【電動汽車百人會】越博動力的李佔江:電驅動智能製造關鍵問題和解決方案

  1月11-13日,中國電動汽車百人會論壇(2019)在北京釣魚臺國賓館召開,南京越博動力系統股份有限公司董事長李佔江發表了主題演講,演講內容如下:

  南京越博動力系統股份有限公司董事長 李佔江

  尊敬的孫院士、各位專家:

  大家好,我是越博動力的李佔江,今天我和大家分享的題目是“電驅動系統智能製造的關鍵問題和解決方案的探索”。因為時間的關係我儘量簡要彙報,彙報內容主要分為四個部分:

  一,電驅動系統的現狀和趨勢

  剛才各位專家講了,不管是從乘用車到商用車,現在都由單電機向電機和變速器、電機控制器,甚至是整車控制器多合一的集成解決方案。所以說集成化是未來的趨勢,但是大家可以知道,從2012年、2013年電動車大批量投產以來,我記得是在2012年還是2013年電動車首次突破一萬臺,2018年電動汽車突破了一百萬臺,一萬臺到一百萬臺花了僅僅五年多的時間,根據國家的規劃,未來到2025年,當年突破500萬臺甚至更多。我們國家有分散的電機廠、電機控制器廠,剛才精進電動的餘平也講了,對動力總成要求更高,不僅提供完整的動力總成,甚至把整車的因素考慮進去,出現了0.5的概念。所以說怎麼做是我們面臨的共同課題。總體來看,動力系統出現了高度集成化、電機永磁同步化、高功率密度化、減速系統多擋化、冷卻系統多樣化的這麼一個趨勢。兩個電機每個電機的峰值功率可以達到150千瓦,系統集成效率比較高。這是FEV的乘用車動力總成,它的峰值功率可以達到300千瓦,最大扭矩可以達到6000Nm,系統的集成度比較高,效率也比較高。

  二,汽車製造的發展趨勢

  伴隨著信息技術和網絡通信技術以數字化、智能化的發展,製造已經由原來的手工製造向機械化、半自動化、自動化,目前向智能化方向轉變。我國汽車零部件的製造業由單一的小品種向大批量混線方式發展。剛才精進電動、上海電驅動等等國內廠商,其實電機的型號都不下於30種,結合變速箱,基本上這種匹配也至少十種以上,還有電機控制器,所以說怎麼樣去混線生產,專家預計2019年整個電動車的量會接近200萬輛,對整車廠對系統零部件廠商的要求會越來越高,所以這是國內動力總成廠不得不考慮的課題。目前應該說我們國家電驅動動力總成的技術和發達國家還存在著很明顯的差距,多品種自動化混線加工的裝配也比較少,多半是半自動化或者手工性,生產效率比較低,製造成本也比較高。

  三,存在的問題和解決方案

  針對這個問題,我們進行了智能製造關鍵問題的探索和解決方案的探索,請大家指正。目前電驅動系統存在以下問題:

  關鍵問題一:電驅動多樣化高柔性混線規劃難、混線生產受限。新能源汽車動力總成還存在產品種類多、工裝多樣性的特徵,對柔性混線的生產規劃和動態重構的能力要求高,儘管國內已經具備了自動化線的規劃能力,但是我們如何能夠進行動態化的柔性混線能力,目前我們國家還處於初步階段。

  解決方案一:採用具有信息物理系統交換的數字孿生技術,從而突破模塊化生產單元建模仿真產線的動態重構,信息物理系統匹配的關鍵技術,從而實現CPS動態交互的動力總成混線生產模型的建模和仿真,首先要把仿真做好。

  關鍵問題二:高精製造工藝控制難。電機現在達到16000轉,變速箱也需要達到一萬多轉,以前傳統變速箱只需要五六千轉,因為這個問題我們體會比較深,我們在過程中,越博收購了一個核心的變速器廠,我們也在做這方面的探索。

  解決方案二:針對這個問題,目前動力總成零部件正在向高速化、集成化和輕量化方向發展。對於核心零部件工藝的要求會更高,其關鍵的問題是要建立全流程過程的工藝參數感知,關鍵的環節、關鍵裝配的工藝優化控制,從而實現單一裝配的智能化。第二個階段就是首先要把工藝參數,不管從電機控制箱到電機控制器的各個參數進行數據的收集和優化。

  關鍵問題三:縱向一體化管控難。應該說目前動力總成基本上大家體會比較深,模塊化定製,個性化生產,經常是這個車廠催單,誰催得緊或者客戶實力比較強就優先排,大家應該有這個感知,一般到年底交付期天天都是忙著交貨。所以說目前對動力總成零部件的規模化定製、個性化量產的生產還存在工藝多變、工時不穩、緊急插單、型號眾多、異地工廠協作的問題。我們在南京還有一個總部、兩個生產基地,我們也存在這個問題,說一說我們在江北新區一期96畝的生產基地,我們在這個基地裡面打造從電機到變速箱、到電機控制器、到整車控制器的智能工廠建設,因為我們現在也承擔了工信部智能製造標準化示範企業的這麼一個任務。

  關鍵問題四:產品質量工藝性能評價、優化及決策難。現在大家都在講大數據,大數據驅動的企業智能決策已經達成共識,但是如何來把大數據的能力用在動力總成的企業裡面,從而實現提質增效,來解決成本、來解決輕量化、來解決工藝一致性的保持問題,這是一個挑戰。

  解決方案四:針對這個問題的解決方案是以標準的工藝模型和通用的製造技術為基礎,以動力總成的設計、製造到運維服務一體化為核心建大數據平臺,從而實現智能工廠的智能決策和優化,最終實現混線智能工廠的解決方案。

  四,越博動力在智能製造方面的探索

  公司成立時間不長,2012年4月份成立,到馬上7年了,公司專注於新能源汽車動力總成的研發和產業化,我們公司從成立之初就做新能源汽車,尤其是在純電動汽車動力總成的研發和產業化。我們從最開始採用的方案就是電機和自動變速器集成一體化,我很欣慰的是在百人會現場看到了動力系統的解決方案總算是走到了電機、變速器集成一體化,我們在2012年、2013年以及更早期的時候,大家坐的純電動大巴更多是電機直驅,那個時間我們堅定一個方向,因為新能源汽車一定是對效率的要求、對性能的要求、對爬坡的要求、對全路況的要求越來越高,在這個過程中我也諮詢過孫院士,孫院士對我們的路線也表示肯定。經過這幾年的發展,我們的產品從純電動的客車延伸到純電動的商務車,客車從6-12米,商務車從最小的微面到物流車、渣土車、礦用礦卡、碼頭牽引,最大能做到99噸的重卡,目前我們也在探索純電動乘用車方面的應用。公司目前建有國家企業技術研究中心、國家科研工作站,我們也是江蘇省新能源汽車動力系統省重點實驗室,目前承擔國家智能製造新模式的應用,公司在2018年的5月8號在深交所創業板成功上市,我們希望能夠為行業作出更多的貢獻。

  在企業設計能力方面,我們建立了完整的從電機、變速箱、電機控制系統、到整車控制系統,從仿真建模、分析到測試,我們電機、變速箱和總成加起來超過50個產線,公司上市募投的項目也在加大投入。除了在電機控制器和變速箱能力方面,在整車控制能力和整車廠保持同步,我們可以把整車界面全部交給整車廠,我們雖然作為一個系統廠,但是同時在國內常年跑路試,其實也是承擔了整車廠的一部分設計能力。這是包括在生產製造方面探索的圖片(如圖),現在正在向智能化方面邁進。這是我們解決的路線圖(如圖),時間關係我不再一一贅述。

  我們希望建立高一致性、高性能、高穩定的電驅動系統數字工廠,從而實現電驅動系統數字化協同設計、智能裝配、智能檢測、安全生產、故障全程跟蹤等核心業務,從而實現集成一體化的動力總成。第二個是建立集數字化、網絡化、智能化為一體的智能車間管控系統,通過實現MES、ERP、PLM、SCM、智能物流、運維服務,從而提升產品製造過程和工廠運營的自主安全可控水平。最後希望建立面向電驅動行業的智能解決方案,從而推動我國新能源汽車驅動系統生產能力的技術進步和國際競爭力。謝謝大家。

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  提示:本文根據發言整理,未經專家審核,請勿轉載。

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