CC BY
2
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный технический университет
DIRECTIONS FOR QUALITY DEVELOPMENT OF NEW AUTOMOBILE EQUIPMENT DESIGNS
I.A. Belyaeva, V.N. Kozlovsky
The article presents the results of a study on the problem of developing the quality of new car designs. Key words: competitiveness, quality, car.
Belyaeva Irina Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University
УДК 629.113
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-99-100
ИНФРАСТРУКТУРНЫЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ
И.А. Беляева, В.Н. Козловский
В статье представлены результаты исследования перспектив развития инфраструктуры обеспечения эксплуатационной эффективности электромобилей.
Ключевые слова: конкурентоспособность; качество; автомобиль.
Вопросы обеспечения эксплуатационной эффективности таких автотранспортных средств как электромобили, занимают особенно значимое место при решении задач качества продукции и потребительской удовлетворенности [1].
И здесь необходимо выделить целый комплекс вопросов связанных с: эксплуатационными характеристиками станций замены батарей электромобилей; ключевыми технологиями и стратегией управления станциями замены как распределенными накопителями энергии для доступа в сеть; принципы отбора; методами группировки и системными решениями для постепенной утилизации батарей; многоцелевыми преобразовательными устройствами для станций замены; интегрированными системами мониторинга станций замены и накопителей энергии; демонстрационными проектами по интеграции станций замены и накопителей энергии [2 - 4].
Также особую актуальность сегодня приобретают вопросы перспективного характера:
- характеристики спроса на зарядку электромобилей и влияние масштабной зарядки электромобилей на энергосистему; система управления упорядоченной зарядкой электромобилей; система тестирования упорядоченной зарядки электромобилей;
- стратегии управления и ключевые технологии взаимодействия электромобилей с сетью; интеллектуальное зарядное/разрядное устройство электромобиля, интеллектуальный автомобильный терминал и система управления координацией взаимодействия электромобилей с сетью; система экспериментальной проверки взаимодействия электромобилей с сетью; технологии проверки и тестирования установок для зарядки/разрядки электромобилей;
- новые технологии зарядки и разрядки электромобилей; интеллектуальные стратегии управления зарядкой и разрядкой и технологии тестирования электромобилей; ключевые технологии интерактивной работы зарядных комплексов и электросетей.
- технологии замены аккумуляторных батарей электромобилей, учета и тарификации, управления активами; бизнес-модель эксплуатации зарядных сооружений; план построения системы эксплуатации и управления интеллектуальной сетью зарядных и коммутационных услуг на основе Интернета вещей.
В будущем для удовлетворения международного и рыночного спроса на чистые электромобили необходимо соблюдать следующие требования:
1. Разработка, производство и эксплуатация электромобилей должны соответствовать соответствующим национальным нормам. Характеристики автомобиля, деталей и компонентов должны соответствовать национальным техническим стандартам и специальным требованиям.
2. Электромобили работающие на электрической энергии, приводятся в движение электродвигателями, не должны производить новых загрязнений, горючих, взрывоопасных веществ.
3. Аккумуляторы для хранения энергии электромобилей должны быть экологически чистыми, не загрязняющими окружающую среду. И иметь длительный срок службы, с функцией сверхбыстрой зарядки. Транспортные средства в зависимости от использования должны определять дальность заряда, так что устройство аккумуляторного блока, в полной мере могло использовать общественные зарядные станции сверхбыстрой зарядки, чтобы увеличить дальность.
4. Двигатель должен обладать высокоэффективными свойствами преобразования энергии торможения, замедления прямого использования энергии и рециркуляции, и стремиться к комплексному использованию энергии транспортного средства с высокой эффективностью.
5. В соответствии с использованием транспортного средства должно быть обеспечено выполнение правил дорожного движения, для того, чтобы разумно выбрать мощность электродвигателя и конфигурации емкости блока батарей.
6. Эксплуатация и управление транспортным средством, должно быть простым, эффективным и надежным, чтобы обеспечить безопасность движения.
7. Механические и электротехнические компоненты и устройства должны быть долговечными и требовать меньшего обслуживания. Эксплуатационные расходы на транспортное средство должны быть не высокими.
8. На основе целевого рыночного спроса предлагать практичные и подходящие модели, стремясь к достижению комплексного единства технологии, экономичности, практичности, функциональности.
В настоящее время среди различных направлений развития новых энергетических технологий электромобили, представленные гибридными, чистыми электромобилями и автомобилями на топливных элементах, рассматриваются в качестве основного направления трансформации и развития будущих автомобильных энергетических систем и стали центром развития для мировых автомобильных держав и крупных автопроизводителей.
В начале 2010 года Международная климатическая организация провела опрос 40 экспертов в области электромобилестроения, результаты которого показали, что важность строительства зарядной инфраструктуры занимает 2-е место среди многих факторов, влияющих на развитие электромобилей, превышая фактор закупочной цены и уступая лишь фактору совершенствования технологии производства батарей, который занимает 1-е место. Базовая и важнейшая роль зарядных комплексов была признана всеми сторонами.
Хотя строительству зарядной инфраструктуры в целом придается большое значение, но в настоящее время мир сталкивается с рядом проблем, связанных с техническими стандартами и режимом работы компонентов инфраструктуры.
Проблема «трудности зарядки» довольно сложная, но и преимущество технологии энергообмена снова вызывает опасения. Промышленность в целом считает, что режим энергообмена является одним из важных путей решения проблемы «трудной зарядки» новых энергетических транспортных средств, политика и промышленность также призывают к использованию режима энергообмена.
Известные мировые автопроизводители наращивают усилия по разработке различных типов электромобилей и добились определенных успехов и прорывов.
Во-первых, Япония всегда придавала большое значение исследованиям и разработкам электромобилей, заботясь об энергетическом кризисе и защите окружающей среды, а также рассчитывая занять в будущем мировой автомобильный рынок. С точки зрения общей ситуации в мире в настоящее время Япония является одной из немногих стран с наиболее быстрым развитием технологии электромобилей, особенно в области разработки гибридных автомобилей, Япония лидирует в мире. В декабре 1997 г. Toyota Motor Corporation впервые на японском рынке выпустила первый в мире серийный гибридный седан PRIUS. В июле 2000 г. седан начал экспортироваться в Северную Америку, в сентябре того же года начал экспортироваться в Европу, уже более чем в 20 странах мира вышел на рынок для продажи. Нынешний продукт представляет собой второе поколение после многочисленных усовершенствований, а его производственный процесс стал более зрелым. Согласно результатам испытаний, проведенных Toyota Motor Corporation, седан PRIUS на 44,4% экономичнее седана Corolla того же объема в городских условиях; на 29,7% экономичнее седана Corolla того же объема в загородных условиях, а комбинированная топливная экономичность составляет 40,5%. Соответствующие статистические данные показывают, что Toyota Motor Corporation занимает 90% мирового рынка гибридных автомобилей. 15 сентября 2004 г. в Пекине состоялась церемония подписания проекта сотрудничества между FAW Group и японской Toyota Motor Corporation по производству гибридных автомобилей, в ходе которой было объявлено, что в течение 2005 г. обе стороны. Совместное производство гибридного седана Toyota PRIUS. Гибридный седан PRIUS выйдет на китайский рынок в том же году.
Вслед за гибридным седаном PRIUS Toyota Motor Corporation также выпустила гибридный автомобиль ESTIMA и седан CROWN, оснащенные системой мягкого гибрида. Toyota Motor Corporation занимает передовые позиции в мире по популяризации гибридных систем, обеспечивающих низкий расход топлива, уменьшение вредных выбросов и улучшение ходовых качеств. Кроме того. На рынок также вышел гибридный электромобиль Insight, разработанный компанией Honda Motor Co. Спрос опережал предложение. В апреле 2002 года Honda Motor Co. выпустила на рынок США гибридный электромобиль Civic. Компания Nissan Motor Co. объявила, что в 2006 г. выведет на американский рынок гибридные автомобили марки Ahima - первый продукт из соглашения 2002 г. с Toyota Motor Corp. о совместном производстве гибридных автомобилей.
Во-вторых, Соединенные Штаты. Американские автомобильные компании в индустриализации электромобилей значительно уступают японским коллегам, три крупные автомобильные компании имеют только мелкосерийное производство, продажи чистых электромобилей, а гибридные и электромобили на топливных элементах не смогли достичь индустриализации, из Японии гибридные электромобили доминируют на американском рынке.
В-третьих, Норвегия. В 2012 году продажи норвежских электромобилей достигли 10 тыс. единиц, составив 5,2% от продаж новых автомобилей в том году, что весьма примечательно при населении Норвегии всего в 5 млн. человек. Большинство электромобилей в Норвегии - это модели Nissan Leaf, которые в 2012 году заняли 13-е место на норвежском рынке продаж автомобилей, а также другие марки, такие как Revas и Kewet Buddies.
Изменение климата, энергетика и экологические проблемы являются долгосрочными проблемами, разделяемыми человеческим обществом. С возвращением США на COP15 (пятнадцатую Конференцию сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата) и включением в нее развивающихся стран в лице Китая и Индии, а также с активной реализацией ведущими странами стратегий в области энергетики и охраны окружающей среды, мир вступил в эпоху, когда общие проблемы человеческого общества могут быть действительно решены. От того, насколько эффективно будут решены три основные проблемы, связанные с выбросами парниковых газов, энергопотреблением и выхлопными газами в транспортной сфере, напрямую зависит возможность эффективного решения общих проблем человечества. Поэтому правительства, организации, автопроизводители, поставщики энергии и венчурные предприятия ведущих стран мира совместно содействуют модернизации промышленной структуры мировой автомобильной промышленности и стратегической трансформации электрификации трансмиссии, а также формированию социальной базовой отрасли электромобилей с многоуровневой структурой и соответствующей трансформацией. Он также способствует формированию базовых отраслей, разработке соответствующей политики и системы ор-
ганизационных гарантий для общества электромобилей с многоуровневой структурой и содействует формированию устойчивого общества электромобилей.
Сокращение выбросов парниковых газов в транспортном секторе является важным средством решения проблемы глобального изменения климата и необходимым условием для построения устойчивого общества электромобилей. Крупнейшие правительства и организации по всему миру установили жесткие стандарты на выбросы автомобилей, направленные на снижение влияния транспортного сектора на глобальный климат и окружающую среду.
Кроме того, такие события, как смог в Лос-Анджелесе (США), мировой нефтяной кризис, волнения на Ближнем Востоке и туманная погода в Пекине, выдвинули настоятельные требования по защите окружающей среды и обеспечению национальной нефтяной безопасности, что подтолкнуло прогресс автомобильных технологий во всем мире и ускорило построение общества электромобилей.
Таким образом можно выделить задачи которые определяют перспективы развития электромобилей с точки зрения вопросов инфраструктуры:
1. Исследование различных форм поддержки инфраструктуры, такие как зарядка, обмен энергией, совместимость зарядки и обмена и т.д., чтобы обойти такие факторы, как высокая стоимость батареи и недостаточная производительность батареи, и способствовать популяризации и развитию электромобилей.
2. Анализ новых бизнес-моделей, чтобы для ускорения развития и популяризации электромобилей.
3. Разработка оборудования для зарядки/передачи энергии для электромобилей и обеспечения поддержки широкомасштабной демонстрации и популяризации электромобилей.
Исследования электромобилей показали, что их энергоэффективность превосходит энергоэффективность автомобилей с бензиновыми двигателями. Особенно в условиях городской эксплуатации, когда движение автомобилей происходит без остановок, а скорость передвижения невелика, электромобили являются более подходящими. Электромобили не потребляют электроэнергию при остановке, а при торможении электродвигатель может быть автоматически преобразован в генератор, что позволяет повторно использовать энергию при торможении и замедлении. Некоторые исследования показывают, что если ту же сырую нефть переработать, отправить на электростанцию для выработки электроэнергии, зарядить аккумулятор, а затем с помощью аккумулятора привести в движение автомобиль, то эффективность использования энергии будет выше, чем у бензина после переработки, а затем с помощью бензинового двигателя привести в движение автомобиль, что способствует экономии энергии и снижению выбросов углекислого газа.
Применение электромобилей позволяет эффективно снизить зависимость от нефтяных ресурсов, при этом нефть может быть использована для более важных целей. Электроэнергия, заряжаемая в аккумулятор, может быть получена из угля, природного газа, гидро-, атомной, солнечной, ветровой, приливной и других источников энергии. Кроме того, если заряжать батареи в ночное время, можно избежать пика потребления электроэнергии, что способствует сбалансированной нагрузке энергосистемы и снижению затрат.
Простая конструкция и простота обслуживания. Электромобили имеют более простую конструкцию, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, с меньшим количеством деталей ходовой части и трансмиссии и меньшим объемом работ по техническому обслуживанию. При использовании асинхронного двигателя переменного тока он не требует обслуживания, и, что еще важнее, электромобиль легко маневрирует.
Высокая стоимость электроэнергии и малая дальность хода. В настоящее время электромобили не столь совершенны, как автомобили с двигателем внутреннего сгорания, особенно короток срок службы источника питания (аккумулятора), высока стоимость. Емкость аккумулятора невелика, запас хода после зарядки не идеален, да и цена электромобилей дороже. Однако с точки зрения развития, с научно-техническим прогрессом и вложением соответствующих человеческих и материальных ресурсов проблемы электромобилей будут постепенно решаться. Опираясь на достоинства и избегая недостатков, электромобили будут постепенно становиться все более популярными, а их цена и стоимость использования неизбежно будут снижаться.
Список литературы
1. Козловский В.Н. Проблемы и тенденции проектно-технологического развития электромобилей / В.Н. Козловский, В.И. Строганов, В.И. Воловач // Автомобильная промышленность. 2014. № 4. С. 1-5.
2. Козловский, В.Н. Концепции развития электромобилей / В.Н. Козловский, В.И. Строганов, М.А. Пья-нов // Грузовик. 2014. № 5. С. 7-16.
3. Козловский В.Н. Ресурсное и инфраструктурное обеспечение процессов жизненного цикла электромобилей / В.Н. Козловский, В.И. Строганов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2014. № 3. С. 68.
4. Козловский В.Н. Анализ основных проектных решений при разработке электромобилей / В.Н. Козловский, В.И. Строганов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2014. № 2. С. 10-14.
Беляева Ирина Александровна, канд. техн. наук, доцент, научный сотрудник, [email protected]. Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, Kozlovskiy-Уб^таИги, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет
INFRASTRUCTURE ASPECTS OF ELECTRIC VEHICLE QUALITY DEVELOPMENT I.A. Belyaeva, V.N. Kozlovsky
The article presents the results of a study on the development of infrastructure to ensure the operational efficiency of electric vehicles.
Key words: competitiveness, quality, automobile.
Belyaeva Irina Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, toe_ [email protected]. Russia, Samara, Samara State Technical University,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, Kozlovskiy-76@,mail.ru. Russia, Samara, Samara State Technical University
УДК 629.113
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-102-103
АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ УДОВЛЕТВОРЕННОСТИ КАЧЕСТВОМ АВТОМОБИЛЕЙ В ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ
Н.А. Антонова, В.Н. Козловский, А.С. Клентак
В работе представлены результаты разработки информационной базы потребительской удовлетворенности качеством автомобилей в эксплуатации предназначенной для решения задач связанных с формированием системы кодификации жалоб потребителей, оценки и мониторинга потребительского качества.
Ключевые слова: конкурентоспособность; качество; автомбиль.
Идея создания комплексного научно-практического инструментария кодификации и мониторинга удовлетворенности потребителей качеством новых автомобилей в эксплуатации, должна учитывать такие важные аспекты как: возможность сбора данных при проведении опроса владельцев автомобилей, которые посещают предприятие фирменного автосервиса для прохождения очередного технического обслуживания или ремонта по гарантии или коммерческого, в том числе постгарантийного ремонта, по вопросам жалоб к техническому качеству продукции; обеспечение сбора данных отражающих подтвержденные сведения потребителей по жалобам, которые в итоге выливаются в необходимость проведения ремонтов автомобилей; возможность совместного анализа всех жалоб потребителей к техническому качеству и жалоб подтвержденных ремонтом автомобилей [1]. Иными словами, требуется разработка комплексного инструмента позволяющего формировать описание всех жалоб потребителей, проводить их качественный анализ с кодификацией, переводить статистику кодов в статистику количественных показателей с реализацией функции количественного и качественного мониторинга потребительской оценки качества продукции в эксплуатации [2 - 3].
Конечно, особая роль при реализации указанного комплекса должна отводиться аналитическим инструментам количественного мониторинга качества [4]. А для разработки таких инструментов требуется создание группы количественных индикаторов имеющих единую оценочную базу. В нашем случае, предлагается, что такой базой может выступить документ, формируемый при первичном обращении потребителя на станцию технического обслуживания и ремонта автосборочного предприятия. Предполагается, что все данные отражающие жалобы потребителя к качеству автомобиля должны заноситься в электронную анкету заполняемую при приемке автомобиля, при этом достоверность и качество информации должно обеспечиваться квалификацией специалиста осуществляющего приемку, а также набором инструментов предполагающих пробный выезд с участием специалиста сервисной сети, осмотр автомобиля с соответствующим подтверждением озабоченности клиента. Часть заносимых в документ жалоб будет подтверждаться результатами инструментальной диагностики технического состояния автомобиля. Естественно, что чаще всего, только определенное количество жалоб потребителей выливается в проведение ремонта автомобилей. Другая часть жалоб может подтверждаться специалистом автосервиса, но не отрабатываться по причине того, что они являются следствием конструктивных особенностей автомобиля, не влияющим на его функциональные и прочие свойства. При этом ценность таких жалоб очевидна - они позволяют критически посмотреть на продукт и провести его модернизацию, а также позволяют учесть потребительские замечания при разработке нового продукта. Конечно, есть и третья часть жалоб, которые не возможно отнести ни к первой, ни ко второй из рассмотренных выше групп. Такие жалобы, носящие сугубо субъективный характер должны попадать по фильтр квалификации специалиста автосервиса, и в электронную информационную базу попадать не должны.
Дальше, требуется разработка экспертных инструментов позволяющих формализовать процесс обработки качественной информации и обеспечить ее трансформацию в систематизированные объемы электронных данных, поддающиеся кодификации.
Далее, требуется разработка кодификатора удовлетворенности потребителей качеством автомобилей в эксплуатации с использованием полученной систематизированной информационной базы. Затем с использованием кодификатора, необходимо провести работу по присвоению соответствующих кодов всем акцептованным на уровне экспертов автосервиса жалобам потребителей к качеству автомобилей и обеспечить создание статистической базы данных об удовлетворенности.
Следующим этапом должна стать разработка количественных показателей качества используемых для проведения мониторинга удовлетворенности потребителей качеством автомобилей в эксплуатации.
Далее, требуется разработка формализованных инструментов мониторинга удовлетворенности потребителей в виде набора таблиц, диаграмм, отражающих статистику качества по индикаторам удовлетворенности в статике, динамике, а также обеспечивающих бенчмаркинговые исследования продукции собственного производства в сравнении с конкурентами.
После получения комплексного инструментария кодификации и мониторинга удовлетворенности потребителей качеством автомобилей в эксплуатации, появляется возможность для разработки инструментов выделения ТОПовых проблем качества с позиции потребителя, а также организационно-технических инструментов реагирования на вскрытые проблемы качества.
