【文章內(nèi)容簡介】 以及開發(fā)設計過程中計劃的可調(diào)整性，由此提高設計效率和設計的可靠性，同時也降低新產(chǎn)品的成本。理想的模塊化基本結構應該具有標準化的接口（聯(lián)接和配合部），并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化，具有互換性、相容性和相關性?；诋a(chǎn)品特征知識設計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設計領域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗，建立相應的知識庫及推理機制，再利用已存儲的領域知識和建立的推理機制實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品的方案設計。智能化設計方法的主要特點是：根據(jù)設計方法學，借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現(xiàn)實技術，以及多媒體、超媒體工具進行產(chǎn)品的開發(fā)設計、表達產(chǎn)品的構思、描述產(chǎn)品的結構。把產(chǎn)品的整個開發(fā)過程概括為“產(chǎn)品規(guī)劃”、“開發(fā)”和“生產(chǎn)規(guī)劃”三個階段。機電產(chǎn)品的方案設計正朝著計算機輔助實現(xiàn)、智能化設計和滿足異地協(xié)同設計制造需求的方向邁進。綜合運用上述四種類型設計方法是達到這一目標有效途徑。雖然這些方法的綜合運用涉及的領域較多，不僅與機械設計的領域知識有關，而且還涉及到系統(tǒng)工程理論、人工智能理論、計算機軟硬件工程、網(wǎng)絡技術等各方面的領域知識，但仍然是機電產(chǎn)品方案設計必須努力的方向。（1）典型案例電動汽車/混合動力用電機系統(tǒng)舉例：（2）混合動力系統(tǒng)實現(xiàn)方案 Series HEV/Plugin（3）中國電動/混合動力系統(tǒng)發(fā)展趨勢由于ISG系統(tǒng)介于傳統(tǒng)汽車和新能源汽車的共同需求，預測近期內(nèi)ISG系統(tǒng)是主打產(chǎn)品。隨著電池技術（特別是鋰離子電池）的快速發(fā)展，純電動和Plugin系統(tǒng)將得到重點關注和快速發(fā)展鑒于電池發(fā)展的不確定性，采用雙電機系統(tǒng)的強混合動力汽車將占據(jù)一定的比例，并根據(jù)電池成熟程度，往Plugin靠攏。（4）電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)典型結構（5）汽車產(chǎn)品設計方法：復雜系統(tǒng)的分解設計與驗證（6）汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)系統(tǒng)功能：機電能量轉(zhuǎn)換關鍵子系統(tǒng):? 電池作為電源或負載（儲電裝置）? 汽車/發(fā)動機作為機械負載或機械能量源? 電機作為雙向機電能量轉(zhuǎn)換裝置? 逆變器作為交直流電能轉(zhuǎn)換裝置? 控制器作為上述能量轉(zhuǎn)換的控制裝置（7）電動汽車對電機系統(tǒng)的要求? 結構緊湊、尺寸小? 重量輕? 可靠性高、失效模式可控? 效率高? 成本低? 低噪聲、低震動? 恒功率調(diào)速范圍寬（8）下一代汽車電子伺服系統(tǒng)及其車用伺服電機1993年美國能源部、商務部、貿(mào)易部、國防部、環(huán)保局、宇航局、國家科學基金會七個政府部門下美國三個最大的汽車制造公司，克萊斯勒、福特和通用，建立了新一代車輛伙伴關系（pngv partnership for a new generation of vehicles），目標是開發(fā)新一代機動車技術，以增強美國汽車工業(yè)的實力。1998年至2002年期間，美國國家自然科學基金（nsf）資助美國國家電力電子中心（由美國virginia和美國wisconsin等四所大學組建）研發(fā)車輛電子動力驅(qū)動系統(tǒng)、電子伺服控制系統(tǒng)和各種車輛專用ic模塊，提高汽車電子電氣部件的可靠性，降低其成本和搶占車輛電氣自動化技術的制高點，增強在國際市場的競爭力。線控的汽車電子伺服系統(tǒng)（xbywire）在未來將是十分重要的技術，該技術可將各種獨立的系統(tǒng)（如轉(zhuǎn)向、制動、懸掛等）集成到一起由計算機調(diào)控，使汽車的操縱性、安全性以及汽車的總體結構大大改善，設計的靈活度也大大增加。目前，電子動力方向盤和線控剎車已經(jīng)在一些歐洲車型上被采用，在這個系統(tǒng)中已經(jīng)削減了相當多的機械部件，如液壓泵等。汽車電子伺服技術是具有革命性的技術，隨著這個技術的使用，許多傳統(tǒng)的機械部件將會在未來的汽車上消失，而越來越多的車用伺服電機將出現(xiàn)在未來的汽車上。 全球最大的汽車零部件企業(yè)一美國德爾福汽車系統(tǒng)公司預計，在未來的35年內(nèi)全世界的汽車將逐步采用電子伺服驅(qū)動系統(tǒng)，如電子動力方向盤和線控剎車伺服驅(qū)動系統(tǒng)。目前，美國德爾福汽車系統(tǒng)公司正在全球范圍內(nèi)尋找年產(chǎn)300萬臺以上的電子動力方向盤的交流伺服電機合作伙伴。（9）產(chǎn)品方案類別方案特點規(guī)劃產(chǎn)品新能源汽車電子控制系統(tǒng)異步感應電機控制系統(tǒng)2異步電機系統(tǒng)的特點是結構簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠，低轉(zhuǎn)矩脈動，低噪聲，轉(zhuǎn)速極限高。不同產(chǎn)品的驅(qū)動系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)永磁同步電機控制系統(tǒng)2具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調(diào)速范圍，發(fā)展前景十分廣闊，在電動車輛牽引電機中是強有力的競爭者，已在國內(nèi)外多種電動車輛中獲得應用。不同產(chǎn)品的驅(qū)動系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)伺服電機系統(tǒng)2 線控的汽車電子伺服系統(tǒng)（xbywire）在未來將是十分重要的技術，該技術可將各種獨立的系統(tǒng)（如轉(zhuǎn)向、制動、懸掛等）集成到一起由計算機調(diào)控，使汽車的操縱性、安全性以及汽車的總體結構大大改善，設計的靈活度也大大增加。轉(zhuǎn)向、制動、懸掛伺服系統(tǒng)五、項目實施方案 項目技術路線近年來，隨著汽車電子整機向數(shù)字化、高頻化、多功能和薄、輕、小、便攜式的方向發(fā)展，對汽車電子精度要求越來越高，采用過去傳統(tǒng)的手工辦法安裝到印制板上已不可能。因此，本項目選擇采用貼片機，甚至高速貼片機進行生產(chǎn)，并采用波峰焊或回流焊的方法焊接在印制板上，同時采用全新的測試方法對整個電路板進行檢測。（1）生產(chǎn)工藝說明生產(chǎn)工藝技術主要包括倉庫入料工藝、生產(chǎn)加工工藝、裸板檢驗工藝、三防處理工藝、老化處理工藝、裝配工藝、入庫檢驗工藝（出廠檢驗）等工藝流程。由于本項目增加了單板、貼片、插件生產(chǎn)能力和自動測試水平，自動化程度會得到提高，不但具有保證大額訂單的生產(chǎn)能力（基本上不需要外包生產(chǎn)），降低了生產(chǎn)成本，而且還有利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制，最終提高了產(chǎn)品的贏利能力。規(guī)模化生產(chǎn)后，項目產(chǎn)品成本將會較大幅度降低，增強了產(chǎn)品的競爭力。（2）生產(chǎn)工藝流程：采購原材料進貨檢驗配料表貼編程底/頂表貼上料底/頂漏印錫膏全自動貼片熱風回流焊機焊后檢驗OAI檢測ICT檢測插裝元件成型插件組裝波峰焊接庫房保存表貼檢驗暫存合格區(qū)OAI檢測ICT檢測三防漆高低溫測試手工焊接單板功能調(diào)試器件燒寫程序入庫包裝成品功能測試整機調(diào)試裝配產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化步驟項目產(chǎn)品首先要產(chǎn)品化，通過項目的實施計劃和實踐經(jīng)驗，我們認為以下幾個方面是產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化過程中的重中之中： （1）產(chǎn)品化至少要有兩年的培育期。第一年進行研發(fā)，第二年進行產(chǎn)品試驗和市場考驗。沒有這三個過程，沒有至少兩年的發(fā)育，產(chǎn)品達到成熟和可信是不大可能。在這個方面，急功近利，企圖跳躍，不愿做扎實的基礎工作，違背這樣一個產(chǎn)品規(guī)律，慌慌張張去打市場，很快就會吃苦頭，而且賣得越多，爛攤子越大，最后不可收拾。（2）產(chǎn)品可靠性取決于三個環(huán)節(jié)的不斷精益求精：開發(fā)設計、生產(chǎn)工藝、市場反饋。這是一個長期的循環(huán)，非如此無法達到產(chǎn)品的不斷完善和提高。中國大多企業(yè)只注意了第一個環(huán)節(jié)（技術開發(fā)），而忽略后兩個環(huán)節(jié)，殊不知，后兩個環(huán)節(jié)才是產(chǎn)品化的關鍵。由于驅(qū)動電機控制系統(tǒng)一般都安裝在新能源汽車的關鍵部位，對質(zhì)量和安全性的要求極高，我們在設計、生產(chǎn)過程中，不經(jīng)過反復實踐，不斷優(yōu)化，不用高標準嚴格控制，要想搞出過硬的產(chǎn)品來也是不大可能的。（3）一個目標（產(chǎn)業(yè)化），兩個系統(tǒng)（開發(fā)、企業(yè)），三個支點（資金、人才、推廣）。有的企業(yè)僅僅把做驅(qū)動電機控制系統(tǒng)看作是一個賺錢的機會，如果只有這樣一個膚淺的認識，則會忽略這一工作的艱難、過程的漫長和付出的巨大。很多企業(yè)投資這一行當，一開始都熱情萬丈，后來大多銷聲匿跡，其原因就是把這件事看得過于簡單。項目產(chǎn)品化首先要有一批多學科人才的組合。他們要有一定經(jīng)驗，踏實肯干，良好合作，他們不僅能把產(chǎn)品開發(fā)出來，還能在這個領域有不懈的追求。要不厭其煩地去解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不斷出現(xiàn)的各種細小的技術、工藝問題，更要不厭其煩地解決市場上的各種要求及用戶應用中產(chǎn)生的各種問題，前者要解決產(chǎn)品化問題，后者是解決商品化的問題。有很多水平很高的人，盡管懂得很多，由于缺乏其他方面人才的配合，更由于不屑或不懂處理產(chǎn)品過程中的各種所謂細小問題，不注意對市場反饋信息的分析、總結、消化，最終無法成就正果。 其次是企業(yè)系統(tǒng)的運作效率問題。驅(qū)動電機控制系統(tǒng)是一個高技術含量產(chǎn)品，從設計、采購到生產(chǎn)完成，送到用戶手里，少則3個月，多則5個月、6個月，在接受用戶訂單之后，如何言而有信，按期交貨，不只是一種企業(yè)競爭力和信譽的體現(xiàn)，更是滿足用戶需求的重要方面（有的要趕在開工投產(chǎn)前，有的要趕在大修期間）。********電器有限公司有著這方面的豐富經(jīng)驗，公司在各方面、各環(huán)節(jié)都有一個良好的運作機制和高效配合。從市場競爭角度，這也是企業(yè)致勝的重要條件。還有就是推廣工作，中國目前畢竟是驅(qū)動電機控制系統(tǒng)應用的初級階段，尤其應用國產(chǎn)產(chǎn)品，人們必然會有各種疑慮，這就需要公司在產(chǎn)品的推廣方面，多下一些力氣，有播種才會有收獲。公司把技術和產(chǎn)品推廣工作，作為市場工作的第一件大事來抓。我們要求自己的銷售人員，首先必須是推廣人員，公司的設計人員及公司領導也都有推廣的責任。最后是資金問題。由于這一產(chǎn)品技術的復雜性，更由于這一產(chǎn)品成熟過程的漫長，投入的資金在不走彎路的情況下，至少也要上千萬元。有些企業(yè)僅靠幾個人幾百萬元，想搞成這樣一件艱難之事，可能性不太大。有的企業(yè)投了幾千萬元打了水漂的，也是常有的事。也有企業(yè)，眼見要成功了，由于資金支持不足，前功盡棄，這是非?？上У?。推廣措施公司與國內(nèi)許多汽車生產(chǎn)廠家有長期供貨關系，如比亞迪、奇瑞、哈飛、一汽、東汽、上汽、吉利、長安、陜汽、柳汽、金杯、金龍、中興、昌河、福田等。并且公司其它產(chǎn)品出口美國通用、澳大利亞矢崎、意大利菲亞特、韓國現(xiàn)代、瑞典斯肯尼亞等國際公司。公司產(chǎn)品會在第一時間免費供給以上國內(nèi)品牌汽車生產(chǎn)商進行裝車試驗，得到他們的信任。占領了一定的市場份額，從而逐漸樹立了自己的產(chǎn)品品牌。由于本項目的驅(qū)動電機控制系統(tǒng)具有自主知識產(chǎn)權，技術在國內(nèi)領先，同時國內(nèi)原材料及加工成本低，使本項目的產(chǎn)品在價格上具有優(yōu)勢。雖然本項目的驅(qū)動電機控制系統(tǒng)在加工工藝等方面與國外同類技術有一定的差距，然而價格只相當于國外技術的幾分之一。本項目可以利用這種價格優(yōu)勢，在國內(nèi)搶先占領市場。.技術保障措施（1）控制器設計方面的技術保障措施①硬件設計方面技術保障措施●控制器完全根據(jù)汽車對關鍵部件的可靠性、安全性相關標準進行設計，●主控芯片和功率模塊采用專業(yè)的、技術成熟的生產(chǎn)企業(yè)所提供的汽車級產(chǎn)品，比如主控芯片采用TI公司DSP芯片，功率模塊采用高效的IGBT或智能功率模塊（IPM），這樣，可以保證產(chǎn)品工藝穩(wěn)定性、一致性，同時降低產(chǎn)品成本。●針對對產(chǎn)品性能和可靠性影響顯著的散熱性、電磁兼容性等問題，從車用器件選擇、系統(tǒng)電氣與結構設計，殼體結構設計等方面進行解決；●系統(tǒng)可靠性設計：把系統(tǒng)壽命30萬公里和平均無故障間隔里程3萬公里可靠性指標分配到系統(tǒng)中各關鍵器件，需要進行可靠性分配方法研究；按照可靠性分配方法，將系統(tǒng)可靠性指標分配到各關鍵器件，按照器件的可靠性要求，選擇滿足可靠性要求，且適合車用環(huán)境的器件。②控制器軟件方面技術保障措施●研究最大轉(zhuǎn)矩比電流控制、全局范圍內(nèi)高精度轉(zhuǎn)矩對應控制等控制策略、高效再生制動技術等采用提高驅(qū)動電機工作效率；●軟件可靠性研究：軟件可靠性直接影響系統(tǒng)平均無故障間隔里程可靠性指標，因此需要進行軟件可靠性分析和可靠性考核方法研究；（2）控制器生產(chǎn)方面的技術保障措施生產(chǎn)方面的問題主要是質(zhì)量，增強相關人員的質(zhì)量意識,通過會議或其它形式來宣貫產(chǎn)品質(zhì)量的重要性，強調(diào)人與產(chǎn)品質(zhì)量的關系，每個人的工作不到位，都可能導致產(chǎn)品不合格。例如，操作人員未按規(guī)定操作；設備維護不到位，造成精度不足；產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境維持不到位，導致潔凈度、相對濕度等控制不到位；設計人員在產(chǎn)品設計時，對產(chǎn)品性能指標驗證不足；未充分考慮產(chǎn)品加工方法；作業(yè)指導書（或相應文件）編寫不到位；原材料/元器件控制不到位等。定期編制“警示”影片，組織相關人員觀看，尤其是一線操作人員。上崗前，對相關人員進行質(zhì)量意識教育，必要時可簽定“質(zhì)量責任書”，以約束其質(zhì)量行為。當然首先要讓他們知曉其所負的質(zhì)量責任，并且評價其有能力完成相應的質(zhì)量工作。①設計質(zhì)量是生產(chǎn)技術問題的又一關鍵，提高設計質(zhì)量可采取下列方法：●抓源頭，切實做好與產(chǎn)品設計有關的評審，滿足GJB9001A2001中相應條款的要求。同時還需關注兩方面的工作：一方面是了解用戶如何使用產(chǎn)品，即實際使用時要求產(chǎn)品達到的指標，含產(chǎn)品工作性能以及電器接口、機械接口、熱接口等要求，以避免設計/檢驗指標與用戶實際使用情況出現(xiàn)偏差；第二是要讓用戶了解自己產(chǎn)品的特性，與用戶充分溝通，優(yōu)化產(chǎn)品指標，既要考慮實際應達到的工作性能，同時又兼顧產(chǎn)品的可靠性、安全性及壽命等?！駠栏駡?zhí)行“設計和開發(fā)”程序，對于產(chǎn)品的交付進度有特殊要求的，方式可靈活多樣。例如：充分借鑒成熟產(chǎn)品的設計思想，針對不同處進行重點的策劃評審、驗證等?！褡⒅貙υO計人員進行新知識培訓，且要一貫堅持，方式可靈活多樣。例如：