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        我國中卡產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、自主研發(fā)和創(chuàng )新應用等多個(gè)階段，中卡的產(chǎn)品應用也已滲透到多個(gè)領(lǐng)域。特別是近年來(lái)，伴隨物流運輸和城市建設的高速發(fā)展，對中卡產(chǎn)品的性能要求不斷提升，而市場(chǎng)主體產(chǎn)品平臺最近投放市場(chǎng)的也已七年之久。經(jīng)濟與物流的發(fā)展，催生對中卡產(chǎn)品技術(shù)平臺換代升級的迫切需求。

        在商用車(chē)領(lǐng)域，中卡無(wú)疑是最具個(gè)性化的車(chē)型，城市配送、城際運輸、市政作業(yè)，輕載、重載、標載，不同的應用領(lǐng)域和工況使得中卡產(chǎn)品的需求千差萬(wàn)別。如何精準滿(mǎn)足各細分市場(chǎng)的需求，成為中卡制造企業(yè)面臨的難題。顯然，單一的傳統平臺已很難應對當下的市場(chǎng)變化，能夠靈活、精準的滿(mǎn)足細分市場(chǎng)需求特征的全新平臺成為中卡產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的必然。在這樣的大背景下，福田歐馬可S5超級中卡應需而生。

【歐馬可S5超級中卡】

        對于汽車(chē)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，平臺是指在汽車(chē)研發(fā)設計之初，根據目標需求所搭建的涵蓋整車(chē)動(dòng)力、底盤(pán)、電子電器和車(chē)身4個(gè)系統以及產(chǎn)品架構的邏輯關(guān)系。通俗來(lái)說(shuō)，歐馬可S5是一款徹徹底底的新中卡，也是當前國內中卡市場(chǎng)唯一一款全新平臺產(chǎn)品。自2017年上市以來(lái)，歐馬可S5中卡已取得了1萬(wàn)多輛的銷(xiāo)量，并且保持著(zhù)較高的增長(cháng)率，這還是在沒(méi)有拓展專(zhuān)用車(chē)的情況下取得的成績(jì)。福田汽車(chē)工程研究總院副院長(cháng)韓云肖認為，S5這款采用全新流程、全新理念、全新試驗驗證方式開(kāi)發(fā)的全新平臺中卡，在給終端用戶(hù)帶來(lái)實(shí)際價(jià)值的同時(shí)，也為福田汽車(chē)的研發(fā)積累了寶貴經(jīng)驗。

新平臺聚焦經(jīng)濟性、可靠性

        “S5中卡所屬的福田M4平臺完全來(lái)源于市場(chǎng)需求，是根據用戶(hù)、市場(chǎng)、法規來(lái)定義平臺?！备Ｌ锲?chē)工程研究總院副總工程師田孟義是S5中卡的研發(fā)負責人，他強調S5平臺從構思時(shí)就與原有平臺不同，“以前是結構開(kāi)發(fā)，現在是性能導向，這就是開(kāi)發(fā)理念的變化?！闭?chē)開(kāi)發(fā)最大的難點(diǎn)就是平臺規劃，S5中卡面對的市場(chǎng)需求極其豐富，如何用有限的產(chǎn)品技術(shù)平臺和功能模塊來(lái)滿(mǎn)足，成為開(kāi)發(fā)團隊必須要思考的問(wèn)題。

        首先，在選取標桿時(shí)，S5研發(fā)團隊把目光從國內轉向歐洲，將戴姆勒、曼恩、達夫的中卡車(chē)型作為技術(shù)標桿，進(jìn)行性能水平研究，又將國內占有率最高的車(chē)型作為市場(chǎng)標桿，進(jìn)行競爭力研究。田孟義坦言，S5要實(shí)現對上述標桿全面超越不太現實(shí)，但把客戶(hù)最關(guān)注的指標做優(yōu)，其他指標持平，就可以在競爭中勝出。研發(fā)團隊當時(shí)為S5定義的特性有16項，最終根據用戶(hù)需求來(lái)進(jìn)行取舍。在分析TCO成本結構時(shí)研發(fā)團隊發(fā)現，油耗、維修成本排名前2位。于是，重點(diǎn)采用相應的技術(shù)手段，實(shí)現這兩項成本的降低。

        在油耗方面，S5采取了十幾項手段進(jìn)行優(yōu)化。S5造型風(fēng)格由歐洲設計公司完成，根據福田研發(fā)提出的降低風(fēng)阻需求進(jìn)行風(fēng)洞試驗，并對造型進(jìn)行全面優(yōu)化。S5搭載的福田康明斯ISF4.5發(fā)動(dòng)機，在開(kāi)發(fā)階段就與整車(chē)進(jìn)行一體化開(kāi)發(fā)，以S5中卡的整車(chē)目標性能特征要求作為發(fā)動(dòng)機設計的依據進(jìn)行輸入，一一對應開(kāi)發(fā)。因此，ISF4.5發(fā)動(dòng)機的外特性和萬(wàn)有特性最適合S5中卡，體現出的特點(diǎn)就是升功率最大，最大扭矩輸出轉速區間最寬，最低油耗率對應的轉速及扭矩區間最廣。經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系統的優(yōu)化匹配，在更多工況下，使發(fā)動(dòng)機可一直工作在最佳油耗區。此外，通過(guò)對動(dòng)力附件、熱管理系統等優(yōu)化，配合良好的駕駛室密封性與保溫性，提升駕駛室采暖或制冷效果，減少空調工作時(shí)長(cháng)，在提升駕駛舒適度的同時(shí)，又可降低油耗。S5中卡在終端市場(chǎng)取得的最終油耗表現是：燃油成本1公里節省0.1—0.2元。

【康明斯ISF4.5L發(fā)動(dòng)機】

        如果要降低維修成本，就需要提升車(chē)輛的可靠耐久性，這也是研發(fā)團隊花費精力最多的地方。在S5開(kāi)發(fā)中首先采用故障預防的方法，通過(guò)采用DFMEA分析、FAT、P圖、B圖等故障設計預防工具的引用，對整車(chē)可靠性進(jìn)行科學(xué)嚴謹的驗證。為此，福田專(zhuān)門(mén)聘請了2位可靠性驗證專(zhuān)家，一位出自戴姆勒，導入了戴姆勒的可靠性驗證方法，另一位為加拿大華裔專(zhuān)家，提供了可靠性驗證標準的理論指導。

        此外，在可靠性驗證方面，針對每個(gè)零件，都制定設計驗證計劃，并經(jīng)過(guò)OTS認可程序的認證，實(shí)現可靠性驗證的結果準確、科學(xué)。在主要零部件基于載荷譜的臺架試驗基礎上，通過(guò)采用實(shí)際典型客戶(hù)道路路譜與試驗場(chǎng)各種壞路的路譜對比分析，策劃耐久性試驗方案；并根據所選的普通道路的路譜分析結果，制定了強化可靠性的試驗方案。目前歐馬可S5可靠性大幅提升，維修間隔較同類(lèi)產(chǎn)品增長(cháng)了1/3。

        經(jīng)驗豐富的德國專(zhuān)家，可以給出很多可以改進(jìn)問(wèn)題的有效建議，他們的開(kāi)發(fā)理念是把問(wèn)題進(jìn)行管理，通過(guò)反復驗證，形成作業(yè)模板，比如哪些零部件在什么里程會(huì )出現故障，形成監控表，最終把問(wèn)題歸零。加拿大華裔專(zhuān)家則把這些驗證標準體系化，以應用于未來(lái)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。據悉，在近日中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )舉行的商用車(chē)可靠性標準體系研討會(huì )上，福田M4平臺的可靠性驗證體系得到多方認可，將牽頭參與這一標準體系的起草工作。

模塊化讓定制充滿(mǎn)活力

        2018年，歐馬可S5相繼推出快遞之星、冷鏈之星、綠通之星等車(chē)型。面對不同細分市場(chǎng)，S5中卡不僅表現出更快速的市場(chǎng)反應能力，還提出了定制化口號，而支撐定制化的是其基于市場(chǎng)需求的平臺模塊化屬性。

【歐馬可S5綠通之星、快遞之星、冷鏈之星】

        模塊化開(kāi)發(fā)方式在歐洲已經(jīng)興起多年，福田研發(fā)團隊參照了歐洲的模塊化方式。首先整理出一份詳盡的市場(chǎng)需求特性表單，對應形成相應的零部件矩陣。經(jīng)過(guò)細化，將產(chǎn)品平臺一次性搭建完成，然后以模塊化為主導進(jìn)行拓展。田孟義舉例說(shuō)，這就像一棵大樹(shù)的樹(shù)根，在形成幾個(gè)根車(chē)型之后，下面可以根據不同配置衍生出眾多類(lèi)似于根須的細分車(chē)型，用戶(hù)可以根據自己的需求進(jìn)行點(diǎn)單。由于模塊化零部件矩陣具有很強的拓展性，只要有驗證成熟的零部件模塊，隨時(shí)都可以加入到這一矩陣中。S5中卡打出的定制化理念就是根據細分市場(chǎng)的產(chǎn)品需求，用不同的模塊實(shí)現產(chǎn)品的量身定制。

        在卡車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，如果品種過(guò)多，就會(huì )造成開(kāi)發(fā)成本不斷增加。而通過(guò)產(chǎn)品平臺化，零部件模塊化，S5中卡可以在保證最低成本的情況下，用最少模塊滿(mǎn)足最多需求。例如，針對快遞用戶(hù)，通過(guò)不同的車(chē)架和車(chē)廂長(cháng)度模塊，實(shí)現貨廂容積大，滿(mǎn)足多拉貨，多收益的運輸的需要。

        田孟義認為，S5中卡平臺化不僅是一種理念，還要有實(shí)踐經(jīng)驗。不能是一個(gè)人有這種理念，而是要深深植入到開(kāi)發(fā)團隊每一個(gè)工程師的心中。來(lái)自福田汽車(chē)工程研究總院中重卡技術(shù)中心的3位年輕工程師，分享了他們在開(kāi)發(fā)S5過(guò)程中對于模塊化理念的實(shí)踐經(jīng)驗。

        負責電子電器部分電器工程師陳工說(shuō)，S5的電子架構采用了超前設計，可以滿(mǎn)足未來(lái)5-10年的需求。將底盤(pán)域車(chē)身域搭建完成后，便于后期的拓展，這些拓展包括各種駕駛輔助系統、車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺升級，特別是國六排放電控系統，S5平臺已經(jīng)提前做好規劃，不用做大的改動(dòng)就能輕松升級，保證了國六技術(shù)成熟度。目前S5配裝的車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統，以實(shí)現電子圍欄、油耗分析、維保提醒、疲勞駕駛、駕駛行為分析等等功能，可幫助車(chē)隊進(jìn)行車(chē)輛及駕駛員的管理，提高車(chē)隊運營(yíng)效率和經(jīng)濟效益，降低安全風(fēng)險和能耗。

        在談到模塊化的具體體現時(shí)，陳工舉了一個(gè)例子，S5儀表開(kāi)發(fā)通過(guò)參數變化配置了26個(gè)功能清單，為匹配不同的發(fā)動(dòng)機預留了8種不同需求，但在硬件上只需要一個(gè)型號的儀表盤(pán)就可以適應所有需求。對于售后服務(wù)商來(lái)說(shuō)，儀表備件只需要一種，可以減少庫存成本，提升服務(wù)速度。對于終端用戶(hù)來(lái)說(shuō)，模塊化程度高可減少配件品種，便于車(chē)輛后期的維修，降低維修費用。

        負責動(dòng)力附件部分設計的工程師吳工認為，模塊化主要體現在兩個(gè)要素：一是不變要素，要實(shí)現可互換安裝，二是可變要素，要適應系統及整車(chē)的調整需要。例如，水箱不變的是寬度，可變的是高度、厚度，S5有不同的水箱模塊來(lái)滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機不同動(dòng)力段需求。S5的進(jìn)氣系統有3款不同流量的空濾器，在國六階段可根據技術(shù)需求選擇合適的模塊。

【歐馬可高位進(jìn)氣系統】

        除了自身部門(mén)設計理念的變化，部門(mén)之間的協(xié)同更早更深入。吳工說(shuō)，以前動(dòng)力附件對整車(chē)NVH的關(guān)注度一般，而且介入比較晚，現在歐馬可從開(kāi)發(fā)初期就介入，將設計和分析緊密結合。通過(guò)對發(fā)動(dòng)機懸置進(jìn)行仿真分析，優(yōu)化進(jìn)氣道剛度等手段，使得S5的整體噪聲下降了4-5分貝。

        而對于底盤(pán)制動(dòng)系統，卡車(chē)載重平臺不同，對制動(dòng)的要求也不同，S5制動(dòng)器形式有很多模塊，且這些模塊都是驗證成熟的模塊。在空氣處理單元方面，同屬于超級卡車(chē)的重、中、輕卡都采用同一體系，使得采購成本更低，比如在成本不變的情況下，S5的空氣干燥器增加了濾油功能。再如，S5之前采用單缸空壓機，客戶(hù)反映有時(shí)候打氣時(shí)間長(cháng)，根據這一市場(chǎng)反饋，S5很快就切換為雙缸空壓機模塊。模塊化帶來(lái)了對客戶(hù)需求的快速響應能力。

         一次規劃，分步開(kāi)發(fā)。S5采用的平臺模塊化方式大大降低了開(kāi)發(fā)成本及后期的產(chǎn)品升級成本。田孟義說(shuō)，被動(dòng)安全方面，S5在滿(mǎn)足歐洲ECE R29 02版法規同時(shí)，預留了03版升級空間，2020年5月1日中國將要升級到03版標準，S5不做大的改動(dòng)就能滿(mǎn)足新的標準。此外，S5方向盤(pán)內還預留了安全氣囊的空間。

展示鏈合創(chuàng )新的最新成果

        一直以來(lái)，福田汽車(chē)在商用車(chē)研發(fā)中都在倡導鏈合創(chuàng )新理念。韓云肖認為，S5中卡所屬的M4平臺是對鏈合創(chuàng )新理念的一次生動(dòng)實(shí)踐。

        在M4平臺立項之后，福田決定學(xué)習借鑒德國戴姆勒的開(kāi)發(fā)思路和理念，與IBM以及EFS等知名咨詢(xún)公司進(jìn)行合作，而后者正是給奔馳卡車(chē)做系統咨詢(xún)的一家公司。除了產(chǎn)品定義采用戴姆勒的定義方法，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程FCVDS也同樣借鑒了戴姆勒商用車(chē)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程，并結合自身實(shí)際，進(jìn)行了適應性調整，形成了FCVDS 3.0。

【歐馬可S5車(chē)架】

        引入國際化的人才也是實(shí)現鏈合創(chuàng )新的重要手段。福田汽車(chē)德國研發(fā)中心聘請了前戴姆勒的工程師，福田汽車(chē)工程研究總院聘請了前五十鈴的工程師，福田戴姆勒的外方工程師也作為顧問(wèn)參與了M4平臺的車(chē)輛評價(jià)工作。戴姆勒專(zhuān)家帶來(lái)工程經(jīng)驗，五十鈴專(zhuān)家帶來(lái)技術(shù)管理經(jīng)驗，奧地利ECS專(zhuān)家負責底盤(pán)調校，日本工程師則偏向于從用戶(hù)角度進(jìn)行評價(jià)，多方智慧結合在一起，把產(chǎn)品變成商品，最終交出一份相對完美的作業(yè)。

        汽車(chē)產(chǎn)品的研發(fā)，有高手的引領(lǐng)很重要。韓云肖說(shuō)，國內商用車(chē)研發(fā)遇到的瓶頸，必須要通過(guò)鏈合的力量來(lái)突破?！叭蛉笃髽I(yè)戴姆勒、康明斯、采埃孚都已經(jīng)與福田汽車(chē)合資，中方研發(fā)團隊與這些高手學(xué)習，可以在合作中快速提升自己的能力?！?/p>

只為用戶(hù)運營(yíng)價(jià)值的最大化

        對用戶(hù)而言，平臺模塊化似乎是一個(gè)看不見(jiàn)摸不著(zhù)的理念，但其實(shí)它給用戶(hù)帶來(lái)的好處顯而易見(jiàn)，那就是能更容易找到一款最適合自身業(yè)務(wù)的運輸工具，從而實(shí)現運營(yíng)價(jià)值最大化。相比以往一車(chē)多用的粗放式用車(chē)理念，這無(wú)疑是一種進(jìn)步。模塊化設計就像搭樂(lè )高積木一樣，在一個(gè)平臺上可以通過(guò)模塊數量加減來(lái)完成不同產(chǎn)品的變形。從用戶(hù)角度最直接的感知就是產(chǎn)品可靠性提升，油耗降低，維修更便利。因為模塊化使得車(chē)輛零部件數量減少，車(chē)輛自重降低，生產(chǎn)裝配復雜度下降，產(chǎn)品質(zhì)量控制更加容易。其中，采用模塊化、輕量化設計的ISF4.5發(fā)動(dòng)機，零件數量減少40%，自重僅395kg。

        與通用化開(kāi)發(fā)過(guò)程不同，歐馬可S5在開(kāi)發(fā)中重點(diǎn)針對不同細分市場(chǎng)的專(zhuān)業(yè)化需求構建出不同的模塊，比如，農副生鮮產(chǎn)品運輸車(chē)主要為標載，可以走高速路綠色通道，對車(chē)速和車(chē)輛可靠性要求較高，車(chē)輛自重要輕，而價(jià)格不能太高；以順豐為代表的快遞企業(yè)，主要運輸輕拋貨物，對車(chē)輛的準點(diǎn)率要求高，車(chē)的載重能力不要求太高，但車(chē)速要求高，對車(chē)輛安全配置要求也更高；這些特點(diǎn)要求在設計時(shí)必須在零部件選型方面具有針對性。除物流領(lǐng)域，S5超級卡車(chē)平臺還將面向更為復雜的專(zhuān)用車(chē)市場(chǎng)，而很多專(zhuān)用車(chē)的作業(yè)工況復雜，一些環(huán)衛車(chē)作業(yè)車(chē)速只有7-10 km/h，而往返場(chǎng)站時(shí)車(chē)速則要達到50-60 km/h，這就要求發(fā)動(dòng)機調校時(shí)要兼顧到兩種需要，最大化滿(mǎn)足用戶(hù)需求。

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