一、引言
随着全球新能源产业的不断发展,电动汽车、光伏发电、风力发电等新兴产业得到了越来越多的关注和投入,新能源产业已成为推动中国经济增长的新引擎。新能源产业不仅对环境保护和可持续发展具有重要意义,而且对中国的能源安全和经济结构的优化起到了关键作用。电子件元器件作为新能源产业的基石,其性能和可靠性将直接影响产品的整体表现以及产品最终的市场竞争能力,所以在整个开发过程中扮演着至关重要的角色。
二、 传统零部件加工企业面临的挑战
2.1传统机械零部件与电子件协同的问题
在传统的机械类零件加工企业中,大多数开发人员的专业背景和技能主要集中在机械结构设计、制造和加工等领域。然而,随着参与新能源项目的不断深入,就不得不面对一个全新的专业领域:电子元器件的设计与开发。这些电子元器件包括电机控制器、逆变器、控制模块等都是新能源项目的高价值和关键零部件。
为了解决这块开发中的短板,企业需要对现有的技术团队进行培训和拓展,引入电子工程、控制系统等相关专业人才,以提升团队对电子件开发的认识和能力。同时,企业还需要建立跨学科的协作机制,促进机械工程师与电子工程师之间的交流和合作,只有实现1+1的整合,并且二者能够协同工作,才能确保整体新能源产品的协同开发[1]。
2.2传统项目和新能源项目开发模式的差异
传统项目和新能源项目的开发模式存在明显的差异。以作者公司为例,传统的驱动产品的项目,目前主要采用源于美国通用汽车的GPDP(全球产品开发流程)项目管理体系,该体系强调各阶段的严格管理和控制,这种管理模式在确保产品从设计、到验证、最终到批量生产的开发过程以及最终量产后的产品质量和稳定性方面有着明显的优势。
而在新能源项目中,特别是电子件的开发中,通常采用敏捷开发体系,即在初始设计之后需要通过快速验证来不断快速迭代,其更加注重灵活性和快速响应客户需求的能力。这种开发模式对于传统的机械类零件加工企业来说是一种全新的挑战,需要在快速迭代的过程中要完成快速响应同时还需要充分保证零部件的质量,以确保整个项目能够按计划顺利推进。
此外,在新能源项目中,机械类零件和电子件是不可分割的一体化部分,需要在设计和制造过程中密切协作。然而,在传统项目开发模式中,不同部门之间的合作比较独立,每个部门通常只关注自己的领域,缺乏有效的沟通和协作。这种局面在新能源项目中是不可行的,机械类零件和电子元器件之间的协调需要通过跨部门协作来实现,需要不同部门之间有更加紧密的合作关系。
三、敏捷开发体系在新能源项目开发中的应用
3.1 敏捷开发体系的基本概念和原则
敏捷开发是一种以人为核心、迭代、增量开发和快速响应变化的源于IT行业的开发方法。敏捷开发的核心理念是尽早交付可用的产品版本,让用户能够更早地享受到软件的价值。与传统的瀑布式开发相比,敏捷开发更加灵活、迭代,能够更快地适应需求变化和市场变化,缩短软件产品的开发周期和上市时间。
敏捷开发的核心原则包括:
1. 个体和互动:团队成员之间的沟通和协作重于流程和工具;
2. 可行的软件和文档重于详尽的文档(不能追求完美的文档);
3. 客户合作:理解客户需求,并完成产品开发重于合同谈判;
4. 响应变化:灵活应对变化重于遵循计划。
3.2敏捷开发体系在电机控制单元等新能源产品开发中的应用
电机控制单元是新能源汽车关键的部件之一,只有采用敏捷开发体系才能够更好地满足产品快速迭代的需求。在公司实际的项目应用案例中敏捷开发的快速迭代特点与电机控制单元的开发流程高度匹配,能够更好地提高产品开发效率和质量。
在敏捷开发的过程中,产品经理、开发人员和测试人员组成一个跨部门的团队,共同参与产品的规划、设计、开发和测试。这种团队结构有助于提高沟通效率,减少信息传递的延迟和失真。最终通过产品短周期的迭代开发,快速验证设计想法。敏捷开发过程中是非常强调反复迭代,根据系统测试反馈和客户需求进行快速调整,以确保产品最终符合用户的期望和需求。
敏捷开发的还有一个优势是对变化的适应性。在新能源产品开发中,市场需求和技术发展都在快速变化。应用敏捷开发模式就允许团队在开发过程中灵活调整计划和优先级,以适应这些变化,从而确保产品能够及时进行验证,从而实现产品的最终批量生产,满足客户的期望。
四、电子件与传统齿轮零件的协调
在新能源项目中,电子件和传统齿轮零件的协调是一个重要的问题。在设计和验证阶段,需要考虑到电子件和传统零部件开发的整体协调,特别是试验和验证资源的协调,以确保两者之间的无缝衔接和良好的性能。在生产阶段,需要确保传统零部件和电子件的可制造性协调,特别是涉及安装和连接部分的布线合理性及接插件的开发,以免因装配不良导致产品性能下降或失效。
4.1设计阶段的协调
在设计阶段,需要充分考虑电子件和传统零部件的相互协同性,为了实现这一目标,企业就需要建立一套完善的设计和验证流程,已确保电子件与传统部件的相互兼容性和协同工作。
首先,企业需要制定明确的、统一的设计及验证的标准和规范,以确保传统零部件和电子件的设计满足相同的质量要求,同时需提前识别不同类型零件的验证过程和试验样本数量都可以符合相应的标准。
其次,需要进行系统集成设计,即将电子件和传统零部件的设计进行整合,形成一个完整的系统,使得两者之间的协调性更加紧密[2]。这包括对材料的选型、尺寸与精度的配合、接口设计等方面都需要有整体性的规定,并且基于一个统一的框架,以确保在实际开发验证过程中的协调性。
此外,在设计和验证过程中需要遵循仿真开发和试验验证协同开发的并行模式;特别是针对那些需要优先开发的,特别是包容客户需求+单体试验规范的试验软件程序尤其需要来保证整体的一致性和系统整体鲁棒性。以仿真开发优先检测电子件和传统零部件之间的协调性,并通过验证试验的结果及时进行调整和优化。
4.2生产启动及验证阶段的协调
在制造企业中试制生产,以及后续的小批量以及最终的大批量生产也是影响项目开发成功与否的关键环节。
在试制生产阶段,需要重点确保传统零部件和电子件的组装质量。首先,需要建立严格生产过程标准和规范,比如清洁度、静电防控等关键过程监控,以确保组装的质量符合要求。
其次,企业需要建立严格的质量控制体系,对电子件和传统零部件的组装过程进行监督和检验。这包括对装配工艺的优化,以及对装配后的产品的全面测试,确保其性能和可靠性。基于之前项目的经验,特别是在试制阶段就要有完整的检测规范和检测设备,样品阶段的质量往往会影响整个开发进程。
最后,企业还需要加强团队之间的沟通和协作,确保设计、试制、测试团队之间的信息流畅传递。通过建立有效的沟通机制和反馈机制,企业能够及时发现并解决生产过程中出现的各类问题,及时分析和反馈。从而提高生产效率和产品质量。。
综上所述,在新能源开发项目中,电子件和传统零部件的协调是一个必须要解决的问题。通过在设计验证阶段和生产及可制造性的协调,可以确保电子件和传统零部件之间的无缝衔接和良好的性能,为企业的发展带来更多的机遇和挑战。
五、结语
在新能源项目的开发中,传统零部件加工企业面临着许多挑战,其中最大的挑战之一是如何协调传统机械零部件与电子件的开发和生产。本文通过分析传统机械硬件和新能源项目电子元器件开发模式的差异,介绍了本企业如何应用敏捷开发体系在新能源项目中的应用,展示了一个传统零部件加工企业如何通过掌握软硬件开发的完整自主知识产权以及建立标准化的开发流程,成功应对新能源项目开发中的挑战。
展望未来,随着新能源产业的不断发展,新能源项目的不断涌现,电子电控单元在新能源项目中的重要性将进一步提升。传统机械零部件与电子件的融合已经成为了一个不可避免的趋势。通过引入敏捷开发体系和建立适应于本企业的标准化开发流程,可以支持传统零部件加工企业需要不断加强与电子电控领域的融合与协作,掌握更多的核心技术。而技术和项目的积累,还能更快更好的帮助企业推出符合客户需求的新产品,抓住新的市场机遇,实现可持续发展。
综上所述,新能源项目中电子电控单元开发与传统驱动系统验证与开发的协调是一个复杂而重要的问题。通过加强技术储备和人才培养、采用敏捷开发体系以及统一研发框架下的开发模式可以帮助企业可以克服挑战并取得成功。随着新能源产业的不断发展,这一领域的研究和应用将具有更加广阔的前景和巨大的潜力。
参考文献:
[1]陈明. 新能源汽车电子控制系统设计与开发[J]. 机电工程, 2022, 39(02): 54-56.
[2]马杰, 周峰, 熊朝玲, 等. 基于敏捷开发的新能源汽车电控系统软件设计[J]. 机械设计与研究, 2021, 37(03): 75-78.