王凱明：北京汽車研究所高級工程師

　　問題一：什么是車輛的安全技術(shù)?都包括什么內(nèi)容?

　　有關(guān)安全的問題涉及很多內(nèi)容，安全問題即是每個(gè)用戶重點(diǎn)的關(guān)心內(nèi)容，也是車輛設(shè)計(jì)中被考慮的最重要目標(biāo)之一。它涉及到車體本身的安全，車內(nèi)乘客的安全、與其他車或行人碰撞時(shí)他人的安全，還要能在緊急情況下，有效規(guī)避危險(xiǎn)以及保障在各種情況下各個(gè)控制系統(tǒng)操作的安全可靠和便捷(行為安全)。通常我們常把車輛的安全技術(shù)分為被動安全和主動安全兩大類。

　　被動安全是指一旦發(fā)生意外，如何減小車內(nèi)人員的傷害以及如何最大程度的把危險(xiǎn)降低至最小的安全技術(shù)。一般主要包括約束系統(tǒng)技術(shù)和車身的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)。約束系統(tǒng)即通常講的安全氣囊和安全帶系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)從最初的僅用于保護(hù)司機(jī)個(gè)人的單安全氣囊，發(fā)展到同時(shí)保護(hù)乘客側(cè)的雙安全氣囊系統(tǒng)，隨著人們對碰撞事故中人員受害狀態(tài)和程度的研究分析，在許多高檔車輛中逐漸增加了側(cè)氣囊、后排乘客安全氣囊、窗簾氣囊、膝蓋保護(hù)氣囊、乘員頭頸保護(hù)技術(shù)以及預(yù)緊式安全帶等裝置，近年來側(cè)面碰撞防撞梁的采用已成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在此要強(qiáng)調(diào)的是，盡管車輛上為保護(hù)乘客人的安全，安裝了各種安全氣囊系統(tǒng)，但它畢竟僅能是在事故已經(jīng)發(fā)生后如何減小二次傷害的手段，而且在實(shí)際發(fā)生碰撞事故中，安全帶的作用要大于安全氣囊的作用。所以有些人認(rèn)為只要有了安全氣囊，就不必帶安全帶的想法是不正確的。

　　主動安全技術(shù)是指通過一定的控制系統(tǒng)，在極端或特殊情況下，協(xié)助駕駛?cè)藛T規(guī)避危險(xiǎn)，避免發(fā)生意外或?qū)⑽ｋU(xiǎn)減小到最低程度的安全技術(shù)。這主要包括ABS、ASR、EBD、TCS、ESP(不同汽車制造商對此技術(shù)會起不同的名稱，如豐田的VSC，寶馬的VDC等)等技術(shù)以及后來在此基礎(chǔ)上發(fā)展出的幾十項(xiàng)功能。不僅如此，在駕駛操作方面，人們還開發(fā)了主動巡航、變道輔助、自動泊車、車道保持、主動燈光系統(tǒng)(AFS)、紅外線夜視系統(tǒng)等技術(shù)，都在保持了汽車高性能和駕駛樂趣的前提下，極大的改善了車輛行駛的安全。從一定意義上講，ESP技術(shù)的應(yīng)用是汽車主動安全技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。正是在該項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，才會有后來開發(fā)的諸多技術(shù)，如VDIM(車輛動態(tài)綜合管理系統(tǒng))、EDL(電子差速鎖)、HHC和HDC(坡道輔助)、FBS(制動防衰減)、RAB(預(yù)警制動)、RBS(雨天制動支持)等，還有PCS(預(yù)碰撞安全系統(tǒng))。所以現(xiàn)在許多汽車制造商正逐漸在中級車上也開始配置ESP系統(tǒng)，在國外某些國家已經(jīng)將此項(xiàng)技術(shù)作為車輛的標(biāo)準(zhǔn)配置，足見其對安全的重要。所以在購車時(shí)，不僅僅看有多少安全氣囊，應(yīng)更多的關(guān)注主動安全技術(shù)上的配置。

　　問題2：你剛才講到安全還涉及車身結(jié)構(gòu)，是不是鋼板越厚越好，車身越重越好?

　　在被動安全技術(shù)中，除了上面講的安全氣囊和安全帶系統(tǒng)外，還有一個(gè)非常重要的技術(shù)內(nèi)容，就是車身本體的設(shè)計(jì)和制造。這里首先是車身的設(shè)計(jì)，大家都知道，絕大多數(shù)轎車都是承載式車身，即整車沒有縱梁，車身本體就起到了商用車和越野車中縱梁的作用，所有行駛和操控部分的部件到通過一定的方式連接于車身上，所以車身的設(shè)計(jì)對安全來講就至關(guān)重要。過去人們認(rèn)為整個(gè)車身剛性和強(qiáng)度越高，里面的人就越安全。但隨著人們對在車輛事故中被傷害人的受害程度和部位以及受力的研究分析，提出了新的設(shè)計(jì)理念，即在發(fā)生碰撞時(shí)，應(yīng)有足夠的部位盡可能地吸收碰撞產(chǎn)生的能量，同時(shí)利用車身結(jié)構(gòu)件(如前柱、車門腰線部，下車體)將剩余的沖擊力盡可能分散，以避免碰撞產(chǎn)生的沖擊力過多地傳遞給車內(nèi)乘員，并為車內(nèi)乘客保存足夠的生存空間。所以通俗的講，現(xiàn)在的車身是該軟的地方一定要軟，該硬的地方一定要硬。大家可以看到車上的前縱梁專門設(shè)計(jì)了褶皺區(qū)就是應(yīng)用這種理念的一個(gè)實(shí)例。人們?yōu)榱搜芯亢万?yàn)證車身設(shè)計(jì)和制造的安全性，才出現(xiàn)了現(xiàn)在大家都關(guān)注的車輛碰撞試驗(yàn)(在我國也被簡稱為CNCAP)。這種試驗(yàn)是研究車輛在以一定車速和一定角度發(fā)生碰撞時(shí)，車體發(fā)生的變形、乘員安全保護(hù)系統(tǒng)的作用和車內(nèi)乘客的受力(在試驗(yàn)中使用安裝有各個(gè)傳感器的虛擬人體模型，值得一提的是在豐田最新的第四代虛擬人體模型中不僅有模擬人體骨骼，還具有模擬大腦、內(nèi)臟和肌肉等人體結(jié)構(gòu))。豐田正是本著市場應(yīng)用中有實(shí)際效果的安全技術(shù)開發(fā)理念，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和事故調(diào)查數(shù)據(jù)，包括世界各國(如美國、日本和中國)事故調(diào)查和碰撞試驗(yàn)(單車及車對車的碰撞)的數(shù)據(jù)，分析造成的傷害，而設(shè)計(jì)和制造了GOA(Global Outstanding Assessment)車身，同時(shí)利用上述數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行改善。目前在中國銷售的豐田車車身正是利用吸能的車身結(jié)構(gòu)和前面提到的乘員保護(hù)系統(tǒng)，使所有參加過CNCAP測試的豐田車均達(dá)到了5星級標(biāo)準(zhǔn)，提高了購買豐田車的用戶對豐田品牌的信賴。以上說明并非是單純比較鋼板的厚度，而是要看具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各部位使用的材質(zhì)、制造工藝和質(zhì)量控制能力，當(dāng)然最后要通過實(shí)際發(fā)生的碰撞(包括碰撞試驗(yàn)和事故調(diào)查)來檢驗(yàn)實(shí)際安全效果。此外現(xiàn)在要求不僅重視車內(nèi)乘員的安全，還考慮車外行人的安全，根據(jù)這點(diǎn)豐田開發(fā)了同時(shí)能在一定程度上保護(hù)行人的車身結(jié)構(gòu)。

　　您還提到車重的問題，這也是一個(gè)非常有意義的問題。有些人認(rèn)為車的覆蓋件鋼板厚些，重量大一些，安全會更好。這在一般情況下，可以這樣認(rèn)為，但是不完全，因?yàn)榻?jīng)過試驗(yàn)和事故調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示，在低速時(shí)鋼板厚一些的車在發(fā)生碰撞時(shí)的確變形小些，但從另一方面講，當(dāng)高速行駛時(shí)，鋼板越厚，車重越大，行駛慣性(動能)也越大，反而沖擊也大，同樣制動距離也會長些，所以在發(fā)生碰撞并不一定比鋼板薄一點(diǎn)的車更安全。事實(shí)證明車速在大于50公里/小時(shí)以上時(shí)發(fā)生碰撞時(shí)，覆蓋件鋼板厚薄的細(xì)小差異(這里講的是很小的厚度差異)對乘員安全的保護(hù)作用的影響并不明顯，而更重要的還是車身結(jié)構(gòu)的吸能以及乘員艙抗變形的能力，當(dāng)然還包括上面提到的乘員安全保護(hù)系統(tǒng)。 另外現(xiàn)在講究節(jié)能環(huán)保，而車越重，燃油消耗越大。所以在很多年以前車輛的輕量化就已經(jīng)是汽車設(shè)計(jì)上一個(gè)很重要的研究項(xiàng)目。一般都是采用新型材料(如高強(qiáng)度的鋼材，新型的鋁合金材料和復(fù)合材料等)和更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及新的生產(chǎn)工藝，這樣既可以提高車身剛度和強(qiáng)度，同時(shí)又可盡量減輕重量。也許有人從一般感覺來講會認(rèn)為車重些，行駛起來會更穩(wěn)，更安全。其實(shí)這也不完全正確。因?yàn)檐囕v的穩(wěn)定性不完全依靠車輛本身的重量，尤其是高速行駛時(shí)，更依賴于車身的外形設(shè)計(jì)，空氣動力學(xué)的利用(減小風(fēng)阻和利用風(fēng)壓)、行駛和操縱機(jī)構(gòu)及參數(shù)的合理設(shè)計(jì)。世界知名跑車法拉利的車身骨架就是使用鋁合金型材焊接而成的。一汽豐田在新上市的銳志的車身某些部位也采用了鋁合金材質(zhì)，在保證安全的前提下，有效的減輕了車輛自重，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。

　　問題3. 一個(gè)產(chǎn)品的品質(zhì)應(yīng)該說除了生產(chǎn)保障之外，可能更重要的是設(shè)計(jì)和開發(fā)，而此項(xiàng)是需要大量經(jīng)費(fèi)的?

　　是的，每個(gè)新產(chǎn)品的研發(fā)和原有產(chǎn)品的改進(jìn)都是需要大量的人力、物力和財(cái)力的。例如豐田每年都要在設(shè)計(jì)、開發(fā)環(huán)節(jié)投入大量人力、物力、財(cái)力資源，來確保豐田所生產(chǎn)的車型具有高品質(zhì)特征。此前我們談到的豐田在碰撞試驗(yàn)過程中，不僅通過實(shí)驗(yàn)獲得了排名和通過的資格，更重要的是通過對多方面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析不斷改進(jìn)自己的產(chǎn)品，獲得更高的安全性。只通過特定條件的碰撞試驗(yàn)還不夠，還要根據(jù)大量的實(shí)際發(fā)生的車輛安全事故，設(shè)法實(shí)車再現(xiàn)或通過仿真模擬計(jì)算來研究和分析傷害的原因、程度等。豐田為了提高自己產(chǎn)品的安全性，不僅在碰撞試驗(yàn)中采用了上面提到的第四代虛擬人體模型，為了再現(xiàn)發(fā)生在極短時(shí)間內(nèi)的事故，在仿真(CAE)計(jì)算上就采用了高達(dá)200萬要素的分析模型，為研究人體駕駛行為，還開發(fā)了高清顯示系統(tǒng)和360度全方位視野高級模擬駕駛器。這些都為產(chǎn)品的開發(fā)和改善提供了強(qiáng)大的技術(shù)手段。

　　問題4：聽說你最近參觀了設(shè)在天津的一汽豐田生產(chǎn)廠，你的感覺如何?

　　是的，最近受邀請參觀了一汽豐田在天津的工廠，給我的感覺概括起來有幾點(diǎn)：

　　1. 廠區(qū)布置緊湊合理，在有限的廠房面積內(nèi)，充分利用有效空間，立體構(gòu)建了多條相關(guān)生產(chǎn)線，加上合理的布局，減少了存儲和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)效率

　　2. 柔性組裝線，在同一條組裝線上按照生產(chǎn)計(jì)劃，在計(jì)算機(jī)管理下有條不紊的同時(shí)生產(chǎn)著不同車型。58秒(準(zhǔn)備調(diào)到56秒)的快速生產(chǎn)節(jié)拍和人員的有序作業(yè)，充分體現(xiàn)了豐田的生產(chǎn)方式(TPS)中準(zhǔn)時(shí)化和自働化的理念以及少人化的原則。

　　3. 在準(zhǔn)備區(qū)的看到的待裝備件很少，同時(shí)又看到在裝卸區(qū)正有運(yùn)輸車輛在卸貨，充分反映了在需要時(shí)僅生產(chǎn)和運(yùn)輸所需的產(chǎn)品的豐田生產(chǎn)方式的理念，以最大限度的排除庫存、搬運(yùn)、管理等浪費(fèi)。

　　4. 在生產(chǎn)區(qū)，可看到多個(gè)大顯示屏看板，清晰實(shí)時(shí)地顯示各生產(chǎn)線的當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)情況，作為一個(gè)目視管理的工具，及時(shí)反映生產(chǎn)、搬運(yùn)的信息，一旦出現(xiàn)問題，則用紅色顯示故障點(diǎn)，并自動停止生產(chǎn)線直到相關(guān)人員到位排除故障。反映出生產(chǎn)管理的及時(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)。

　　5. 在生產(chǎn)線上的在產(chǎn)產(chǎn)品被全數(shù)檢測，而不是抽檢，強(qiáng)調(diào)在生產(chǎn)中，品質(zhì)的打造源于每道工序的產(chǎn)品品質(zhì)理念，確保了從一汽豐田生產(chǎn)線生產(chǎn)的每一輛車都具備符合設(shè)計(jì)的高品質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量。

　　6. 還有一點(diǎn)感受很深，就是一汽豐田生產(chǎn)質(zhì)量保障體系，從外購部件的檢驗(yàn)和評價(jià)、到自制部件的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)控制以及整車裝配，從生產(chǎn)準(zhǔn)備、試生產(chǎn)到成品車輛的檢驗(yàn)，均通過人人把關(guān)，努力保證每道工序的產(chǎn)品質(zhì)量，絕不向下一工序輸送不良制品。體現(xiàn)了豐田生產(chǎn)體系中，每道工序的品質(zhì)感，因?yàn)橹挥写_保每道工序的產(chǎn)品質(zhì)量，才會有最終產(chǎn)品的質(zhì)量保證。

　　7. 我們在廠區(qū)還看到不少宣傳牌，上面有許多有關(guān)質(zhì)量控制和質(zhì)量小組活動的報(bào)道。大家都知道，一輛汽車有幾萬個(gè)零部件，每個(gè)零部件的品質(zhì)和每道工序的作業(yè)質(zhì)量均會影響最終產(chǎn)品的品質(zhì)，所以除了依靠設(shè)備的工序自働化控制外，更重要的是全體員工的產(chǎn)品品質(zhì)意識，只有動員全體員工的積極參與，使各部門和每個(gè)員工都成為保障品質(zhì)的主角，才會有持續(xù)、有效、可靠的質(zhì)量保障。我們在豐田天津工廠看到，在2009年，QC(質(zhì)量控制)小組達(dá)到1123個(gè)，人數(shù)達(dá)到7420人，全員合理化建議的參與人數(shù)高達(dá)94%，這正是豐田車一直保持高品質(zhì)和高可靠性的最根本的保證。通常我們在選車時(shí)都會考慮車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性，其實(shí)作為使用來講，還有一個(gè)很重要的性能就是可靠性。根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，若將從新車到車輛報(bào)廢的所有費(fèi)用算作100%的話，購車費(fèi)用只占20～30%，其余的費(fèi)用都是使用費(fèi)用，其中包括燃油、維護(hù)保養(yǎng)和修理費(fèi)用。燃油費(fèi)用與車輛的經(jīng)濟(jì)性相關(guān)，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用與行駛里程(以及天數(shù))有關(guān)，但維修費(fèi)用直接與可靠性相關(guān)。所以在使用壽命周期內(nèi)，故障率越低，維修費(fèi)用越少，同時(shí)誰都不希望自己的車經(jīng)常出故障。根據(jù)統(tǒng)計(jì)在地理環(huán)境嚴(yán)峻的地區(qū)和日常使用中，豐田車的口碑就是可靠性好、故障少。德國第三方檢測機(jī)構(gòu)(TÜV)認(rèn)證中心2010年對二手車在行駛安全上是否有缺陷的檢測報(bào)告中顯示進(jìn)入合格率TOP10的車型數(shù)量在所有廠商中豐田居第一。而在我國雖然沒有這方面的統(tǒng)計(jì)，但也可以通過觀察4S店(指銷售數(shù)量差不多的車型)因故障在廠維修車輛的數(shù)量上看出，豐田也是較低的。這都客觀反映了豐田車的可信賴性和品質(zhì)。

　　8. 重視員工的培養(yǎng)。在廠區(qū)內(nèi)蓋有專門的培訓(xùn)樓(豐田叫技能道場)，根據(jù)生產(chǎn)需要對所有不同層面的員工進(jìn)行相關(guān)職業(yè)精神和技能培訓(xùn)，提高員工的整體素質(zhì)。