譚春艷
摘 要:本文闡述了純電動車質量管理模式,從設計安全、部品管理、制造安全、整車下線檢測、整車試驗評價、存儲管理方面建立管控流程、基準。通過在新車項目上的實際運用,成功開發(fā)了東風柳汽景逸、菱智兩個基礎平臺的電動車。
關鍵詞:純電動車;質量管理;體系
隨著時代的發(fā)展,全球面臨著石油能源危機和環(huán)境惡化問題,推動新能源汽車產業(yè)健康發(fā)展是當前重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。2015年4月,財政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布《關于2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》,政策表明高度重視節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展。同時,在2017年開始推行平均油耗消耗量積分+新能源汽車積分——“雙積分”制度。
節(jié)能環(huán)保是大勢所趨,對于汽車生產制造企業(yè)而言,面臨著油耗及碳排放積分的壓力。2018年~2020年平均油耗實際值(L/100km)要求分別為 6、5.55 ;新能源汽車積分比例要求分別為8%、10%、12%。另一方面,用戶駕乘體驗需求升級。新能源車型的研發(fā)和投產提升日程。
2013年,柳汽開始探索新能源車型純——電動車的開發(fā)工作。新能源車型質量管理對于我公司而言存在特殊性,首先高壓系統(tǒng)安全是純電動汽車首要保證的目標;其次國內外純電動車標準和體系在不斷完善;再次柳汽首次生產純電動汽車,無相關技術積累,首次探索純電動車整車評價、驗證體系,試銷車的問題管理、售后保證方式。
通過純電動車的開發(fā)項目,摸索建立純電動車質量管理模式。下面,從設計安全、部品管理、制造安全、整車下線檢測、整車試驗評價、存儲管理方面進行說明。
1 、設計安全
1.1機械安全
機械安全作為產品四大安全之一,對產品的安全性能發(fā)揮這基石般的作用,支撐著產品上層安全性能的延伸。以高壓線束機械安全設計為例:
高壓線束分兩個部分,導線、高壓連接器。導線要求帶屏蔽層,有效防止傳輸干擾;耐高壓,滿足大電流的負載要求;外包材料用橙色波紋管,起警醒作用;優(yōu)于QC/T 1037要求。連接器要求帶高壓互鎖,有效滅電弧,保證用電安全;手指無法直接觸碰導體;連接器帶屏蔽殼,避免干擾;防水等級滿足IP6K9K要求。
1.2電氣安全
電動汽車所使用的電壓高達300~600V(DC)甚至更高,電流也達到幾百安培。高電壓、大電流的工作環(huán)境會對電氣部件帶來危害,并進一步引發(fā)安全事故。因此,高壓系統(tǒng)電氣安全設計可降低電氣安全事故。以碰撞防護為例:碰撞防護在開發(fā)中設計成整車三級故障,碰撞后,整車下電;最低標準滿足GB/T ?31498-2015《電動汽車碰撞后安全評價》要求。
1.3策略控制安全
2 、部品管理
采用專用設備檢測各關鍵零部件的性能參數(shù)。高壓系統(tǒng)品質管控要求除了滿足法規(guī)及CCC認證要求外,重點開展:高壓系統(tǒng)及其零部件特殊特性管控。對于動力電池包等電動車核心部件,為保證安全性能,開發(fā)便攜式電池包檢測設備。
以電池包為例:設立電池包容量要求、氣密性要求、絕緣阻抗等關鍵參數(shù),要求供應商提供所有項目的檢查報告。便攜式檢測設備可檢測喚醒功能、高壓繼電器功能、電池包高壓、絕緣狀態(tài)等12項。
電池包存儲管理:現(xiàn)場存儲滿足要求干燥、陰涼、通風、清潔、小心浸水,必須防雨和遠離其他水源等要求;存儲點配備有排氣系統(tǒng)或排風裝置;存儲環(huán)境為恒溫恒濕(溫度28度,濕度80%),按存儲面積配備除濕機;區(qū)域內鋪裝絕緣膠墊;配備充足的滅火消防器材,干粉滅火器及消防沙;粘貼相應警示標示及管理制度。
3、制程質量、安全管理
3.1產線工藝布局方案
結合柳汽規(guī)劃,純電動車需要與傳動燃油車安排在同一條生產下生產,不純電動跟車單獨投資生產線。為確保電動車混線生產,基于電動車與汽油車結構差異,在裝配流程、工時平衡、模塊裝配、結構優(yōu)化等方面進行工藝布置。
3.2 推行模塊化,開展工時平衡
開展DST差異分析,電動車與共線的傳統(tǒng)燃油車的結構差異主要集中在:內飾線增加了三大冷卻系統(tǒng)的管路和高壓電線束,發(fā)動機分裝線減少了轉向系統(tǒng)、變速器零件裝配,底盤線和整車線減少排氣、進氣系統(tǒng),上線后裝配線前緊后松。推行模塊化生產實現(xiàn)混線生產工時平衡:景逸純電動車S50EV完成17個模塊實施,減少總裝主線裝配零件數(shù)106個(含標準件),降低DST12.7分;菱智純電動車CM5EV完成20個模塊實施,減少總裝主線裝配零件數(shù)130個(含標準件),降低DST14分。
3.3電池包AGV合裝、電池包擰緊方案
柳汽電池包合裝節(jié)拍為60s,相對比亞迪、江淮、榮威等效率提升20%,與花都日產節(jié)拍相當。采用ATLAS單軸擰緊機擰緊,保證電池包安裝螺栓的擰緊質量,并通過扭矩采集系統(tǒng)實現(xiàn)擰緊扭矩采集,開展扭矩SPC。
3.4冷卻液加注、充電樁布置、動力電池包裝配線邊及中轉庫存儲方案
電動車有電機、電池包、空調暖風三個冷卻系統(tǒng),設計上采用三個冷卻液加注孔加注,合計工時286s,超出節(jié)拍。通過分工位二次加注,滿足要求。
3.5建立裝配前電池包外觀檢驗方案、處置流程,高壓線300%檢驗及插接標準。有效管控電池包不合格品、高壓線插接不良的流出。
3.6建立電動車電控診斷執(zhí)行標準
通過EOL設備對電動車BMS、VCM、MCU、OBC、DCDC、T-BOX的電控單元實現(xiàn)參數(shù)輸入、清故障碼、讀故障碼、讀數(shù)據流等檢測功能。
3.7建立電動車整車絕緣檢測規(guī)范、快慢充能力檢測規(guī)范
3.8建立涉水檢測標準
根據GB/T 18384.3-2015《電動汽車 安全要求 第3部分:人員觸電防護》要求,研發(fā)及生產過程需進行涉水路試驗證。涉水路段長度75m(不包括進出坡道及輔路)、寬度4.5m、水池深度0.65米,水位可根據需要進行4種高度調節(jié)(0.1米、0.2米、0.3米、0.4米)。電動車在10cm深的水池以20km/h的速度行駛500m。
3.9電動車安全生產管理
生產現(xiàn)場共識別出危險源39項,17項目判定為不可接受風險,均制定管控措施并嚴格執(zhí)行。新增電池包吊運吊車、試制安裝升降機、電池包AGV、絕緣手套、絕緣扳手、消防沙、隔離倉庫、絕緣膠墊、相關安全標識等設施。
開展新能源電氣作業(yè)培訓、管理制度培訓、危險源培訓、吊車升降機培訓、運輸物流培訓、作業(yè)技能培訓等,共計開展400人次培訓。涉及高壓作業(yè)崗位均取得高壓電工證才能上崗。
制定了一系列規(guī)章管理制度,如《電池包存儲運輸安全管理制度》、《電池包不合格品管控流程》、《觸電事故處置方案》、《酸堿類化學品泄漏處置方案》、《成品車庫火災爆炸處置方案》等
4、整車試驗、整車評價
4.1編制12項純電動車評價基準
以制動能量回收、快/慢充充電時間進行說明。
1)制動能量回收功能
評價內容:[ECO模式、正常模式]×[松油門、踩剎車]×[平路、下坡]模式下的能量回收表現(xiàn)
判斷基準:能量回收柔和,無強烈制動感;功率表指針指到0以下。
試驗方法:每天1~2次測試
2)快\慢充充電時間
評價內容:充電時間及充電過程指示燈顯示狀態(tài)
判斷基準:
①充電時間: DC充電儀表顯示10%-80%充滿時間<45min; AC充電儀表顯示0%-100%充滿時間<13h
②充電故障顯紅燈,充電成功顯綠燈(閃爍頻率0≦SOC<50%,7HZ;50%≦SOC<75%,3HZ;75%≦SOC<100%,1HZ)
試驗方法: 批量生產前,下線車輛按10輛車/月。 >2次/輛車,試驗車按12次/5000km頻次檢驗
4.2增加軟件版本監(jiān)控
傳統(tǒng)燃油有控制器11個,純電動車新增了9個,軟件與整車的匹配、兼容更復雜。整車試驗增加軟件版本與故障履歷的監(jiān)控,監(jiān)控內容包含零公里軟件版本、驗證問題、版本變更內容、刷新版本等
5、結語
景逸S50EV、 菱智CM5EV項目,是柳汽首次涉及新能源汽車開發(fā)。電動車質量、工藝管理控制體系的建立,明確電動車生產用檢測項目及安全生產作業(yè)要求,確保滿足新能源汽車生產企業(yè)許可條件及審查要求。
建立電動車混線生產工藝流程及標準,為柳汽平臺首創(chuàng),橫向對標標桿,達到國內領先水平。規(guī)范電動車調試返修、雨天路試、整車絕緣規(guī)范,并建立柳汽電動車涉水路段,處于行業(yè)領先水平。柳汽純電動汽車高壓系統(tǒng)及其零部件功能安全管理,在滿足國家法規(guī)要求的基礎上,還參考了歐洲標準,達到國內領先水平。建立了柳汽電動車整車質量性能驗證、管理模式,確保電動車高質量的投入市場,提升新能源汽車市場競爭力。