個零件,更不用說其他外部零件,因此一組四支避震器由150-200個零件所組成的說法是無庸置疑。

從2001年開始KW旗下所有避震器都是採用Inox-Line不銹鋼管製成,因此抗銹蝕的能力是其他採用鋼鐵材質的避震器品牌所無法比擬的,最右側為最新KW筒身、右二為早期Inox-Line材質,生鏽的則為鹽霧測試後的它牌產品。

從「生產」開始談起

CNC+焊接固定座

一支KW避震器擁有將近50個零件組成,不可能所有的零件都是在KW內部製造而成,一定會有許多零件都是委外加工而成,不過許多重要的項目,KW還是堅持在廠內製造,例如減震筒的內外不銹鋼管、活塞桿等,關係到避震器強度與抗鏽蝕的部件,這些部件很多都是採用CNC加工製造成而,因此KW特地成立一個CNC加工部門,專門製造這些半成品零件,且加工過程幾乎全數採用全自動化生產,可減少人為操作時產生的誤差。

此外,避震器下方通常會焊接許多固定座,這些固定座是用來安裝煞車油管、仰角或其他懸吊拉桿之用,因此焊接位置是否準確無誤,焊接強度是否足夠等,會大大影響安裝時的完整度,甚至也會影響行車安全,因此對於每個KW避震器固定座位置的初次設立與打造,也都是在KW總部內完成,之後KW會製造出固定模具,讓每次焊接固定座時,能如同原廠避震器般精準無誤。

許多重要零件KW還是堅持在廠內製造,例如減震筒的內外不銹鋼管、活塞桿等,關係到避震器強度與抗鏽蝕的部件,這些部件很多都是採用CNC加工製造成而。

每個KW避震器固定座位置的初次設立與打造,也都是在KW總部內完成,之後KW會製造出固定模具,讓每次焊接固定座時,能如同原廠避震器般精準無誤。

龐大的「庫存」量

每個零件都有料號

接下來筆者要談的是庫存管理這部分,由於KW所製造的避震器是採用全長調整設計,而非日系或國產避震器採用的筒身可調設計,煞車油管或其他懸吊系統的固定座,都是直接焊接在筒身上,而非只是腳管上,使得KW針對不同車型所製造的避震器都是獨一無二的,沒有所謂減震筒共用的情況發生,這也使得KW總部內的零件庫存量相當龐大,為了建立良善的倉庫管理,KW為每個零件都建立一個專屬料號,並統一入倉管理,且讓屬性相同的零件歸類的同一區內,讓備料的人可快速取得所需的材料。

而部分重要的關鍵性零件,還會採用大型立體機械化倉庫管理,外型很像立體停車場一樣,需要哪個零件,只要在電腦按鍵面板上輸入料號,機械倉庫就會自動將所需的零件輸送下來,省卻尋找的時間。

KW總部占地最大的廠房就是用來庫存各式零組件的倉庫,為了建立良善的倉庫管理,KW為每個零件都建立一個專屬料號,並統一入倉管理,且讓屬性相同的零件歸類的同一區內,讓備料的人可快速取得所需的材料。

部分重要的關鍵性零件,還會採用大型立體機械化倉庫管理,外型很像立體停車場一樣,需要哪個零件,只要在電腦按鍵面板上輸入料號,機械倉庫就會自動將所需的零件輸送下來,省卻尋找的時間。
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現代化「組裝」工作站

德國製造精髓之一

在KW總部人員的帶領下,筆者接著來到組裝現場,在這裡筆者看到許多KW代工的避震器產品,包含AMG Black-Series、M-Performance車款專用的紅色或藍色彈簧避震器,同時也看到了令人大開眼界的組裝過程。筆者在OP工作了將近13年的時間裡,採訪過多家國內各大品牌的避震器生產工廠,但卻從來不曾像這次採訪KW工廠般留下這麼深刻的印象。在KW組裝線這裡,筆者看到了幾個關鍵性重點,分別是「電腦化生產BOM單顯示系統」、「細膩分工組裝」、「齊全的機械輔具」、與「即時QC檢測儀器」等項目。

首先是「電腦化BOM單顯示系統」,為了確保每組產品所使用零件與組裝過程都正確無誤,KW為每支避震器產品都建立一套專屬的生產BOM單,這份單子上面列舉所有會使用到的大小零件編號,備料人員可以拿著這份BOM單去取料外,單子上面還有一個條碼,組裝線人員在組合減震筒時,一定會先掃條碼,一旁的電腦螢幕上就會出現組裝這支減震筒時的所有零件圖案、料號與順序等,如此一來組裝人員就不用擔心零件有錯、組裝過程失誤等問題發生。

這三個都是組裝線中的「工作站」,類似的工作站大約將近10種,各自負責不同的組裝工作,上頭有組裝零組件時所需用到的零件、氣壓輔助工具、檢測儀器、條碼機與顯示螢幕等,設備相當齊全且新穎。

至於「細膩分工組裝」,指的則是組裝線裡的分工相當細,每個關鍵性部件都有專人負責組裝,之後再把這些小部件交給下一個人來組合更大的部件,多個階段集合起來,就是一支完整的減震筒,在細膩分工下,每個人員可以專注於單純的組裝過程,就像機器人一樣,如此將使得生產品質更加穩定。以上兩個項目,筆者在國內少數避震器工廠內也有看過,雖然細膩程度沒有像KW般這麼好,但已有一定水準,不過接下來的兩個項目就只有在KW內部才有看到。

「齊全的機械輔具」是筆者大開眼界的其中一個原因,大家都知道只要是人員操作,就一定會有誤差,KW為了避免組裝避震器時產生太多人為誤差,在每個組裝工作站中,都會準備許多機械化工具來協助操作人員組裝避震器,這些機械化工具包含有可設定上緊扭力的氣動扳手/電動螺絲起子、固定流量的阻尼油注入器、固定壓力的瓦斯注入器/擠壓器、圓管夾具,與其他可事先設定扭力或壓力數值的機械化工具等,這些工具都可幫助組裝線人員生產品質穩定的KW避震器產品,不會因為鎖太緊/鬆或不良的圓管固定方式,而有產品損壞或組裝不良的問題發生。

最後則是「即時QC檢測儀器」,由於KW避震器內部的零件數量實在太多,很多零件都是委外製造,加上組裝流程相當複雜,為了確保每支避震器出廠時阻尼反應都能符合標準,每個工作站上都設有其專屬的檢測儀器,例如組裝阻尼活塞的工作站內,就設有檢測米粒大小彈簧的阻尼測試機,每個墊片的厚度組裝前也都會量測過,確定零件各項數據符合標準才會裝到避震器上,量測比率是100%,而組裝完成的避震器,進入到包裝階段前,也都會在工作站旁的阻尼測試機上,進行各種不同速度的阻尼測試,確定拉出來的阻尼曲線是符合標準的,才會出貨。重要零件100%全檢的程序是過去筆者採訪避震器工廠時,所不曾看過的情況,也因此才能確保每支KW避震器的組裝過程是正確的,阻尼反應是正常的。

每個工作站幾乎都有一台條碼機與電腦螢幕,組裝前須先掃描BOM單上的條碼,之後螢幕上就會出現組裝這支減震筒時的所有零件圖案、料號與順序等,如此一來組裝人員就不用擔心零件有錯、組裝過程失誤等問題發生。

KW為了避免組裝避震器時產生太多人為誤差,在每個組裝工作站中,都會準備許多機械化工具來協助操作人員組裝避震器,幫助組裝線人員生產品質穩定的KW避震器產品。

包含阻尼油的注入過程,都有專用的注入器輔助,包含油量與黏度都由電腦負責控制,不用擔心會注入太多阻尼油。

這個圓形槍頭是用來將高壓氣體注入減震筒內的工具,口徑有相當多個,可對應不同筒芯粗細的避震器,可確保注入的氣壓壓力是正確的,且不會傷害O型油封,這也是KW自行研發而成的輔助工具。

進入到包裝階段前,也都會在工作站旁的阻尼測試機上,進行各種不同速度的阻尼測試,確定拉出來的阻尼曲線是符合標準的,才會包裝出貨,抽檢率是100%。

每個大大小小的彈簧,也都有專用的儀器進行彈性係數的檢測。

著重「研發」過程購入7-Post阻尼測試機

而KW避震器之所以能享譽全球各地,除了生產的避震器品質穩定、耐用度可媲美原廠避震器等特點外,最重要的還有對操控實際的提升效果,由於KW避震器出身於賽車場上,因此KW從創立至今不曾離開賽車場上,許多寶貴的設定參數與研發數據都是從賽車場上取得,且為了進一步縮短研發時程,特別於2006年購入7-Post阻尼測試機,這組儀器全球只有15部,其中9部在F1車隊內,Audi原廠有1 部,包含雙B與其他車廠等,則都沒有機會購入,而KW在當時因緣際會下,購入了這部檢測儀器,也讓其研發能量更上層樓。

這部7-Post阻尼測試機,目前只有F1車隊與少數車廠才擁有的測試儀器,全球只有15部,可在車輛時速0km/h的情況下,進行各種不同頻率的阻尼彈跳測試,或模擬各種路況測試、賽道測試、煞車與加速避震器反應測試等,是KW研發時的祕密武器。

這部儀器共有7個油壓支柱,其中四個在輪胎下方,負責提供不同頻率的上下震動,一個頂住前軸懸吊,最後兩個則頂住後軸懸吊,頂住前後軸的3個支柱,可升降以改變車身水平高度,來模擬車身於賽道內的重心轉移過程,如此一來這套儀器就可在車輛時速0km/h的情況下,排除動態測試時可能產生的輪胎、路面、溫度與人為駕駛等誤差因素下,進行各種不同頻率的阻尼彈跳測試,或模擬各種路況測試、賽道測試、煞車與加速避震器反應測試等,透過更齊全的測試過程,以獲得更精準的測試數據,讓產品符合最高標準。

除了模擬儀器的測試之外,知名的賽道測試也是重要的數據來源,每款KW避震器都會在德國知名的Nurburgring與Hockenheim兩個賽道進行高速穩定性、加速G值與制動力測試,以求最佳的阻尼反應。

結語

在這次的德國KW總部採訪中,筆者看到KW創立了許多繁瑣的生產、庫存、備料、組裝與檢驗步驟,以確保品質穩定,而更重要的人為因素部分,在筆者將近半小時的偷偷觀察下,看不到任何一位德國人為偷懶或加快生產速度,而放掉一兩次的檢驗就讓產品過關,讓筆者真正見識到德國人一絲不苟的製造技術,也或許是因為這樣大家才會這麼喜歡德國製造的東西。最後,經過實際探訪,筆者可以確定的說KW避震器都是在德國生產而成,當中或許有部分零組件是在他國製造採購,但最重要的組裝與QC過程,確實都是在總部內完成,這點是無庸置疑的。

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