電氣系統(tǒng)成整車(chē)可靠性“洼地” 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需適配行業(yè)發(fā)展速度
——2021中國(guó)主流車(chē)市汽車(chē)可靠性研究系列報(bào)道(四)
為什么中國(guó)人可以讓衛(wèi)星上天,卻做不好一支圓珠筆芯?這是長(zhǎng)久以來(lái)盤(pán)亙?cè)趪?guó)人心中的一個(gè)疑問(wèn)。
與我國(guó)再次蟬聯(lián)世界汽車(chē)第一大產(chǎn)銷(xiāo)國(guó)數(shù)據(jù)共同展現(xiàn)在筆者面前的還有“我國(guó)主流車(chē)市汽車(chē)可靠性指數(shù)”,指數(shù)顯示:我國(guó)產(chǎn)汽車(chē)可靠性指數(shù)平均分不到60,電氣控制系統(tǒng)為故障的重災(zāi)區(qū)。
——作者題記 劉嵩
“點(diǎn)火啟動(dòng)后倒車(chē)影像反應(yīng)延遲10秒以上,車(chē)都開(kāi)走了還沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)。前段時(shí)間駕駛中還出現(xiàn)死機(jī)重啟現(xiàn)象,嚴(yán)重影響駕駛體驗(yàn)及行車(chē)安全?!?/p>
“剛提車(chē)的時(shí)候,車(chē)機(jī)屏幕啟動(dòng)很迅速,而現(xiàn)在大概要等十幾秒甚至幾十秒才有反應(yīng),駐車(chē)?yán)走_(dá)在停車(chē)時(shí)的反應(yīng)也越來(lái)越慢。”
“選車(chē)試駕的時(shí)候掛倒擋黑屏,銷(xiāo)售員說(shuō)升一下級(jí)就好了。提車(chē)當(dāng)天回家進(jìn)車(chē)庫(kù)停車(chē),掛倒擋再次黑屏。總共行駛里程才幾十公里!”
“我既沒(méi)踩油門(mén),又沒(méi)踩剎車(chē),車(chē)子竟然‘自動(dòng)’提速,從30公里/小時(shí)一直爬到60公里/小時(shí)……”
“第一次開(kāi)著新車(chē)行駛到25公里時(shí),車(chē)輛突然出現(xiàn)失速,并伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)烈的抖動(dòng),廠家告訴我需要進(jìn)行‘軟件升級(jí)’。當(dāng)我開(kāi)著‘升級(jí)’之后的車(chē)行駛至33公里時(shí),車(chē)輛再次‘趴窩’?!?/p>
——上述內(nèi)容均來(lái)自車(chē)主原聲
中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)訊(劉嵩 蹇鵬)1月27日,市場(chǎng)監(jiān)管總局公告顯示:因“網(wǎng)關(guān)控制模塊布置”問(wèn)題一汽-大眾將于2022年2月28日起召回生產(chǎn)日期在2018年3月1日至2021年12月4日期間的部分國(guó)產(chǎn)奧迪Q5L汽車(chē),共計(jì)超過(guò)45萬(wàn)輛。公告進(jìn)一步顯示:這部分車(chē)輛在某些情況下會(huì)導(dǎo)致“網(wǎng)關(guān)控制模塊”內(nèi)部出現(xiàn)短路,從而進(jìn)一步引發(fā)各種內(nèi)部錯(cuò)誤。
(奧迪Q5L 圖片來(lái)自一汽-大眾奧迪官網(wǎng))
據(jù)中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)汽車(chē)資訊撐握的信息,這應(yīng)該是我國(guó)涉及“網(wǎng)關(guān)模塊控制”問(wèn)題引起安全隱患的、最大的一次召回案例。那么,何為網(wǎng)關(guān)控制模塊?簡(jiǎn)單地理解,網(wǎng)關(guān)控制模塊便是類(lèi)似于家庭使用的路由器,其最大的作用就是用于車(chē)輛各部件的數(shù)據(jù)交換與傳輸,通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)各條總線上信息的共享以及實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)管理和故障診斷功能。因此,“網(wǎng)關(guān)”出現(xiàn)故障就會(huì)引起零部件功能失效,甚至?xí)?lái)威脅司乘人員生命安全的后果。
事實(shí)是:此次奧迪Q5“網(wǎng)關(guān)”召回僅僅是我國(guó)汽車(chē)電氣系統(tǒng)整車(chē)內(nèi)有關(guān)電氣系統(tǒng)的故障率一直居高不下的典型案例之一。與機(jī)械部件不同的是,電氣系統(tǒng)“不可控”因素相對(duì)較多,其穩(wěn)定性與可靠性相比于機(jī)械部件相對(duì)較差。中國(guó)質(zhì)量報(bào)刊社 中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)于2022年首次發(fā)布的“中國(guó)主流車(chē)市汽車(chē)可靠性指數(shù)”(下簡(jiǎn)稱“指數(shù)”)顯示:電氣系統(tǒng)是本次納入故障統(tǒng)計(jì)的七大系統(tǒng)中,可靠性最差的單一系統(tǒng)。
指數(shù)顯示,豪華陣營(yíng)、合資陣營(yíng)、自主陣營(yíng)電氣故障在其每萬(wàn)臺(tái)次維修記錄中總成故障數(shù)量占比分別是:58.28%、38.90%、61.95%。特別是自主品牌領(lǐng)軍品牌:吉利、領(lǐng)克、紅旗電氣系統(tǒng)故障占其七大系統(tǒng)總故障比例均突破了70%;其中,紅旗品牌以77.08%高居“榜首”。
其中,吉利安全氣囊、車(chē)身兩項(xiàng)電氣系統(tǒng)故障占電氣系統(tǒng)故障比例合計(jì)為30.16%;領(lǐng)克中央電子模塊、網(wǎng)關(guān)、安全氣囊三項(xiàng)核心電氣系統(tǒng)總故障比例占電氣系統(tǒng)總故障的33.91%;數(shù)據(jù)最為突出的還是紅旗汽車(chē):紅旗E-H3車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)故障比例高達(dá)19%,紅旗H5網(wǎng)關(guān)、攝像頭、車(chē)身控制和安全氣囊四個(gè)核心電氣系統(tǒng)總故障比例占電氣系統(tǒng)故障的47.34%。
(吉利搭載的安全氣囊故障占比較高 圖片來(lái)自吉利官網(wǎng))
值得注意的是,安全氣囊故障占比偏高令人感到震驚,在刨除“高田氣囊”的影響后,吉利、領(lǐng)克、紅旗三家車(chē)企安全氣囊故障占比分別為16.2、8.9%、3.2%以及4.9%。安全氣囊技術(shù)已非常成熟,且其是出現(xiàn)車(chē)禍時(shí)人身安全的最主要的防線,而現(xiàn)實(shí)是其在整個(gè)電氣系統(tǒng)中占據(jù)如此高的故障比,令人意外。
“新四化”背景下,電氣系統(tǒng)問(wèn)題凸顯
自2010年中國(guó)汽車(chē)進(jìn)入新時(shí)代以來(lái),“新四化”是被汽車(chē)圈頻繁提起的詞匯。智能科技引領(lǐng)汽車(chē)的時(shí)代即將來(lái)臨,而電氣系統(tǒng)也在此時(shí)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
回顧2021年,中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)汽車(chē)資訊曾收到多起因芯片導(dǎo)致的車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)卡頓或出現(xiàn)故障的投訴,包括車(chē)機(jī)反應(yīng)速度慢、倒車(chē)影像缺失等問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮,這樣的事實(shí)印證了指數(shù)反映出的“車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)”是故障率頻發(fā)的部位之一。
(長(zhǎng)城歐拉車(chē)機(jī)卡頓現(xiàn)象嚴(yán)重 圖片來(lái)自車(chē)主)
此外,網(wǎng)關(guān)和車(chē)身電氣系統(tǒng)作為整車(chē)電氣系統(tǒng)中的核心,“網(wǎng)關(guān)”扮演著數(shù)據(jù)傳輸與串聯(lián)分析的角色,而車(chē)身電氣系統(tǒng)則多用于主動(dòng)安全駕駛等核心附加功能,這兩項(xiàng)是我們?nèi)粘nl繁使用、且能夠影響到是否正常用車(chē)或是否威脅到用車(chē)安全的核心電氣系統(tǒng)。從吉利安全氣囊的可靠性數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn):電氣系統(tǒng)的故障甚至是直接威脅到用戶用車(chē)的安全。此核心部位頻繁出現(xiàn)故障的現(xiàn)象提示我們一個(gè)嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí):目前我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電氣系統(tǒng)在技術(shù)的快速發(fā)展中,尚不能為整車(chē)帶來(lái)較高的可靠性。
與傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)不同,電氣化部件在軟件匹配和芯片的要求上較高,傳統(tǒng)機(jī)械部件想要升級(jí)或改款需要較長(zhǎng)的研發(fā)周期,而軟件和芯片在當(dāng)今時(shí)代均處于飛速發(fā)展階段,更新周期短,更新內(nèi)容大,這也為電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來(lái)隱患。
新興行業(yè)需沉淀,供應(yīng)商管理體系需提升檔次
雖然我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)積極推進(jìn)電氣化、智能化的發(fā)展已有數(shù)年,但多數(shù)電氣化系統(tǒng)仍為新興產(chǎn)業(yè)。比如,近些年火爆的車(chē)機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛、輕混等技術(shù)都需要強(qiáng)大的電子控制系統(tǒng)支持。
(自動(dòng)駕駛等電氣智能化系統(tǒng)正逐步成為整車(chē)重要配置 圖片來(lái)自特斯拉官網(wǎng))
對(duì)于今日的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),電氣系統(tǒng)在汽車(chē)總成中已經(jīng)占據(jù)核心地位,但在現(xiàn)實(shí)中電氣零部件供應(yīng)商占主導(dǎo)地位,從零部件的開(kāi)發(fā)到系統(tǒng)軟件的研發(fā),幾乎全部出自零部件供應(yīng)商。只有在整車(chē)軟件匹配上,是主機(jī)廠和零部件供應(yīng)商一起開(kāi)發(fā)完成。也就是說(shuō):整車(chē)廠幾乎沒(méi)有電氣系統(tǒng)部件和軟件的開(kāi)發(fā),因此電氣化產(chǎn)品的可靠性把控權(quán)也就由供應(yīng)商所主導(dǎo)。
以中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)汽車(chē)資訊收到的寶馬3部分車(chē)主投訴車(chē)輛存在起步熄火故障為例,專(zhuān)家指出其熄火成因就是源自軟件匹配問(wèn)題。多數(shù)出現(xiàn)車(chē)輛故障的車(chē)主向本網(wǎng)站反饋,只要關(guān)閉車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng),就不會(huì)再出現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題。實(shí)際上,導(dǎo)致類(lèi)似問(wèn)題出現(xiàn)的零部件基本來(lái)自電氣系統(tǒng)供應(yīng)商,即使車(chē)企想要根治問(wèn)題,也需要供應(yīng)商在軟件方面發(fā)力進(jìn)行升級(jí),而升級(jí)所需的時(shí)長(zhǎng)及其中的核心技術(shù)也基本由供應(yīng)商把控,使面對(duì)消費(fèi)者問(wèn)題的車(chē)企陷入被動(dòng)。
(多名車(chē)主反映寶馬3系存在起步熄火故障 圖片來(lái)自寶馬官網(wǎng))
另一方面,我們看到很多科技企業(yè)相繼推出汽車(chē)電子產(chǎn)品,甚至是整車(chē),但這些新晉“車(chē)企”是否能夠真正支持自己產(chǎn)品的可靠性,這種跨產(chǎn)業(yè)的融合在產(chǎn)品可靠性方面如何實(shí)現(xiàn)保證?目前,我們尚未得到此類(lèi)車(chē)企的正面回應(yīng)。
(堅(jiān)定不造車(chē)的華為完成“另類(lèi)造車(chē)” 圖片來(lái)自賽力斯官網(wǎng))
然,汽車(chē)終究不是玩具,涉及到生命安全誰(shuí)人能夠淡然漠之?去年上海車(chē)展特斯拉車(chē)主維權(quán)事件,我們不應(yīng)該僅僅把它當(dāng)成一次“事件”,更不能僅僅當(dāng)成一件趣聞。
汽車(chē)電氣系統(tǒng)相對(duì)于其他電氣行業(yè)研發(fā)制造要求相對(duì)較低。以2021年芯片短缺為例,相對(duì)于手機(jī)、電腦等行業(yè),汽車(chē)所需的芯片無(wú)論從成本還是性能上要求相對(duì)較低,雖需求量大,但仍無(wú)法達(dá)到手機(jī)、電腦等科技產(chǎn)品所需芯片的性能和利潤(rùn)率。從此也能看出,技術(shù)門(mén)檻和成本相對(duì)較低,有利于汽車(chē)電氣系統(tǒng)部分的零部件能夠被科技企業(yè)更加快速的研發(fā)與投產(chǎn),更容易搶占市場(chǎng),這也就是近幾年來(lái)科技企業(yè)均想在汽車(chē)領(lǐng)域分一杯羹的原因。
對(duì)于科技企業(yè)來(lái)說(shuō),“造車(chē)”不應(yīng)只是造出產(chǎn)品,更要在保證產(chǎn)品性能的情況下保證產(chǎn)品的技術(shù)穩(wěn)定性和可靠性,而從目前的發(fā)展情況來(lái)看,這些產(chǎn)品并不可靠。根據(jù)指數(shù)呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的分析,若電氣系統(tǒng)產(chǎn)品的供應(yīng)商只是簡(jiǎn)單粗暴的入場(chǎng),僅僅看到了汽車(chē)行業(yè)龐大的市場(chǎng)空間,未來(lái)關(guān)于汽車(chē)電氣系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題將會(huì)是汽車(chē)質(zhì)量問(wèn)題的重災(zāi)區(qū)。
針對(duì)此問(wèn)題,“指數(shù)”專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)組長(zhǎng)、北京航空航天大學(xué)可靠性專(zhuān)家康銳教授在接受本網(wǎng)站采訪時(shí)說(shuō):“對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō),制定更為完整、嚴(yán)苛的供應(yīng)商管理體系是控制上述‘亂象’的重要方式之一。以航空領(lǐng)域?yàn)槔?,從供?yīng)商引入、供應(yīng)商資質(zhì)能力審查、供應(yīng)商績(jī)效評(píng)價(jià)和優(yōu)秀供應(yīng)商評(píng)選及其相應(yīng)的供應(yīng)商管理機(jī)制都是成體系的。換言之,廠家是有供應(yīng)商產(chǎn)品的選擇權(quán)和質(zhì)量把控權(quán),而汽車(chē)廠家在此方面相對(duì)欠缺?!?/span>
提升行業(yè)認(rèn)知,加強(qiáng)電氣系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行
想要提升行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻,還需靠標(biāo)準(zhǔn)來(lái)把控。根據(jù)指數(shù)數(shù)據(jù)顯示,本次數(shù)據(jù)調(diào)查樣本均為5萬(wàn)至8萬(wàn)公里的車(chē)型,按家庭用車(chē)頻率計(jì)算,大部分車(chē)輛處于三至四年前銷(xiāo)售的車(chē)型。當(dāng)時(shí)我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)正處于“新四化”落地的關(guān)鍵期,多數(shù)品牌在電氣化領(lǐng)域均有著突破性的成就,但行業(yè)的快速發(fā)展卻未帶來(lái)標(biāo)準(zhǔn)上的變革。
目前,新能源產(chǎn)品的市場(chǎng)份額正逐漸擴(kuò)大,各廠家對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的投入也大打折扣,能夠預(yù)見(jiàn)的是從現(xiàn)在開(kāi)始,電氣系統(tǒng)將占據(jù)更大的整車(chē)技術(shù)比重。在傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上,我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)已能夠快速跟隨歐美等汽車(chē)發(fā)達(dá)國(guó)家,但面對(duì)未來(lái)比重更大的電氣系統(tǒng),成體系地制定、細(xì)化汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電氣可靠性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),是保證中國(guó)汽車(chē)工業(yè)實(shí)現(xiàn)“彎道超車(chē)”的重要一環(huán)。
(“新四化”的發(fā)展將深化電氣系統(tǒng)于整車(chē)中的重要地位 圖片來(lái)自蔚來(lái)官網(wǎng))
此外,車(chē)企與供應(yīng)商對(duì)于產(chǎn)品可靠性體系的管理也是保障產(chǎn)品可靠性的重要條件。本網(wǎng)站對(duì)2018年至2021年市場(chǎng)監(jiān)管總局缺陷產(chǎn)品管理中心公布的汽車(chē)召回案例進(jìn)行梳理,發(fā)現(xiàn)召回車(chē)輛解決問(wèn)題的方案從此前的更換機(jī)械配件居多,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯?jí)軟件居多,關(guān)于電氣系統(tǒng)問(wèn)題的召回正逐漸增多。針對(duì)上述現(xiàn)狀康銳教授給出建議,他說(shuō):“實(shí)際上,其他行業(yè)是有可以為汽車(chē)行業(yè)所借鑒的供應(yīng)商產(chǎn)品可靠性體系,適當(dāng)?shù)慕梃b有利于汽車(chē)供應(yīng)商可靠性的快速進(jìn)步。以航空航天為例,按照統(tǒng)一的航天基礎(chǔ)產(chǎn)品鑒定/認(rèn)定體系,整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)都按照新‘五統(tǒng)一’原則開(kāi)展工作,即統(tǒng)一需求規(guī)劃、統(tǒng)一評(píng)價(jià)準(zhǔn)入、統(tǒng)一選用管理、統(tǒng)一采購(gòu)、統(tǒng)一質(zhì)量保證,以此對(duì)元器件的‘管理、選用、采購(gòu)、檢測(cè)、使用’進(jìn)行‘統(tǒng)一’。發(fā)布《航天元器件評(píng)價(jià)認(rèn)定合格產(chǎn)品名錄》,以此作為各院限定性好元器件選用目錄的重要依據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。同時(shí)通過(guò)質(zhì)量問(wèn)題歸零、零部件批次問(wèn)題快速響應(yīng)和舉一反三等行動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量閉環(huán)?!?/span>
誠(chéng)然,汽車(chē)領(lǐng)域?qū)煽啃缘囊箅m無(wú)法與更高端的航空航天領(lǐng)域相提并論,但自身的改進(jìn)提升已進(jìn)入勢(shì)在必行的階段。對(duì)此,康銳教授指出:“認(rèn)知上升級(jí)、戰(zhàn)略上重視、流程上落地、技術(shù)上深入、數(shù)據(jù)上整合這五點(diǎn)改進(jìn),將成為保障汽車(chē)領(lǐng)域可靠性能夠積極持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。首先,在認(rèn)知上,國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠商對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的認(rèn)知需要從符合標(biāo)準(zhǔn)的最底線提升一步,通過(guò)開(kāi)展基礎(chǔ)技術(shù)研究構(gòu)筑產(chǎn)品可靠性保障和技術(shù)發(fā)展基石。其次,在戰(zhàn)略上,企業(yè)應(yīng)基于長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo),設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)研究的組織與人員隊(duì)伍、資金與資源方面的支持;企業(yè)需要通過(guò)不斷消化和應(yīng)用,逐步進(jìn)行跟隨式創(chuàng)新和集成式創(chuàng)新,進(jìn)而形成企業(yè)自有的、行之高效的質(zhì)量體系。技術(shù)是質(zhì)量管理的內(nèi)涵,目前看也是國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的短板。雖然國(guó)家、行業(yè)以及協(xié)會(huì)都發(fā)布了一些汽車(chē)零部件標(biāo)準(zhǔn),但汽車(chē)廠商仍需通過(guò)零部件基礎(chǔ)技術(shù)研究(例如:深度上開(kāi)展各種失效機(jī)理研究,廣度上分析產(chǎn)品在不同使用場(chǎng)景下的應(yīng)力載荷等),最終轉(zhuǎn)化為企業(yè)對(duì)關(guān)鍵零部件的技術(shù)要求和篩選標(biāo)準(zhǔn),快速有效提升產(chǎn)品可靠性。最后,還需加強(qiáng)關(guān)鍵零部件基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)備、整合及共享,促進(jìn)行業(yè)協(xié)同發(fā)展?!?/span>