作者 | 葛幫寧
編輯 | Jane
來自幫寧工作室(gbngzs)的報道
2005年,一個關(guān)乎康明斯未來命運的戰(zhàn)略項目——全球六在康明斯技術(shù)中心秘密啟動。項目由康明斯副總裁顧愷熙(Cathy Buening-Griffin)牽頭,著眼于研發(fā)下一代康明斯技術(shù)產(chǎn)品,因此被列入康明斯最高機密項目。
作為該項目的重要組成部分,由康明斯副總裁、中國首席技術(shù)官彭立新博士牽頭的康明斯國六研發(fā)項目亦同步啟動。國六項目投資超過2億美元,以康明斯東亞研發(fā)團隊的250名工程師為主力,康明斯全球2000多名工程師傾力配合。
兩個副總裁同時坐鎮(zhèn)一個研發(fā)項目——在康明斯人的印象中,這在其百年發(fā)展史上尚屬首次。亦因此,不管是全球六,還是國六,都被放到至關(guān)重要位置。
現(xiàn)在,瓜熟蒂落。
2019年7月1日,康明斯迎來又一個里程碑時刻。在康明斯東亞研發(fā)中心舉行的康明斯百年系列活動第三站,康明斯攜手國六核心工程專家、合資公司技術(shù)專家和主機廠技術(shù)負責(zé)人,向外界解密這個被埋藏5年的秘密項目——國六動力核心技術(shù)。
這些核心技術(shù)包括——無EGR迭代升級設(shè)計;全閉環(huán)電子控制系統(tǒng)智慧大腦2.0;智能動力總成;遠程服務(wù)2.0和五大服務(wù)保障。
如果這些黑科技仍讓你燒腦,那么康明斯的官方表述或許更有助于理解。“康明斯在華團隊設(shè)計、開發(fā)并生產(chǎn)14個發(fā)動機和后處理高度集成的系統(tǒng)平臺,應(yīng)對全球范圍內(nèi)日益嚴格的法規(guī)挑戰(zhàn),包括國六B階段,以及歐六D階段……而且,所有國六發(fā)動機平臺都將完成歐六D階段認證“,如Z14就成為首款取得歐六D認證的國六動力。
幫寧工作室了解到,這次發(fā)布會頗具匠心,理由有三。
其一,時間的選擇。
2019年7月1日,是全國部分城市和應(yīng)用領(lǐng)域率先實施國六排放法規(guī)的第一天。亦因此,康明斯將2019年定義為國六元年。眾所周知,百年康明斯一直領(lǐng)跑動力技術(shù),從歐II到歐VI,從北美EPA2003到EPA2017,這家企業(yè)總能提前完成排放技術(shù)升級,這次升級國六也不例外。
頗有意思的是,彭立新透露,他們還在現(xiàn)場布置了很多跟“六“相關(guān)的元素,如只擺放60把椅子。原因是”研發(fā)中心不讓擺放更多,一是沒地方擺,二是我們的錢都投到研發(fā)中去了“。再比如邀請6位技術(shù)專家現(xiàn)場闡述什么是康明斯的國六技術(shù)。
其二,地點的選擇。
發(fā)布會特別安排在康明斯東亞研發(fā)中心的先導(dǎo)中心舉行,而這里是康明斯與主機廠通力合作,進行國六關(guān)鍵性能及系統(tǒng)集成匹配的測試場所。幫寧工作室了解到,康明斯東亞研發(fā)中心承擔(dān)了國六項目大部分開發(fā)工作。
康明斯東亞研發(fā)中心顯然具備此實力。這里有26個發(fā)動機實驗臺架:包含性能臺架、可靠性臺架、NVH臺架及冷啟動臺架等。其中臺架測試主要含性能開發(fā)、控制標(biāo)定發(fā)放、結(jié)構(gòu)設(shè)計改進、耐久及可靠五大部分,共40多種測試類型。而一個國六發(fā)動機平臺開發(fā),臺架測試時間需要累積3萬到5萬小時,相當(dāng)于500多萬公里的道路試驗。
發(fā)布會上,彭立新宣布了康明斯東亞研發(fā)中心擴展項目。根據(jù)規(guī)劃,新的研發(fā)中心占地面積將增長200%,在現(xiàn)有1億美元投資規(guī)?;A(chǔ)上,再增加1.3億美元以上投資。同時增加研發(fā)工程師數(shù)量,以應(yīng)對多元能源動力研發(fā)需求,但他沒有透露具體數(shù)字。
其三,國家的選擇。
此前,康明斯發(fā)布一項新技術(shù),或者選擇北美,或者選擇歐洲,但這次為何移地中國?彭立新的解釋是,康明斯正在將研發(fā)市場重點向中國和印度等新興市場轉(zhuǎn)移——中國在康明斯全球市場中的戰(zhàn)略地位亦不言而喻。
國六被稱為史上最嚴排放標(biāo)準(zhǔn)。幫寧工作室了解到,中國排放法規(guī)從國一升級到國二,除從國四到國五階段時挑戰(zhàn)較小外,其余每次升級幾乎都是一個系統(tǒng)工程。
來看看康明斯的國六核心技術(shù)要點。
一是無廢氣再循環(huán)的迭代升級設(shè)計。
技術(shù)路徑方面,康明斯決定摒棄EGR系統(tǒng)。方案甫出,即使是康明斯內(nèi)部,也是反對者眾,畢竟當(dāng)2005年康明斯啟動歐六技術(shù)開發(fā)時,就選擇了EGR+DOC+DPF+SCR排放技術(shù)路線,并于2013年將該技術(shù)批量投放包括中國在內(nèi)的全球市場——在EGR系統(tǒng)方面,康明斯顯然有著其他企業(yè)無法比擬的優(yōu)勢。
但康明斯卻有底氣對EGR說不,原因何在?換言之,采用非EGR系統(tǒng),好處有哪些?
我們得到的答案之一是,可以降低EGR失效風(fēng)險,降低零部件損壞率,從而提升出勤率。
答案之二是,可降低硫酸腐蝕及DOC和DPF的堵塞,同時降低DPF再生次數(shù),延長DPF使用壽命。此外,通過降低冷卻系統(tǒng)熱損失,且無需顆粒物傳感器,進而可降低運營成本。
答案之三是,可降低對整車冷卻能力的要求,從而降低維修復(fù)雜度。
二是智慧大腦2.0。
從國五到國六,全工況狀態(tài)下,NOx氮氧化物排放要進一步降低80%,同時PM顆粒物排放降低50%,且要隨時隨地檢測達標(biāo)。這種情況下,康明斯國六發(fā)動機對原有電子控制系統(tǒng)進行升級,推出智慧大腦2.0版電控系統(tǒng)。
其實不難理解,此前康明斯發(fā)動機的電控系統(tǒng)和后處理系統(tǒng)的電控系統(tǒng)——這兩套控制系統(tǒng)獨立工作,而在國六階段,一套智能控制系統(tǒng)即可全閉環(huán)控制發(fā)動機及所有零部件子系統(tǒng)。即在智慧大腦2.0控制下,發(fā)動機缸內(nèi)燃燒,排氣,油料供應(yīng),尿素供應(yīng)等,直接實現(xiàn)尾氣排放控制。
三是提升服務(wù)體驗。
康明斯將從以下五個方面來提供服務(wù)保障:一是2000+授權(quán)服務(wù)網(wǎng)點及循環(huán)式服務(wù)培訓(xùn)。二是DPF全球服務(wù)經(jīng)驗。三是遠程智能服務(wù)管理平臺。四是24小時服務(wù)承諾。五是APP快捷享用專家診斷服務(wù)。
康明斯最新發(fā)布的服務(wù)app2.0版本新增2大功能,根據(jù)全球超過200萬單成功診斷數(shù)據(jù),以及擁有1000多個診斷維修方案,可實現(xiàn)平均3.28步就能找到問題并解決。
國六項目中,康明斯經(jīng)歷了怎樣的研發(fā)歷程?有沒有因為中國提前實施標(biāo)準(zhǔn)而做技術(shù)上的妥協(xié)?未來康明斯還將面臨哪些機遇與挑戰(zhàn)?在2019年7月1日的新聞發(fā)布會后,顧愷熙和彭立新接受了包括幫寧工作室在內(nèi)的媒體訪談。
以下為部分訪談內(nèi)容摘要,由幫寧工作室編輯整理。
國六技術(shù)已經(jīng)達到,中國油品質(zhì)量如何?能否滿足需求?
彭立新:這是我們最擔(dān)心的問題。先講講我們對油品的要求,國六要求含硫量10g以下,中國現(xiàn)實情況如何?如果用“三桶油(中石化、中石油、中海油)”,大概90%能滿足要求。
我們曾經(jīng)花幾年時間在“三桶油”的加油站做調(diào)查,發(fā)現(xiàn)油品質(zhì)量很好。但從2017年開始,我們開始從油箱里抽油,第一次是4月,在全國不同地方抽了80個油箱的油,發(fā)現(xiàn)只有9%能滿足要求,最高是6000PPM,我們把調(diào)查材料直接送到生態(tài)環(huán)境部,他們后來采取了很多行動。
(2017年)10月我們又做了一次采集,數(shù)字從9%變成了60%,生態(tài)環(huán)境部工作非常有效。后來我們每兩月抽油一次,遺憾的是,數(shù)字有時為65%,有時為70%,今年3月這次仍是60%。我們認為這個問題很嚴重。
如果因為油品問題造成發(fā)動機質(zhì)量問題,售后維修怎么保障?
彭立新:理論上講,使用者必須要對產(chǎn)品負責(zé),他不能去用這種油。但發(fā)動機不一樣,發(fā)動機人家說不清楚,他有時還會讓你負責(zé)。
一個是發(fā)動機廠,一個是OEM廠,還有政府管理也難受。政府一面說有全世界最嚴苛的排放條件,但同時又沒達到最嚴苛的使用條件。所以我想呼吁,怎么才能讓政府真正意識到什么是國六標(biāo)準(zhǔn),我們從7月1日開始實施國六標(biāo)準(zhǔn)是什么意思?一定要弄清楚,而且一定要有一個系統(tǒng)來做。
能不能請您告訴我們,從國一到國六,哪些階段發(fā)動機要做技術(shù)升級,哪些階段是全新開發(fā)?
彭立新:從國一到國二是全新全發(fā),從自然吸氣式發(fā)動機到增壓式發(fā)動機。柴油機其實就兩個東西:一個是汽,一個是油。汽改變后,發(fā)動機完全不一樣。
從國二到國三,是從機械泵到電動泵,這是油,所以發(fā)動機要重新設(shè)計,這是很大的變化。從國三到國四,這又是一個很大的系統(tǒng)工程。
改變最小的是從國四到國五,發(fā)動機基本沒變,只是改變了數(shù)字,所以開發(fā)非常快,非常簡單。但從國五到國六是巨大的變化,引進DPF面臨再生問題,含硫量問題,以及系統(tǒng)集成問題,這是巨大的挑戰(zhàn)。
據(jù)我所知,從國一到國六,中國經(jīng)歷了18年,相當(dāng)于每三年做一次升級。按照正常流程,一款發(fā)動機從研發(fā)到投放需要多長時間?在升級國六標(biāo)準(zhǔn)過程中,康明斯如何保證如期達成?
彭立新:確實開發(fā)一款發(fā)動機需要很長時間,一般來說要三到五年。先要開發(fā)技術(shù),看什么技術(shù)最合適,接著開發(fā)產(chǎn)品,然后驗證產(chǎn)品,周期較長。
但康明斯有兩個獨到之處。第一,國六之前有歐六,國五之前有歐五,國四之前有歐四,所以我們可以借鑒,知道哪些東西最關(guān)鍵,哪些東西要花功夫去做。此外,我們的工程師也都有經(jīng)驗。
第二,康明斯開發(fā)流程相當(dāng)成熟,比如開發(fā)一代,研究一代,生產(chǎn)一代非常明確。以康明斯東亞研發(fā)中心為例,這里有人專門做開發(fā),有人專門做探討,做國五項目時,就開始國六項目。做國六項目時,就開始探討國七項目。所以我們早就開始研發(fā)國六項目,至于說什么時候會加快速度,主要取決于什么時候國六啟動。
對康明斯來說,這不是最大的挑戰(zhàn),我們有很好的流程,有很好的全球經(jīng)驗借鑒。我倒覺得競爭伙伴們可能挑戰(zhàn)會更大。
因為“藍天計劃”,中國提前實施國六標(biāo)準(zhǔn),對康明斯來說,時間表提前要面對怎樣的挑戰(zhàn)?
顧愷熙:對我們來說這的確是一個挑戰(zhàn),我們不得不加快開發(fā)流程。康明斯非常嚴肅地進行了危險性分析,即在供應(yīng)鏈體系,或者服務(wù)準(zhǔn)備,或者產(chǎn)品開發(fā)中可能面臨的危險和挑戰(zhàn),力求把交付客戶的風(fēng)險降到最低。在產(chǎn)品交付方面,我們采取的是安全穩(wěn)健方式,從小批量交付慢慢到批量交付。
彭立新:我們有非常嚴酷的流程,叫做VPI開發(fā)流程,第一個叫LP,第二個叫SOP,LP是試投放,SOP是完全成熟。
先不說市場,要比LP提前,按照VPI流程不可以做。但市場不答應(yīng),為解決這個問題,我們在LP中間增加一個節(jié)點,流程還是按照LP和SOP來做,通過小批量投放來控制流量。
什么意思?我們準(zhǔn)備好一個閘門,一點點地放。這個閘門誰來管?比如服務(wù)說它的能力達到了,這個區(qū)域就可以多放一點。反之,就不可以放。還有供應(yīng)商管理,我們有專門的供應(yīng)商鏈來控制每個零部件應(yīng)該什么時候到位,用怎樣的流程來做。
形象的說法就是,我有這個閘門,可隨時放,也可隨時關(guān)。不像以前,一到LP就只能往前走,不可以后退。這確實挑戰(zhàn)了康明斯的極限,怎么在一個完整流程里增加靈活性,這是我們的一個創(chuàng)造。
具體怎么克服這些困難,請舉例給我們講講。
彭立新:以EGR為例??得魉褂肊GR很多年,也因此獲得諸多好評。所以我們對EGR情有獨鐘。但另一方面,我們又意識到EGR在中國市場上的問題,含硫量怎么辦?服務(wù)能力怎么辦?還有成本也是問題。
所以,5年前我們啟動國六項目做探討時,就問工程師能不能不用EGR?在這種巨大壓力挑戰(zhàn)下,我們找到各種各樣辦法實現(xiàn)了這個目標(biāo)。現(xiàn)在看起來好像很輕松,但其實從一開始就遇到重重挑戰(zhàn)。
首先是內(nèi)部挑戰(zhàn),這樣做風(fēng)險多大?還有外部挑戰(zhàn),我經(jīng)常被問到的問題是,你們有多大信心?你們?yōu)槭裁锤也挥肊GR?好處在于,上歐六時我們有款發(fā)動機就沒用GER,試水以后很成功,沒有出現(xiàn)問題,這給了我們信心。
與此同時,通過技術(shù)探討,我們找到每種可能失效的模式,把它一一列出來,再一個個解答。這樣一步步走到今天。
但我知道,像康明斯這樣的國際公司,它的流程相當(dāng)縝密。既要規(guī)避風(fēng)險,又要提前達成,您們怎么同時做到這些?
顧愷熙:您說得很對。康明斯把全球六項目,包括國六項目放到至關(guān)重要的地位,集中所有優(yōu)勢資源和能力專長來攻堅這個項目。包括讓我和彭立新兩個VP(副總裁)專項來做這個項目,某種程度也代表公司對項目的重視和資源傾斜。
像這樣由兩個VP同時坐鎮(zhèn),在康明斯其他戰(zhàn)略項目中有過先例嗎?
顧愷熙:在我多年的職業(yè)生涯中,這是第一次。這也再次證明為什么要把資源向這個項目傾斜。
延伸閱讀
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