英国不仅赢得了骑自行车的金牌——英国的自行车制造业正在复兴，并确立了自己作为生产赢家的地位。詹姆斯·劳森报道。乍一看，曾经引以为豪的英国自行车业是一副凄凉的景象。著名的英国自行车制造商已经消失或只是亚洲进口产品的标签。罗利 (Raleigh) 曾经是世界上最大的制造商，但现在在英国没有生产任何一辆自行车。现代品牌，如 Islabike、Stanton 和 Bird 可能在英国设计甚至组装，但车架、前叉和大部分其他零件都是在亚洲制造的。甚至伦敦的 Boris Bikes 及其停靠站也是在加拿大建造的。 – 图片由 Robot Bikes 提供。但这就是坏消息结束的地方。 Pashley、Orange、Mercian、Shand 和许多其他公司正在英国制造数千辆完整的自行车。 Brompton，英国最大的农产品r，每年在其位于伦敦的新工厂生产数万辆自行车。大量零部件、服装和配件来自 Fibrax、Renthal、Exposure、Rapha 和许多其他公司。受过去十年自行车使用量增长 25% 的推动，以及英国对高端机器的品味，创新、设计和制造正在迅速增长。本文首次发表在 The Manufacturer 杂志 11 月号上。要订阅，请单击此处。
增材制造
但是，很难改进传统的“钻石”框架设计。为了取得进步，英国制造商正在寻求钛和石墨烯等复合材料和材料，将铸造、铣削和车削等传统技术与碳纤维叠层、机器人自动化和增材制造 (AM) 相结合。虽然由于成本原因远未普及，但 AM 是在这个行业中建立良好。 EADS 空中客车 Filton 中心的电荷产生帧丢失2012 年的增材制造。2015 年，Empire 设计（并由雷尼绍印刷）了 MX6-EVO 原型——世界上第一个增材制造自行车车架。它采用钛金属制造，重量极轻，引起了无数媒体报道。量产版本同样引人注目，采用了 Empire 屡获殊荣的铸铝框架。“这是一个整体铸件，然后我们对其进行加工，因此公差非常出色，”Empire 的总经理克里斯威廉姆斯说。 “它很轻，而且非常坚硬，所以性能非常好。” – 图片由 Hope Technology 提供。 “与机械加工相比，增材制造仍然很昂贵，”他继续说道。 “它需要是一个复杂的部件，不能以任何其他方式制造，或者从品牌的角度来看更具吸引力。”出于这两个原因，AM 是 Robot Bikes 新款 R160 山地自行车 f 的关键框架。这采用了 3D 打印的钛制凸耳，这些凸耳（通过复杂的双搭接接头）粘合到直碳管上。“增材制造让我们能够制造高端框架，而无需使用适合每个人尺寸的模具，”Robot 的首席执行官 Ed 说海桑斯韦特。 “如果没有增材制造，制造凸耳几乎是不可能的。它非常适合小型复杂产品，而且成本只会下降。”但不寻常的材料和设计有时会在本质上是保守的市场中挣扎。主要是出于时尚原因，Empire 现在正在转向更传统的机加工铝制框架。使用焊接和结构粘合剂组装。“这些粘合剂非常坚固，”威廉姆斯说。 “去除热量可避免变形，因此您可以获得更准确、更一致的零件。”机加工铝合金部件，包括阳极氧化和闪闪发光的部件，是 Hope Technology 建立非常成功业务的基础。配对专家为了满足需求，该公司在 60 多台铣床、车床、激光切割机和其他最先进的设备上进行小批量生产。机器人化托盘装载和制动盘热处理有助于提高效率。“一个人运行六台机器，全天候 24 小时工作，”销售和营销经理 Alan Weatherill 说。 “但是因为我们处理的是六到九个零件的小批量，所以它仍然是一个高度手动的过程。” – 图片由 Hope Technology 提供。 石墨烯魔法
在最近转向碳生产的过程中，该公司已经能够借鉴国内自行车和其他行业的经验。 Weatherill 说：“英国在航空航天等领域拥有丰富的复合材料知识。”Dassi 也利用了这一专业知识，其碳纤维车架和前叉由一家一级方程式供应商制造。这里的区别是预浸料（preimpregn由总部位于南威尔士的 Perpetuus 提供的具有热固性聚合物基体（如环氧树脂）的合成纤维含有石墨烯。和首席执行官斯图尔特雅培。 “我们立即从公路车架组中减重 260 克，重量减轻了 25%。”在环氧树脂中仅添加 1% 的石墨烯可提高碳与树脂的粘合力，据称层间剪切强度提高 70%，“50 % 更高的断裂韧性”。 Dassi 还采用 AM 生产石墨和铝制车架配件。许多循环公司已经试用了石墨烯，但挑战一直是在从纳米级放大时保持其性能优势。只有意大利制造商 Vittoria 将石墨烯用于生产轮胎和车轮。那么，这与营销和绩效一样重要吗？苯有很多好处，”Abbott 说。 “它有助于消除道路嗡嗡声，振动减少了 60% 以上。我们目前正在研究导致这种情况的机制。”按照 F1 实践，该公司使用碳而不是金属模具。由于车架和模具的加热和冷却速度相同，因此车架在固化过程中不太可能扭曲。这种劳动密集型工艺造就了昂贵的产品：成品车架组的成本为 6,000 英镑。 “你无法实现碳纤维叠层或自行车焊接的自动化，而且我们不能像在亚洲那样每天付给某人 25 美元，”Abbott 说。台湾不断上涨的成本和延长的供应时间已经说服 Superstar 将他们的生产转移回英国——图片由 Superstar 提供。 自动化和回流
在可能实现自动化的地方，它正在帮助像 Superstar 这样的公司在无线网络中展开正面竞争th 亚洲自行车零部件供应商。董事总经理尼尔·威尔金森 (Neil Wilkinson) 言出必行，现在已将大部分生产重新转移到林肯郡。 . “通过自动化，只需三天时间。” 除了直接销售自有品牌组件外，Wilkinson 还计划让其他供应商为其贴上白标——增加他的市场份额。凭借三到四个星期的交货时间，他认为他可以在价格上与亚洲媲美或击败亚洲。 在与一家航空航天供应商的合资企业中，Brompton 已将其 Superlight 型号的钛制造从俄罗斯转移到谢菲尔德。投资于自动轨道焊接以连接钛管有助于降低劳动力成本。在其位于伦敦的主要工厂，Brompton 使用了三个定制的自动钎焊装置，将坚固的铸造铰链连接到框架上。整个夹具旋转均匀分布从多个燃气燃烧器散发热量，同时摄像头监控金属颜色以确保正确的温度。 “我们是爱德华七世时代和非常现代技术的结合体。” Brompton 的数量证明了复杂的内部能力是合理的，但在本地分包小订单甚至大订单可能会很困难。 Robot Bikes 不情愿地去新西兰购买碳纤维管，而像踏板轴这样的锻造零件在英国特别难以经济地采购。在装配线上工作的 Brompton 员工 – 图片由 The Manufacturer 提供。 “自行车零件的体积中等，公差高，但价格非常低，”威尔金森说，他将航空航天供应商描述为“天价昂贵”。踏板主体比我卖掉整个踏板的价格还多。为了获得合适的价格，大型供应商需要一份为期 10 年的合同，每月生产一百万个零件。”“SKF 是唯一响应我的轴承报价请求的供应商，”他继续说道。 “现在我每年购买价值 300,000 英镑的轴承。”但仍有许多英国供应商的价格和交货时间与亚洲相当或优于亚洲。 Hope 的 Weatherill 引用了当地一家密封制造商的话，而 Robot 的 Haythornthwaite 则赞扬了 Renishaw 的方法：“他们让你按小时使用 AM 机器。我们希望看到更多这样的举措。”未来
最近的英镑暴跌为所有受访的制造商提供了帮助。低汇率加上脱欧后英国的工资停滞或降低对于那些在这里增加大部分价值的人来说可能是个好消息——即使有欧洲关税。随着亚洲生产成本上升和自动化程度提高，回流市场看起来仍然更有吸引力。“当英镑汇率为 1.20 美元时，我们比亚洲便宜 20%，”威尔金森说。 “英国脱欧是有史以来最愚蠢的想法，但我可以看到我们公司的竞争优势。”但真正的工程挑战不是定制高端车型，而是在国内生产具有竞争力的中档和入门级自行车。然而，自动化有其局限性，克服手工构建框架的成本是一大障碍。虽然一些中国和葡萄牙公司正在实现这一目标，但在任何地方还没有人使用机器人来处理整个框架构建工作。看来骑自行车的人仍需支付高额费用才能长期骑优雅的英国制造自行车。Brompton – 用于研发的增材制造
Brompton 内部构建的基于条形码的组件跟踪系统可实现大规模定制– 可能有 1600 万种自行车排列组合 – 图片由 Brompton 提供。Brompton 于 1975 年设计并自 1981 年开始生产，其著名的折叠自行车的生产在十年前真正起飞。从那以后，产量每年以 20% 的速度增长，达到 46,000 个。 75% 用于出口，其中许多通过位于从东京到慕尼黑的 10 家 Brompton Junction 品牌商店销售。2016 年，该公司投资 200 万英镑在西伦敦格林福德新建工厂。在那里，每位客户的自行车都是根据大约 1600 万种可能的排列方式定制的。内部构建的基于条形码的复杂组件跟踪系统可实现这种大规模定制。Brompton 使用增材制造 (AM) 为工厂制造夹具、固定件和模具，但尚未用于生产零件。3D 打印进入研发七年以前，允许快速迭代原型部件，如刹车杆，以测试它们的功能和人体工程学的适合性。该公司最近与 Williams Advanced Engineering 合作开发其首款电动自行车。由于伦敦的高生活成本，招聘恩工程师和其他专家人员的适当比例是一个严峻的挑战。将框架钎焊在一起的 50 名工人和谢菲尔德雇用的钛焊工都是通过学徒制在内部接受培训的。Hope Technology – 全部在内部进行
从 1980 年代后期开始从事航空航天加工，Hope技术稳步扩张，2016 年营业额达 1500 万英镑，增长率为 20%。去年，该公司生产了 85,000 个轮毂、30,000 个制动钳和制动盘以及 25,000 个成品车轮以及许多其他产品。只有不到一半用于出口。由于其 95% 的流程都在内部进行，而且它拥有大量的原材料供应，因此 Hope 总能制造出一些东西来维持其机械车间的运转。由于需要源源不断的延期交货，它的目标是实现几乎为零的成品库存并按订单生产。零件经过机械加工和阳极氧化处理后，第二天就会出来。经过多年的测试，该公司于 2017 年开始生产碳纤维。它没有w 每年生产 200 台价值 7,500 英镑的 HB.211 碳纤维车架机器，以及更多的碳纤维车把和座杆。展示约克郡的实用主义，Hope 使用标准的家用冰箱来存储其预浸料。其工具制造专业知识意味着它可以制造Robot Bikes – 定制高端由四个大学朋友于 2013 年创立，Robot Bikes 的产量数字低于 60,000 英镑。数十个而不是数千个。但由于每辆山地自行车的成本为 7,500 英镑，大规模生产从来不是计划。 Robot Bikes 的车架结合了 3D 打印的钛合金凸耳和单向纤维碳管——图片由 Robot Bikes 提供。该设计采用 3D 打印的钛制表耳来处理高而复杂的负载，并通过轻质、坚硬的单向纤维碳管连接。使用建模规范ialists Altair 与增材制造 (AM) 专家 Hieta 和 Renishaw 一起优化了凸耳的形状，使 Robot 能够非常快速地构建原型。AM 还让他们按订单生产自行车，凸耳到达后可以拆开从一点点手工整理。碳管是他们需要库存的全部。机器人将每个客户的装配和处理要求输入到其 CAD 包中，然后自动生成定制的设计几何图形。生产很简单：切割和粘合管子，安装轴承和密封件，然后组装带有车轮、制动器、齿轮和其他部件的自行车。Superstar – 基于 CNC 的修复
Superstar 开始销售进口自行车零件早在 2006 年就在 eBay 上销售，后来在台湾生产盘式刹车片和踏板等高价值商品。但随着台湾成本上升，交货时间从 30 天延长到 7 个月，回流看起来很有吸引力。第一台铣床于 2011 年到货。该公司现在拥有 12 台 CNC 机床es 在其林肯郡基地生产从踏板到链轮的各种产品。他们使用全自动机器人生产单元，机器人还用于将销钉拧入踏板等任务。最新的四台 CNC 机器和机器人装载机专为制造轮毂而定制，生产速度比一般生产速度提高 10 倍- 用途手动机器。他们耗资 100 万英镑，每年可以制造 25,000 个集线器——如果周末和轮班工作的话，甚至更多。
