歐馬可S5，模塊化打造的全新平臺超級中卡

中國中型卡車產品的發展經歷了技術引進、消化吸收、自主研發和創新應用等多個階段。中型卡車產品的應用也滲透到了多個領域。特別是近年來，隨著物流運輸和城市建設的快速發展，對中型貨車產品的性能要求不斷提高，市場主要產品平臺最近已在市場上推出七年。經濟和物流的發展，迫切需要對中國卡車產品的技術平臺進行升級和升級。在商用車領域，中型卡車無疑是最具個性化的車型。城市分布、城際運輸、市政運營、輕載、重載、標準載，以及不同的應用領域和工況，使得對中型卡車產品的需求差異很大。如何準確滿足各個細分市場的需求，成為中國卡車制造企業面臨的挑戰。顯然，單一的傳統平臺已無法應對當前的市場變化，而能夠靈活、準確地滿足細分市場需求特征的新平臺已成為中國卡產品技術發展的必然趨勢。在這種背景下，福田奧馬科S5超級中型卡應運而生。

對于汽車產品來說，平臺是指在汽車研發設計之初，基于目標需求構建的汽車動力、底盤、電子、車身四大系統與產品架構之間的邏輯關系。簡單地說，OMAC S5是一款全新的中國卡車，也是當前中國國內卡車市場上唯一的全新平臺產品。自2017年推出以來，Omicro S5已經實現了超過10000輛的銷量，并保持了高增長率，這是在沒有擴展到專業車輛的情況下實現的。福田汽車工程研究院副院長韓云霄認為，S5是一個采用新工藝、新概念和實驗驗證方法開發的全新平臺，不僅為終端用戶帶來了實用價值，也為福田汽車的研發積累了寶貴經驗。新平臺注重經濟性和可靠性。“S5中卡所屬的福田M4平臺完全源于市場需求，基于用戶、市場和法規進行定義。”福田汽車工程研究院副總工程師田夢一是S5中卡的研發負責人。他強調，S5平臺從概念上就不同于最初的平臺，以前是結構開發，現在是性能導向，這是開發理念的改變。汽車開發中最大的挑戰是平臺規劃。S5卡面臨著極其多樣化的市場需求，如何用有限的產品技術平臺和功能模塊來滿足這些需求已成為開發團隊必須考慮的問題。首先，在選擇基準時，S5研發團隊將重點從中國轉移到歐洲，使用戴姆勒、曼恩和戴夫的中型車型作為性能水平研究的技術基準，并使用中國市場份額最高的車型作為競爭力研究的市場基準。田夢怡坦言，S5要實現對上述基準的全面超越是不現實的，但通過優化客戶最關心的指標，并保持其他指標不變，可以在競爭中獲勝。研發團隊當時為S5定義了16個功能，并最終根據用戶需求做出選擇。在分析TCO成本結構時，研發團隊發現油耗和維護成本排在前兩位。因此，重點是采用相應的技術手段來實現這兩種成本的降低。在油耗方面，S5采用了十多種方法進行優化。S5設計風格由歐洲設計公司完成，并根據福田研發提出的風阻降低要求進行了風洞試驗，對設計進行了全面優化。搭載S5的福田康明斯ISF4.5發動機在開發階段已與整車集成，S5的目標性能特性作為發動機設計的輸入，相互對應。為此……

ISF4.5發動機的外部和通用特性最適合S5中程卡車，反映了最大功率增加、最大扭矩輸出速度范圍最寬以及與最低油耗率相對應的速度和扭矩范圍最寬的特性。通過對傳動系統的優化匹配，發動機可以在更多的工況下持續運行在最佳油耗區。此外，通過優化動力附件、熱管理系統等，結合良好的駕駛室密封和絕緣，提高了駕駛室的加熱或冷卻效果，減少了空調的工作時間。這不僅提高了駕駛舒適性，還降低了油耗。S5在終端市場實現的最終油耗表現是：每公里節省0.1-0.2元的燃油成本。

如果我們想降低維護成本，我們需要提高車輛的可靠性和耐用性，這也是研發團隊花費最多精力的地方。在S5的開發中，首先采用了故障預防的方法，并通過使用DFMEA分析、FAT、P圖和B圖等故障設計預防工具，科學、嚴格地驗證了整車的可靠性。為此，福田聘請了兩名可靠性驗證專家，一名來自戴姆勒，他們引進了戴姆勒的可靠性驗證方法，另一名來自加拿大的中國專家，他們為可靠性驗證標準提供了理論指導。此外，在可靠性驗證方面，為每個部件制定了設計驗證計劃，并通過OTS認證計劃進行認證，以獲得準確、科學的可靠性驗證結果。在基于載荷譜的主要部件臺架試驗的基礎上，通過將實際典型客戶道路譜與試驗現場各種不良道路的道路譜進行比較分析，制定了耐久性試驗計劃；

并根據所選普通道路的頻譜分析結果，制定了提高可靠性的測試計劃。目前，OMAC S5的可靠性顯著提高，與同類產品相比，維護間隔增加了三分之一。經驗豐富的德國專家可以提供許多有效的建議來改善問題。他們的開發理念是管理問題，并通過反復驗證，形成一個工作模板，例如哪些組件將在什么里程內發生故障，形成一張監控表，最終將問題重置為零。加拿大-中國專家將這些驗證標準系統化，用于未來的產品開發。據悉，在中國汽車工程師學會最近舉行的商用車可靠性標準體系研討會上，福田M4平臺的可靠性驗證體系已經得到多方認可，并將牽頭起草這一標準體系。模塊化使定制充滿活力。2018年，OMAC S5相繼推出了Express Star、Cold Chain Star和Green Connect Star等車型。面對不同的細分市場，S5中卡不僅表現出更快的市場響應能力，而且在基于市場需求的平臺模塊化屬性的支持下，提出了定制的口號。

模塊化開發方法在歐洲已經出現多年，福田研發團隊一直遵循歐洲模塊化方法。首先，編制一份詳細的市場需求特征清單，并形成相應的組成矩陣。經過細化，產品平臺一氣呵成，然后以模塊化為主要重點進行擴展。例如，田夢儀說，這就像一棵大樹的根。在形成幾個根汽車模型后，可以基于不同的配置衍生出許多類似于根的子模型。用戶可以根據自己的需求進行訂購。由于模塊化組件矩陣的可擴展性很強，只要有經過驗證和成熟的組件模塊，就可以隨時添加到這個矩陣中。S5提出的定制概念是根據細分市場的產品需求，使用不同的模塊來定制產品。在卡車產品的開發中，如果品種太多，就會導致開發成本持續增加。通過產品平臺化和組件模塊化，S5卡可以在保證最低成本的同時，以最少的模塊滿足最大需求。例如，針對快遞用戶，采用不同的車架和車廂長度模塊，實現大的貨艙體積，滿足多貨多收的運輸需求。

田夢一認為，S5卡的平臺化不僅僅是一個想法，還需要實踐經驗。不僅僅是一個人有這個概念，它應該深深植根于開發團隊中每一位工程師的心中。來自福田汽車工程研究院重卡技術中心的三位年輕工程師分享了他們開發S5模塊化概念的實踐經驗。負責電子和電氣部件的電氣工程師陳功表示，S5的電子架構采用了先進的設計，可以滿足未來5-10年的需求。完成機箱和機身域的構建后，便于后期擴展。這些擴展包括各種駕駛輔助系統、車輛聯網平臺的升級，尤其是國六排放控制系統。S5平臺已提前規劃，無需進行重大修改即可輕松升級，確保了國六技術的成熟。目前，S5配備了車輛聯網系統，實現電子圍欄、油耗分析、維修提醒、疲勞駕駛、駕駛行為分析等功能，可以幫助車隊管理車輛和駕駛員，提高車隊的運營效率和經濟效益，降低安全風險和能耗。在討論模塊化的具體體現時，陳工舉了一個例子。S5儀表開發通過參數變化配置了26個功能列表，為匹配不同的發動機保留了8個不同的要求。然而，在硬件方面，只需要一種型號的儀表板就可以適應所有要求。對于售后服務提供商來說，只需要一種類型的儀器備件，可以降低庫存成本，提高服務水平……

eed。對于最終用戶來說，高度的模塊化可以減少配件的種類，方便后期車輛維護，降低維護成本。負責動力附件設計的吳工工程師認為，模塊化主要體現在兩個要素上：一個是常量要素，需要實現可互換安裝，另一個是可變要素，需要適應系統和整車的調節需求。例如，水箱的寬度保持不變，而高度和厚度是可變的。S5具有不同的水箱模塊，以滿足發動機的不同功率要求。S5的進氣系統有三個不同流量的空氣過濾器，可以根據中國第六階段的技術要求選擇合適的模塊。

除了改變自己部門的設計理念外，部門之間的協作更早、更深入。吳功表示，過去動力配件對整車NVH的關注度一般，介入相對較晚。現在，Omar從開發的早期階段就參與其中，將設計和分析緊密結合在一起。通過對發動機懸置進行仿真分析，優化進氣剛度，S5的整體噪音降低了4-5分貝。對于底盤制動系統，不同的卡車裝載平臺對制動有不同的要求。S5制動形式中有許多模塊，這些模塊都經過了驗證和成熟。在空氣處理裝置方面，屬于同一類超級卡車的重型、中型和輕型卡車都采用了相同的系統，從而降低了采購成本。例如，在成本保持不變的情況下，S5空氣干燥器增加了濾油功能。例如，S5之前使用的是單缸空氣壓縮機，客戶報告有時泵送時間很長。基于這一市場反饋，S5迅速轉向雙缸空氣壓縮機模塊。模塊化可快速響應客戶需求。一次規劃，一步一步發展。S5采用的平臺模塊化方法大大降低了開發成本和后期產品升級成本。田夢怡表示，在被動安全方面，S5不僅符合歐洲ECE R29 02版法規，還為升級到03版預留了空間。中國將于2020年5月1日升級到03版標準，S5可以在沒有重大變化的情況下滿足新標準。此外，S5方向盤還為安全氣囊預留了空間。展示鏈創新的最新成果，福田汽車一直在商用車研發中倡導鏈創新的理念。韓云曉認為，S5中卡所屬的M4平臺是鏈融合創新理念的生動實踐。M4平臺項目獲批后，福田決定借鑒德國戴姆勒的發展思路和理念，與IBM和EFS等知名咨詢公司合作，這些公司為梅賽德斯-奔馳卡車提供系統咨詢。產品開發流程FCVDS除了使用戴姆勒的定義方法進行產品定義外，還借鑒了戴姆勒的商用車產品開發流程，并根據自身實際進行了適應性調整，形成了FCVDS 3.0。

引進國際人才也是實現連鎖創新的重要手段。福田汽車德國研發中心聘請了前戴姆勒的工程師，福田汽車工程研究院聘請了前五十鈴的工程師，來自福田戴姆勒的外國工程師也作為顧問參與了M4平臺的車輛評估工作。戴姆勒專家帶來工程經驗，五十鈴專家帶來技術管理經驗，奧地利ECS專家負責底盤調校，而日本工程師傾向于從用戶的角度進行評估，結合多種智能將產品變成商品，最終提供相對完美的工作。

讓專家來領導汽車產品的研發是很重要的。韓云霄表示，國產商用車發展遇到的瓶頸，必須通過鏈集成的力量來克服。戴姆勒、康明斯和采埃孚這三大全球公司都與福田汽車建立了合資企業。中國研發團隊可以學習……

并通過合作迅速提高他們的能力。為了最大化用戶運營價值，平臺模塊化對用戶來說可能是一個無形的概念，但實際上，它給用戶帶來的好處是顯而易見的，即更容易找到最適合自己業務的交通工具，從而最大化運營價值。與過去廣泛使用多輛車的概念相比，這無疑是一個進步。模塊化設計就像建造樂高積木，不同產品的變形可以通過增加或減少一個平臺上的模塊數量來實現。從用戶的角度來看，最直接的感受是產品可靠性提高，油耗降低，維護更方便。

由于模塊化，減少了車輛部件的數量，減輕了車輛的重量，降低了生產和組裝的復雜性，并且更容易進行產品質量控制。其中，ISF4.5發動機采用模塊化、輕量化設計，零部件數量減少了40%，自重僅為395公斤。

與通用開發過程不同，OMAC S5專注于為不同細分市場的專業需求構建不同的模塊。例如，農副鮮產品運輸車輛以標準載重為主，可以走高速公路的綠色通道。它對速度和車輛可靠性要求很高，車輛重量要輕，價格不能太高；以順豐快遞為代表的快遞公司主要運輸輕型貨物，對車輛的正點率和載重量要求很高。然而，它們對車速和安全配置有很高的要求；這些特性需要在設計過程中進行有針對性的部件選擇。除了物流領域，S5超級卡車平臺還將瞄準更復雜的專用車市場，許多專用車的運營條件復雜。一些環衛車的運行速度僅為7-10公里/小時，而到達返程站的速度需要達到50-60公里/小時。這需要對引擎進行調整，以考慮這兩種需求并最大限度地提高用戶滿意度。

標簽：福田理念合創DS五十鈴

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