研发埠专访国家“千人计划”特聘专家、吉林大学青岛汽车研究院执行院长马芳武教授 ... ...

2016-8-29 14:18| 发布者: 勤杂工| 查看: 5165| 评论: 0|来自: 研发埠

摘要: 第12届中国CAE工程分析技术年会于2016年8月11-12日在美丽的“北国春城”——长春成功召开。研发埠采访了国家“千人计划”特聘专家、吉林大学青岛汽车研究院执行院长马芳武博士。双方就汽车轻量化设计、中国汽车企业发展等问题展开了深入的交流探讨。

研发埠专访国家“千人计划”特聘专家、

吉林大学青岛汽车研究院执行院长马芳武教授

——汽车研发设计的新时代 

12届中国CAE工程分析技术年会于2016811-12日在美丽的北国春城”——长春成功召开。本届年会以智能仿真助力智能制造为主题,吸引了来自全国各地科研院所、高等院校、知名企业的领导、资深专家及工业界代表近300余人参会。作为本届年会的官方媒体,研发埠应邀参加了本次年会,并对整个年会的盛况做了跟踪报道。会议期间,研发埠采访了国家“千人计划”特聘专家、吉林大学青岛汽车研究院执行院长马芳武教授。双方就汽车轻量化设计、中国汽车企业发展等问题展开了深入的交流探讨。

 

嘉宾简介:

国家“千人计划”特聘专家、吉林大学青岛汽车研究院执行院长。在欧美学习工作将近20年,英国帝国理工大学(Imperial College London)博士,英国沃尔夫汉普顿大学(Wolverhampton)博士后。前美国克莱斯勒(Chrysler)汽车公司高级技术专家和吉利汽车研究院资深总工程师,曾主管开发多款车型和汽车关键技术。在美国从事车型研发、整车试验和性能优化工作,参与了DodgeJeepChrysler多款畅销车型的开发。曾任吉利汽车研究院资深总工程师/副院长,曾主导GC7GX7GX9的整车开发工作,并负责Volvo收购的IPDDR谈判和培训工作。目前团队研究方向:汽车轻量化技术、NVH技术、新能源多用途车辆技术和先进汽车结构技术。国际汽车工程学会(SAE)、世界汽车工程年会(FISITA)和中国汽车工程界的知名专家,《汽车工程》国际版(英文)执行主编。

本次年会报告题目:多性能同步优化的汽车轻量化设计

马芳武院长作大会主旨报告

研发埠:

您多年来一直从事汽车轻量化方面的研究,也有了比较多的研究成果,请结合您的研究情况,谈谈目前汽车轻量化研究与应用的现状如何?主要存在的问题又有哪些方面?

 

马院长:

在轻量化方面,我在推动三方面的工作。第一是全国性的汽车轻量化联盟,我是联盟的专家委员。在“十二五”期间我们做了大量轻量化工作,我们主导了一些项目,比如汽车的热成型高强度钢技术应用、轻量化的核心材料数据库建设。第二是我们在十二五期间,所有6大课题都是互相分享、互相交流的,包括策划层面、实施层面。第三是我们行业人员在国内国际进行广泛地宣传,比如我代表中国汽车轻量化联盟到日本去演讲,到欧洲进行交流;我现在正在写微结构材料方面的一本书,属于汽车轻量化方面的一个分支,目前机械工业出版社和科研出版社都在对我进行约稿。“十三五”规划期间中国汽车轻量化联盟将联合材料企业、零件企业和整车企业,发挥更大的引领作用。

 

另外,这几年我们非常注重汽车轻量化方面人才的培养。有很多做传统结构和传统材料的研发人员在我们的带领下纷纷转行升级,投入到轻量化相关技术的研究当中。我回到大学做教授以后,我的团队有一半在做轻量化方面的研究,进行新结构、新材料和新工艺的一些设计、分析和试验。同时,我们也在积极地为一些企业做服务。比如为众泰汽车和北汽新能源汽车做轻量化项目和培训。也在为一些电动汽车企业,做专用轻量化车身和轻量化底盘。

 

我们的研究团队由三方面人员组成,一是吉林大学的年轻老师和硕士、博士研究生;二是吉林大学青岛汽车研究院的相关研发人员;三是我作为天津中国汽车技术中心的技术顾问,进行很多NVH、可靠性和轻量化的试验和分析。

 

目前汽车轻量化研究方面的问题还是很多的。在对未来的引领方面,大家对轻量化期待值比较高。可是,实际情况却是有点雷声大、雨点稀。原因是什么呢?汽车轻量化涉及到整个材料工业的变革,需要大量资金的投入。比如说:一个新钢种的诞生,需要做大量的试验;我们带领学生做赛车,可是在中国却找不到赛车专用的钢管。所以最近我也在与两个钢铁公司进行讨论,是否可以开发出一种新的钢种,专门用来做赛车或者各种比赛用车的钢管加强骨架,我们要求钢架既轻又能有很好的强度。我们团队正在研究以生物基材料和天然材料做汽车内饰,也可应用到高铁或者轻轨的内饰上。以上提到的这些新的研究在前期需要特别大的投入,而商家更关注眼前利益。另外就是整车厂商使用习惯问题。有些大车企业,已经习惯了用一些传统的材料和传统的供应商。但要选择一个新的材料,或者新的工艺,推进的速度就相对慢很多。所以,不管是化学工业也好,还是金属工业也好,对轻量化零部件匹配都相对比较滞后。因为不能马上见利益,前期研发投入太大。所以,对这些新研究的推进就相对困难。这应该是汽车轻量化研究面临的最大困难。

马芳武院长参加“仿真精英面对面论坛

研发埠:

您在国外的著名汽车公司从事过研发工作,请您就汽车轻量化研究方面对比一下国内外的差距?对于中国汽车企业,怎么做才能有效缩短这些差距?

 

马院长:

对于国外这方面的研究了解,我们主要是通过两个方面。一是我们这些在国外工作过的海归,以及后来陆续回来的一些同行,有一个交流共享平台。二是通过国际会议和展览,比如,一些著名厂商,每年都会通过这些会议展示当年最新研究成果。比如欧洲车身年会,一般情况下会展示十几辆新车,还有一些轻量化零部件展示,是非常高层次的学术及新技术展示交流会。所以我们通过这个窗口可以看到很多最新的技术,比如说宝马I3全碳纤维的车身。对高科技的应用与整车企业的魄力和力度,以及协作厂对未来科技的认知度有关系。据我了解,国内自主品牌在做轻量化方面的研究投入比较大,比如吉利、奇瑞、长城、长安等。因为这些公司做事情较快,而且希望做一些比较前沿的科技,他们渴望通过创新来摆脱一些传统的设计。

 

我在吉利汽车时曾主导开发一款SUV,当时实现了8%的降重。此款车是2013年上市的。现在国内各主机厂也纷纷开发轻量化汽车,尤其是零部件供应商在轻量化零部件研发投入都很大。

 

研发埠:

近几年,有很多新技术的产生,如增材制造、CAE仿真技术、新材料制备技术等,这些新技术的出现将会对汽车轻量化的研究与发展起到什么样的推动作用?

 

马院长:

新技术对轻量化的推动力太大了!我们传统的生产工艺,是以物料切削为主,像车钳铣刨这样的一些工艺,把毛坯一些多余的部分去掉,实际上对物料是一种浪费。但是未来,我们是以增材技术为主,或者叫3D Printing。并且在材料的增加过程中就会有很多新结构的出现。大家知道墙壁的砖,过去都是实心砖,现在都是空心砖,空心砖有三个好处。第一是材料去掉了几个圆洞就轻了,第二是它结构内部有些缝隙可以保温,第三是隔音效果非常好。最主要的是它的整体力学结构更好,材料少了反倒更结实。所以增材技术会引发一场革命。

 

中国汽车的未来发展之路,实际上也是整个工业的未来发展之路,新能源汽车对轻量化的要求非常高。轻量化研究是工业的基础,涉及到整个工业未来的变革。其实未来汽车的很多结构都会发生很大的变革,方向盘可能简化,比如汽车方向盘下面有很多杆,转向的、换灯光的、雨刮的,大家肯定会注意到越高级的车操作杆越多,我把多个杆做成超级环,套在方向盘上面,这样转转推推就可以了。这样的结构极其简单,这是我的团队最近的一项发明。

 

所以说,轻量化研究的一个方向是在材料本身进行增材技术,进行复合技术,进行一系列新型的工艺技术,实际上和传统工艺不一样了,这是对主流工业的巨大挑战。未来的汽车座椅可能是收藏起来的,车门一打开,它就伸展出来,非常轻便的结构。

 

研发埠:

  您之前在吉利曾负责了Volvo知识产权、产品平台谈判和培训工作,请您结合这一成功经验,谈谈汽车行业的知识产权保护问题,如核心技术、外观等?中国企业应该怎么做?

 

马院长:

吉利汽车在和沃尔沃谈判的时候,我参与其中两个谈判模块:一是知识产权(IP),二是产品研发(DDR)。多次跟双方的知识产权律师进行了沟通和交流。后期知识产权的落实和知识产权的培训等大量的工作都是我和我的团队完成的,所以累积了一些经验。吉利的专利原来是我负责的,我们每年会申请1200多项专利。但是我觉得中国的专利远远不够,特别是一些有含金量、能够转换为产品和生产力的专利不够。有效的专利转化率很低。还有就是专利寿命非常短,比如说每个汽车公司每年都要举行车型发布会,同时也申请一大批专利,但是这些专利过几年以后就失效了。还有一些我们真正想弄的一些发明专利,一看全部被国外公司覆盖了,例如电动车相关专利。所以,我们真正好的原创专利,不是特别多。由此就引申到我们国内的主机厂也好,还是零部件企业也好,实际上有效专利非常有限,企业级或者地区级的覆盖都不完善。所以,建议我们的企业提高专利质量,加强专利覆盖。

 

研发埠:

  作为汽车研发领域的顶级专家,请您对我国汽车制造企业提出一些可行性的建议,如何提升研发制造能力,成为真正的汽车制造强国?

 

马院长:

我国很多主机厂主要是以组装为主,自己核心的技术及产品所占比例并不大。大家可能知道汽车的电控系统,大部分都是被国外的一些大的公司控制着。所以我们的产业想做强,整车厂的带领是很有必要的。像我刚才提到的,我更支持自主品牌。有些技术可以通过主机厂的引领带动自主发展。同时,自主产品可以销售到海外的产品会多一些,慢慢地占领一些国外市场,得到一些认知度。

 

我们应该联合起来,如果想成为一个汽车强国,必须要有一些从开发工具到试验体系都很完善的平台。特别是汽车轻量化技术,我们国内汽车企业还有非常大的提升空间。

 

编者按:

创新力即生命力,在汽车制造业更是如此。世界汽车产业经过一百多年的快速发展,汽车制造技术较为成熟。我国汽车制造业发展已经有60多年,有完整的设计、生产、销售、服务一套完整的流程。但在流程中每一步都存在或多或少的问题,在先进技术、创新能力方面短时间内还达不到世界汽车强国水平。在世界经济全球化的趋势下,面对国外先进汽车工业的压迫,我们应该学习他们的先进技术和管理经验,不断地发展壮大自己,在学习的同时也应该吸取经验教训,并创造出适合我国的汽车生产管理模式,使我国从汽车大国走向汽车强国。总之,我国汽车产业的发展前景是光明的,道路是曲折的。


关于本次年会更多的内容,可访问:www.yanfabu.com/CCAC/CCAC2016



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