关于电动叉车产品研发的思考

来源:www.vbano.com作者:电动叉车发布时间:2016-08-17点击数:1791

　　摘要：目前，电动叉车的核心技术仍未掌握在国内企业手中，为改变这种现状，应从产品设计手段、设计流程等方面加以改进。
　　电动叉车的应用前景十分广阔，但目前，国内的电动、仓储类叉车产品质量与国际一流企业同类产品相比还存在一定差距，必须从设计、生产手段、营销管理等方面全方位加以改进。市场环境是不断变换的，新产品研发的目标需具有前瞻性，做好技术预测，避免陷入“研发-改进-再研发-再改进”的恶性循环。
　　做好需求分析
　　在新品研发过程中，需求分析的作用要远远大于设计工作本身。
　　为做好需求分析，销售部门要注意收集销售辖区内主导电动叉车产品的类型、配置、生产厂家、销售量、价格等，为电动产品设计的定位打下基础，通过对顾客需求的深入理解来向设计部门反馈产品性能需求，如：确定对所开发产品的综合要求，并提出这些需求的实现条件，以及需求应达到的标准。这些需求包括：功能需求(做什么)、性能需求(要达到什么指标)、环境需求(如机型、操作等)、可靠性需求(不发生故障的概率）、安全保密需求、用户界面需求、资源使用需求、成本消耗与开发进度需求、预先估计以后产品可能达到的目标等。设计部门通过分析与综合，逐步细化产品的所有功能，找出产品各元素间的联系，配合特性和设计上的限制，分析他们是否满足需求，剔除不合理部分，增加需要的部分，综合成系统的解决方案，最终确定要开发产品的详细模型。通过以上一系列工作，能够保证投入研制的新产品更好地满足客户、满足市场需求。
　　在进行需求分析后，叉车设计应从用户的角度进行考虑，更好更快地运输更多的物料、降低运营成本、保护环境等因素都是必须加以考虑的。
　　提升设计手段
　　电动叉车驱动系统的动力部分由交流电机及控制器组成，目前这两个部件的采购仍主要依赖进口。
　　驱动系统是电动叉车的关键组成部分，国内企业尚未掌握其核心技术，电动叉车产品的驱动控制更多的是部件选择应用，很多匹配评价工作必须在整机上进行，造成研发周期长，风险大，成本难以控制。如果筹建电控-电机试验台，逐步形成部件匹配、评价体系，减少整机匹配评价，将优化新产品研发过程的流程设计，提高质量控制、风险控制及成本控制，实现关键部件匹配知识的自主掌握（如研究零部件的关键性能，进行零部件的故障模式、影响及危害性分析等），达到绩效的最优管理，从而降低新产品研发的风险，保证新产品试制的成熟度。同时，对于已经完成开发的旧系统，通过数学分析法，寻找最优工作点，进而可以自主掌握评价体系，并逐步实现通过购买硬件系统，自主配置软件系统的方式，形成国内企业的核心软件控制技术。
　　具体来说，该试验台的主要功能包括：
　　1．试验系统功能
　　（1）电机性能试验项目：空载、负载、T-n曲线、速度特性、负载特性、温升试验、电池模拟试验。
　　（2）电机耐久性试验项目：恒速恒负载、恒速变负荷、交变负荷。
　　（3）电机常规出厂试验\型式试验项目：总损耗测试、超速试验、耐压试验等。
　　2．电池模拟系统
　　蓄电池作为电动叉车的动力源，其电压特性将直接影响电动叉车的动力性，因此，该试验台必须具备电池模拟系统，并具备模拟功能和测试功能。
　　电池模拟功能配合电机测试台架，用于电机的测试和开发，模拟电池给被测电机供电。其中恒压源工作模式可设定输出电压、最大电流、最大功率；电池模拟器模式可设定电池组电压、电池组内阻、最大电流、最大功率。
　　电池测试功能对电池组及模块进行性能测试与试验，包括循环寿命实验、容量测试、内阻测试、过充过放速率承受能力试验、荷电保持能力试验以及不同温度下电池性能测试。
　　这样的试验系统可以作为内部可控的反馈系统。自动控制理论认为，作为一个系统，只有当其具有反馈系统时，才有可能处于稳定状态。由于现实系统存在很多外界干扰，所以开环或前馈系统很难稳定。考虑服务与研发的关系，可以构建如图1所示的控制流程图。除了拥有可靠的反馈系统，依照控制理论，图1所示的系统要想稳定，即获得期望的结果，需要研发过程相对可靠。因此，通过电机-电控试验台，可以通过台架匹配试验，验证理论计算的精确度，进而保证新产品试制的成熟度。
　　改进设计流程
　　1．国内电动叉车产品开发现状
　　目前国内主要是以项目管理的职能式产品开发模式：基于一些市场的需求反馈提出新产品的立项，研发/技术部门负责设计开发、测试，形成产品样机或服务方案，再转由生产部门批量制造，市场部门负责销售，客户服务部门提供售后服务。各职能部门只负责产品研发过程中的某一阶段内容，并且各自制定本部门的业务操作流程，虽然有项目负责人，但无法控制产品的采购成本、制造成本、制造周期、质量要素，也就无法对产品的最终市场成功负责。
　　在这样的管理体系下，关注的是各个部门的纵向管理，对盈利模式、产品概念、研、产、供、销一条龙的横向关系缺乏体系管理，对产品的开发过程缺乏关注，很少有人全面地看待产品的市场价值、产品战略、开发方式和营销组合，往往在不了解全局进展的情况下做出新产品的开发决策。而职能部门只关心如何顺利地把产品交给下一个环节，经常抱怨上一个环节的工作质量，大量的、基本的协调、沟通和决策工作往往需要高层领导亲力亲为。现在企业已经发展到可观的规模，尤其是同时开发多个产品时，很多环节都需要公司高层实施追踪“援助”才能进行下去，一些产品设计和内部管理的细节也都要高层领导亲自指示。总之，在设计流程上，需要体现新产品研发的设计、生产、采购、装配、试验、服务等全过程的有效控制。
　　2．对于故障处理/预防措施的建议
　　（1）新品开发期
　　产品的可靠性试验贯穿于试制阶段的始终，参与试验的样机台数需要较多。例如，国外同类企业一个新产品的可靠性试验的累计时间需要近万小时，甚至更多，当然不是一台样机所能完成的。
　　另外，在整机可靠性试验中，如果某个部件出现故障，必须进行分析和改进。改进后的部件必须单独进行疲劳试验，达到与整机相当的试验强度和时间后，才能安装在整机上继续进行可靠性试验。这样的整机平均无故障时间才能准确反映真实情况，进而形成对新产品成熟度的客观评价。虽然试验过多会导致成本上升，但可以通过合理的折旧逐渐消化。
　　（2）市场成熟期
　　一是建立各部件使用情况统计表。根据厂家规定，建立零部件使用寿命明细表；每台叉车建立零部件使用情况统计表，将各易损件开始使用时间、叉车作业小时数等项目作详细记载，并与使用寿命表进行对比，凡到极限作业时间的，及时进行更换。二是换件前，彻底检查旧件的磨损和内部损伤程度，并将其数据与标准数据进行对照，如磨损不严重，可继续使用；磨损严重则应更换。
　　总之，电动叉车产品研发的效果更重要地体现在新产品的开发、成本降低、销售量上升、产品改进、市场占有率等方面。国内大型叉车企业每年都要开发大量的新产品，开发速度和响应市场的需求占据了技术开发的主要精力，要以严谨的态度，建立高效科学的研发体系。

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