譚春艷
摘 要:本文闡述了純電動車質(zhì)量管理模式,從設(shè)計(jì)安全、部品管理、制造安全、整車下線檢測、整車試驗(yàn)評價、存儲管理方面建立管控流程、基準(zhǔn)。通過在新車項(xiàng)目上的實(shí)際運(yùn)用,成功開發(fā)了東風(fēng)柳汽景逸、菱智兩個基礎(chǔ)平臺的電動車。
關(guān)鍵詞:純電動車;質(zhì)量管理;體系
隨著時代的發(fā)展,全球面臨著石油能源危機(jī)和環(huán)境惡化問題,推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展是當(dāng)前重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。2015年4月,財(cái)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(guān)于2016-2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)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(chǎn)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(chǎn)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(shí)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(yàn)需求升級。新能源車型的研發(fā)和投產(chǎn)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(zhì)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(biāo);其次國內(nèi)外純電動車標(biāo)準(zhǔn)和體系在不斷完善;再次柳汽首次生產(chǎn)純電動汽車,無相關(guān)技術(shù)積累,首次探索純電動車整車評價、驗(yàn)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(xiàng)目,摸索建立純電動車質(zhì)量管理模式。下面,從設(shè)計(jì)安全、部品管理、制造安全、整車下線檢測、整車試驗(yàn)評價、存儲管理方面進(jìn)行說明。
1 、設(shè)計(jì)安全
1.1機(jī)械安全
機(jī)械安全作為產(chǎn)品四大安全之一,對產(chǎn)品的安全性能發(fā)揮這基石般的作用,支撐著產(chǎn)品上層安全性能的延伸。以高壓線束機(jī)械安全設(shè)計(jì)為例:
高壓線束分兩個部分,導(dǎo)線、高壓連接器。導(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(dá)300~600V(DC)甚至更高,電流也達(dá)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(jìn)一步引發(fā)安全事故。因此,高壓系統(tǒng)電氣安全設(shè)計(jì)可降低電氣安全事故。以碰撞防護(hù)為例:碰撞防護(hù)在開發(fā)中設(shè)計(jì)成整車三級故障,碰撞后,整車下電;最低標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備檢測各關(guān)鍵零部件的性能參數(shù)。高壓系統(tǒng)品質(zhì)管控要求除了滿足法規(guī)及CCC認(rèn)證要求外,重點(diǎn)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(shè)備。
以電池包為例:設(shè)立電池包容量要求、氣密性要求、絕緣阻抗等關(guān)鍵參數(shù),要求供應(yīng)商提供所有項(xiàng)目的檢查報告。便攜式檢測設(shè)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(xiàng)。
電池包存儲管理:現(xiàn)場存儲滿足要求干燥、陰涼、通風(fēng)、清潔、小心浸水,必須防雨和遠(yuǎn)離其他水源等要求;存儲點(diǎn)配備有排氣系統(tǒng)或排風(fēng)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(jī);區(qū)域內(nèi)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(yīng)警示標(biāo)示及管理制度。
3、制程質(zhì)量、安全管理
3.1產(chǎn)線工藝布局方案
結(jié)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(chǎn)下生產(chǎn),不純電動跟車單獨(dú)投資生產(chǎn)線。為確保電動車混線生產(chǎn),基于電動車與汽油車結(jié)構(gòu)差異,在裝配流程、工時平衡、模塊裝配、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進(jìn)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(jié)構(gòu)差異主要集中在:內(nèi)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(jī)分裝線減少了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、變速器零件裝配,底盤線和整車線減少排氣、進(jìn)氣系統(tǒng),上線后裝配線前緊后松。推行模塊化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)混線生產(chǎn)工時平衡:景逸純電動車S50EV完成17個模塊實(shí)施,減少總裝主線裝配零件數(shù)106個(含標(biāo)準(zhǔn)件),降低DST12.7分;菱智純電動車CM5EV完成20個模塊實(shí)施,減少總裝主線裝配零件數(shù)130個(含標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)節(jié)拍相當(dāng)。采用ATLAS單軸擰緊機(jī)擰緊,保證電池包安裝螺栓的擰緊質(zhì)量,并通過扭矩采集系統(tǒng)實(shí)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(zhuǎn)庫存儲方案
電動車有電機(jī)、電池包、空調(diào)暖風(fēng)三個冷卻系統(tǒng),設(shè)計(jì)上采用三個冷卻液加注孔加注,合計(jì)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(yàn)方案、處置流程,高壓線300%檢驗(yàn)及插接標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)
通過EOL設(shè)備對電動車BMS、VCM、MCU、OBC、DCDC、T-BOX的電控單元實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入、清故障碼、讀故障碼、讀數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)GB/T 18384.3-2015《電動汽車 安全要求 第3部分:人員觸電防護(hù)》要求,研發(fā)及生產(chǎn)過程需進(jìn)行涉水路試驗(yàn)證。涉水路段長度75m(不包括進(jìn)出坡道及輔路)、寬度4.5m、水池深度0.65米,水位可根據(jù)需要進(jìn)行4種高度調(diào)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(chǎn)管理
生產(chǎn)現(xiàn)場共識別出危險源39項(xiàng),17項(xiàng)目判定為不可接受風(fēng)險,均制定管控措施并嚴(yán)格執(zhí)行。新增電池包吊運(yùn)吊車、試制安裝升降機(jī)、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(guān)安全標(biāo)識等設(shè)施。
開展新能源電氣作業(yè)培訓(xùn)、管理制度培訓(xùn)、危險源培訓(xùn)、吊車升降機(jī)培訓(xùn)、運(yùn)輸物流培訓(xùn)、作業(yè)技能培訓(xùn)等,共計(jì)開展400人次培訓(xùn)。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(yùn)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(xué)品泄漏處置方案》、《成品車庫火災(zāi)爆炸處置方案》等
4、整車試驗(yàn)、整車評價
4.1編制12項(xiàng)純電動車評價基準(zhǔn)
以制動能量回收、快/慢充充電時間進(jìn)行說明。
1)制動能量回收功能
評價內(nèi)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(zhǔn):能量回收柔和,無強(qiáng)烈制動感;功率表指針指到0以下。
試驗(yàn)方法:每天1~2次測試
2)快\慢充充電時間
評價內(nèi)容:充電時間及充電過程指示燈顯示狀態(tài)
判斷基準(zhǔn):
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(yàn)方法: 批量生產(chǎn)前,下線車輛按10輛車/月。 >2次/輛車,試驗(yàn)車按12次/5000km頻次檢驗(yàn)
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(fù)雜。整車試驗(yàn)增加軟件版本與故障履歷的監(jiān)控,監(jiān)控內(nèi)容包含零公里軟件版本、驗(yàn)證問題、版本變更內(nèi)容、刷新版本等
5、結(jié)語
景逸S50EV、 菱智CM5EV項(xiàng)目,是柳汽首次涉及新能源汽車開發(fā)。電動車質(zhì)量、工藝管理控制體系的建立,明確電動車生產(chǎn)用檢測項(xiàng)目及安全生產(chǎn)作業(yè)要求,確保滿足新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)許可條件及審查要求。
建立電動車混線生產(chǎn)工藝流程及標(biāo)準(zhǔn),為柳汽平臺首創(chuàng),橫向?qū)?biāo)標(biāo)桿,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。規(guī)范電動車調(diào)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(lǐng)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(chǔ)上,還參考了歐洲標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。建立了柳汽電動車整車質(zhì)量性能驗(yàn)證、管理模式,確保電動車高質(zhì)量的投入市場,提升新能源汽車市場競爭力。