2018年5月11日,“2018中国(郑州)新能源汽车产业生态大会”在郑州登封盛大开幕,大会围绕“中国新能源汽车的2.0时代”主题,来自政府单位、科研院所、新能源汽车整车企业、零部件企业、新能源汽车运营商、出行公司、新能源汽车终端用户等数百位新能源汽车行业等700精英汇聚一堂,畅谈新能源汽车2.0时代生态构建和发展之路。
在11日上午的生态大会上,苏州绿控传动科技有限公司董事长李磊受邀做“整车安全性可靠性对动力系统的技术要求”演讲!
苏州绿控传动科技有限公司董事长李磊
一、背景、标准、法规
李磊首先从背景、标准、法规方面阐述了新能源汽车产业发展的实现问题。
新能源汽车在行驶中会面临各种复杂路况,坦途、坡道、起步、加速、急刹车、转弯等,并且环境条件因地不同,高温、严寒、高原山地、沿海湿热,温度和地形变化大,车辆会呈现出各种问题。并且,每个人的驾驶习惯不同。
在制造方面,汽车涉及的零部件多达2万个,制造的一致性问题较为突出。电动汽车仅电池的工艺就相当复杂,特别要注重一致性、可靠性和安全性。
总的来说,当前新能源汽车面临复杂的行驶工况、环境条件变化、操作的复杂性、制造的一致性等难题。
在法规方面,李磊表示当前业内比较重视ISO 26262:功能安全领域最著名的标准,针对电子电气系统,为汽车安全提供了一个生命周期(管理、开发、生产、经营、服务、报废)理念,并在这些生命周期阶段中提供必要的支持。
IATF 16949:汽车质量管理体系领域最著名的标准,是降低供应链内部问题和风险以提高利润的基础。
GB/T18384:分别针对车载可充电蓄能系统、操作安全和故障防护、人员触电防护等方面进行了规定。
会上,李磊特别介绍了ISO 26262,ISO26262从2005年就开始制定,2011年11月份发布。2017年11月14号发布GB/T34590,涉及新能源电控、转向系统、刹车系统、先进驾驶。
二、开发管理要求
李磊表示,汽车实际应用会面临着复杂工况、复杂的环境条件、不同的操作、误操作、制造不一致性问题。在开发过程中,单靠一个小团队的智慧和敬业,无法保证万无一失。但是,百密一疏的纰漏就意味着风险,一万台车有一台出问题,一百万台车就可能有一百台车存在风险,而哪怕只发生一例恶性事件,都将严重影响品牌可信度,造成不可挽回的损失。
因此,功能安全相关标准从开发角度,要保障有标准化流程开发,将所有问题考虑进去,即使工程师遗漏了一些问题,但通过这个标准,或者通过标准再进行测试验证能继续进行完善。
李磊表示,功能安全标准通过提供适当的要求和流程给出了避免风险的指导;通过各种技术实现安全措施,应用于开发过程中的不同层面;提供了一个框架,在该框架内可考虑基于其他技术的与安全相关系统;详细说明了功能开发过程中的具体步骤及相互验证流程。
在概念阶段、产品开发、生产、运行、服务和报废期间的主要安全活动;阐述了安全生命周期的参考模型,允许进行安全生命周期的剪裁,包括子阶段迭代。
李磊还介绍了IATF 16949 要求,它以全面质量管理的理论和方法为基础,吸收并借鉴了世界知名质量专家的实践和观点,演变为一套以质量为中心,综合的、全面的管理方式和管理理念,被誉为浓缩的MBA;以ISO9001:2005为基础,兼收并蓄了意大利AVSQ、法国EAQF、美国QS9000及德国VDA6.1等各国汽车业管理体系特长,树立了该标准的权威地位;对日本汽车工业生产管理模式-精益生产方式大力推介,该标准的公布引起了世界制造业的重视。
李磊郑重说到,一定要按照汽车行业的要求和标准来开发,要吸取国外的经验教训,不重蹈汽车产业发展遭遇的血泪历程。
三、产品设计要求
李磊表示,在安全方面,ISO 26262已经提供了非常多指导准则。在产品设计方面,提出了架构设计的可读性验证、可配置软件的适用性、软件架构的可维护性、软件架构的可测性、软件单元设计和实现的可行性。
单元设计方面,软件单元间接口的一致性、软件单元内和软件单元间的数据流及控制流的正确性、简单性、可读性、鲁棒性。
硬件架构设计方面,模块化、适当的粒度水平、简单性。并且硬件架构度量有评估方法。
机械设计方面,满足功能需求、满足可靠性要求、坚持三化原则、与工艺水平生产能力相结合。
四、产品验证要求
实践是检验真理唯一标准。李磊表示,产品前期必须经历一些测试验证,而功能安全也提出很多验证方法,主要有软硬件测试、系统集成测试、整车集成测试三个环节。
会上,李磊推荐了一些软件架构设计验证方法,包括软件单元设计和实现验证方法,单元测试方法和集成测试方法,硬件验证方法,软硬件层面正确执行的方法,内外接口在执行的方法,鲁棒性建议方法等。
五、制造及服务要求
李磊表示,不仅要确保产品设计层面的可靠性,生产制造的一致性、可靠性也至关重要。
在研发阶段,DFX技术和简化设计;生产阶段提出标准化、流程化、完善作业指导;服务阶段要有售前服务和售后服务的培训工作。
李磊认为,汽车的动力系统在制造过程有两大要求:高可靠性和低成本。
高可靠性方面,需要专用设备进行保障,并定期检验设备;主要通过防错设计和采用自动化设备来防呆防错,降低货损率,提高生产效率;通过部件条码数据关联和过程数据记录实现产品的可追溯,并为后期技术升级提供数据支撑;严格按照作业指导书进行操作,规范工艺纪律。
李磊举例说,20世纪80年代,人们工资水平和车价严重失衡,一部车的价格抵得上普通工人一辈子的工资。而今,工资水平大幅提升,车价大幅下降。他表示,这是汽车行业发展规律。对新能源汽车行业来说,也是同样的道理,将呈现同样的发展规律。
遵照汽车行业的发展规律,可大胆设想三四年后,电池价格可能会变成400-500元一度电。那在这个过程中,谁能将成本降下来,谁存活,谁做不下来就出局。那如何像博世一样做到产品的高可靠性和低成本并存呢?
李磊归纳为几点:优化产线设计,减少动作浪费,提高节拍一致性;通过来料合格率检验,细化操作步骤来提升合格率;采用通用性生产设备,提升生产线柔性,应用于多个产品的加工。
六、绿控经验分享
作为新能源汽车驱动系统,尤其是商用车领域的佼佼者,苏州绿控在动力系统研发、生产制造、试验验证等方面颇有建树。最后,李磊分享了绿控多年来积累的经验。
李磊表示,绿控现已形成了自己的项目开发流程,包括产品策划、设计开发、设计验证、量产准备四大阶段,有13个质量控制点、110个输出物和200个模板。
在项目开发的基础上,绿控进一步优化了软件的开发流程;分为需求分析、架构设计、单元设计测试、软件设计验证四大步骤,新增了7项操作指南、16项输出物、18个模板、16项检查表。
李磊表示,整个产品过程开发采用西门子开发系统,实现信息的统一管理和产品开发的实时监控,从而实现产品的全生命周期管理。
此外,绿控还建立了企业知识库和产品数据库;在智能制造方面加大投入,建立电机定子和转子的自动化产线,通过自动化产线提高生产效率,保障产品品质及可靠性;建立了数字化控制中心、实现了生产设备的互联互通,采用了机器人喷涂以及齿轮全磨齿+修形,从而提升产品的各方面性能,并提高生产效率、降低货损率。
据李磊介绍,截止2017年,绿控已有员工689人,其中研发工程师174名,实验工程师18名,试验台架和设备200多台,试验车辆20多辆;具有年产5万套总成的制造能力,核心部件包括电机、变速箱、壳体全部实现自制,并全程追溯,有效保障产品质量。目前,绿控在商用车市场超过40%占有率,纯电动产品在商用车占比10%,预计2018年比2017年增长超过60%。
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