陈晔:改进电动助力转向电机绕线工艺 让汽车方向盘更“丝滑”
闽侯东南汽车城福州泰全工业有限公司总经理陈晔,不久前被闽侯县评为“首邑工匠”。据悉,他坚持自主创新,3年推算近8000行核心代码量,研发出具有独立知识产权的电机(马达)性能在线检测设备,并利用技改项目创下400万台EPS永磁无刷马达零故障率纪录。
陈晔。
改进电机绕线工艺
泰全汽车生产车间有18条生产线,每条生产线每30秒就能生产一台电动助力转向电机。
电动助力转向电机是汽车转向系统的一个部件,可以让驾驶员打方向盘时有“轻”“灵”的操作感,还确保了安全性。
“这款电动助力转向电机(EPS永磁无刷马达)的年产能达520万台。这相当于全世界每10辆汽车中,就有1辆用的是我们出产的电动助力转向电机。”陈晔说,这一产品还被省工信厅评为“制造业单项冠军产品”。
成绩的取得,离不开陈晔和团队共同改进的电机绕线工艺。
在业内,力求让电机体积变小的同时增加扭力,始终是一个瓶颈难题。电机的扭力和体积与电机槽内的漆包线有关。为了提升电机槽满率,陈晔和团队经过多次尝试和攻关,让近3厘米厚的槽内线圈达到近40圈,比传统工艺多出15%左右。如今,泰全的电动助力转向电机重仅2公斤,扭力却达到5.7牛米,能够直接带动中大型SUV的转向系统,产品技术水平位居全国前列。
研发电机性能检测设备
陈晔在2019年和2020年分别完成了“年产能400万台EPS永磁无刷马达生产线”和“补增助力转向无刷马达4条生产线建设项目”两个福建省重点技术改造项目。项目完成后,2021年公司保持着全年生产400万台EPS永磁无刷马达零故障率的纪录,去年公司实现总营业额11.4亿元。
陈晔和团队还开发了具有独立知识产权的电机(马达)性能在线检测设备。
陈晔告诉记者,目前国内同类型行业的电机检测设备多依赖进口,一条测试生产线性能设备安装成本十分昂贵,且使用寿命仅有10年。设备依赖进口,一方面是因为自身技术受限,另一方面是因为对方对技术保密,导致我们无法获取系统测试的源代码,只能按照既定程序去使用检测设备,对运行原理一无所知。
在企业领导的帮助下,陈晔团队从海外购得扭力传感器和高精度数据卡,并搭建起了测试平台,但推算系统算法却成了最难啃的骨头。
据介绍,推算系统算法就像你只有数学题的答案,却要倒推出所有演算的步骤。检测设备的核心代码量近8000行,相当于团队要把近8000个步骤算出来。在推算过程中,常出现进度过半又要推倒重来的情形,其中单是一个扭力波动算法的推算,就花费了团队1年多的时间。
团队通过与中国科学院、福州大学等单位合作,经过3年的不断试错,终于完成了所有推算步骤,成功开发了这套在线检测设备,整体成本仅为进口设备的10%。这大大降低了企业成本,加上人工智能质量预测系统,有效降低了产品不良率。接下来,陈晔计划将这项成果向更多国内企业推广。(记者 陈木易/文 石美祥/摄)
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