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Nidec:馬達驅動世界 創新開創未來

作者:李健時間:2019-11-16來源:電子產品世界收藏

作為電機行業的龍頭,(Nidec,尼得科)平時顯得并不出名,但在每個人的生活中卻一直享受著研發生產的電機產品的優質服務。電機,是全球最重要的自動化系統,幾乎占據了全球一半以上的電力能源消耗,而的職責就是滿足客戶對電機產品的需求,電機驅動了世界,日本電產用創新不斷改變著電機產業。

本文引用地址:http://www.mzugvc.icu/article/201911/407131.htm

走進日本電產在京都的總部,在一層很顯著的位置擺放著當年公司最早起家的小廠房實物陳列廳,這里標志著1973年公司創立的起點,時刻提醒著公司的員工一家國際性產業巨頭是如何從一間小作坊逐步成長起來的。

日本電產總部陳列的最初創立工作室的實物

日本電產以精密小型起家,為了貫徹創始人現集團董事長永守重信 “要成為世界第一”的雄心壯志,日本電產不斷通過技術革新,創造出同應用中尺寸最小、性能最佳的馬達產品,逐步成為精密小型馬達的領導者。隨后公司將所有“轉動體、移動體”都視為日本電產發力的方向。產品陣容也逐步從小型馬達擴大至超大型電機,產品廣泛應用在通訊、家電、汽車、商業、工業、健康、物聯網等領域。從最初專精于生產精密小馬達,到現在發展成覆蓋通訊、家電、汽車、工業等方面的綜合性電機產品制造商,日本電產的許多產品已經擁有了較高的全球市場份額,比如硬盤驅動器用步進馬達(全球市占率85%)、手機和智能手機的震動馬達(40%),電動助力轉向系統用馬達(30%)以及液晶玻璃基板搬運用機械臂(70%),中國市場70%的汽車天窗都采用了日本電產的車窗控制馬達。

日本電產的快速成長史一方面來自企業自身產業研發的成就,另一方面來自于企業戰略性的兼并收購,目前公司已經擁有遍布全球的超過300家旗下公司,僅在中國就有近百家旗下公司,2019年公司更是將集團戰略媒體發布放在中國舉辦,足見中國市場的重要。面向未來,日本電產順應科技發展的趨勢提出了“五大浪潮”:電動化自動化不可阻擋、機器人市場快速擴張、家電節能需求增加、物流革命、5G數字數據爆炸。它們都對電機提出越來越多,越來越高的需求。

車用馬達要成為公司支柱

汽車用馬達是日本電產業務的重點,隨著新能源車和電動車的快速發展,汽車用馬達需求越來越強大,特別是動力電機馬達的需求讓日本電產對未來市場充滿信心,據日本電產車載事業本部部長早舩一彌介紹,目前車載馬達業務大概占公司營收20%左右,未來幾年汽車用馬達產品的業務增長將非常迅速,目標是希望在2030年度汽載業務成為營收占公司一半左右的核心支柱業務。支撐早舩本部長雄心的是訂單量的飛速增長,從今年4月到9月的數據來看,2020到2021財年公司的預期訂單數量實現了翻番。而在最近公司的業績發布會上透露,從7月到10月的預期訂單數量增加到了預期值的5倍,目前的訂單預期周期已經延長到2023年度,5年間達到455萬臺( 7月時的預期訂單展望是截至 2021 年度為止的 3 年間為 90 萬臺)。

在日本電產的滋賀技術開發中心,早舩本部長風趣的表示,他一年有一半以上的時間在外地出差,接待筆者一行的前一天他才趕回來,當天晚上他就要繼續去中國出差,而他要經常背著重達87公斤的驅動馬達系統(E-Axle)產品一家家去拜訪客戶。這樣的努力也讓日本電產的動力總成系統伴隨著電動汽車的普及銷量節節攀升。可以說,E-Axle產品就是日本電產車用馬達產品價值觀的集中體現,即研制生產更加高效、安全、開創未來新生活的車載馬達產品。從將第一代E-Axle概念產品在2018年北京車展帶到中國進行展示開始,第二款和第三款E-Axle產品也即將面世,作為新能源汽車、插電式混合動力車的動力總成中的核心部分,E-Axle驅動馬達由馬達、逆變器、變速箱的一體化模組產品,實現了動力總成的輕薄短小,除了第一代的150kW版本,日本電產將在2020年推出100kW的版本,并在2021年推出70kW版本,滿足不同功率輸出電動車的需求,早舩本部長特別介紹,日本電產希望到2023年實現體積更小的新款驅動馬達,從而大幅提升電動汽車的駕乘體驗和能源效率。目前位于浙江嘉興市的驅動馬達系統E-Axle新工廠已于今年4月份投產,廣汽新能源Aion S以及Aion LX成為首批搭載該產品并面世的車型。今后還會與廣汽成立的合資公司進行本地化研發。

已經應用在多款車型上的E-Axle 150kW產品

除了應用在純電動的汽車上的E-Axle系統之外,日本電產也提供應用在混合動力汽車的馬達系統,而在電動制動助力器專用馬達方面,日本電產的超高速低慣量馬達能夠有效地縮短制動距離,而日本電產的電動助力轉向系統馬達則提供了全球最小、最輕以及性能更可靠,并ECU內具有冗余性的ESP動力包的產品,滿足功能安全的ASIL-D等級。這里早舩本部長特別提到一個技術趨勢,那就是從單一產品向模塊化產品方向的轉變,日本電產通過收購具有ECU開發能力的企業擁有了強大的ECU功能,將ECU和馬達組合到一起,能夠提供具有更多功能并且更容易讓客戶采用的方案,通過這樣的產品,未來將改變傳統的供應鏈,日本電產將可以直接與車廠進行合作開發,簡化汽車設計開發的環節,提高效率的同時帶來更多汽車差異化功能設計。

內制是汽車零部件制造不能回避的話題,早舩本部長介紹縱向一體化生產方式是日本電產的優勢所在,核心零件從鑄件、沖壓到精密機床加工和樹脂成形等工藝均有日本電產自主化實現,從而能夠保證核心零件的質量并控制成本和穩定供應。目前日本電產在中國平湖的全球最大的驅動馬達生產工廠已經投產,未來除了平湖和大連工廠服務于車載業務外, 還在中國蘇州成立了專門的研發中心支持中國客戶的設計,加上與中國車企的各種合作開發,早舩本部長有信心日本電產的汽車馬達業務跟隨中國的電動汽車事業共同騰飛。

日本電產滋賀技術研發中心

精益求精的小電機業務

相比于蓬勃發展的車用馬達產品線,精密小型馬達是日本電產的創業之本,也是一直以來最領先的業務,廣泛應用在各種家電、通信設備和工業設備中。日本電產的小型馬達以性能可靠、精密運行以及可定制化開發等特點,廣泛應用在各種領域中如洗衣機/干燥機/洗碗機用馬達、冷藏/空調設備用馬達、、一般工業機械用馬達、工業用泵的馬達等從普通消費者到工業的多領域產品。

小型化、智能化、高效率是市場對馬達的主流需求,也是日本電產技術的領先優勢所在。除此之外在家電產品中,日本電產特別注意對馬達工作時靜音技術的研發,比如開發內轉子和外轉子馬達,滿足各種家電設備的工作需求。再比如在吸塵器中用無刷直流電機代替交流馬達,不僅工作能效更高,而且尺寸輕薄,能效高,低噪音和低震動并且能保持長壽命,此外還能實現吸塵器產品的無繩工作。為電動輪椅開發的專用馬達55R無刷直流馬達可以提供高達30Nm的高扭矩,提供強爬坡能力可輕松跨越臺階,高效率的轉動能夠確保產品的高能效,充一次電可長距離行駛。其相當于IP54等級的卓越防塵防水性能確保其可在戶外使用,而低振動和低噪音技術讓馬達降噪一半以上,從而確保使用者的舒適性。

作為公司最重要的市場,日本電產精密小型馬達事業本部開發副統括宮本榮治介紹,1992年日本電產就在國內設立了工廠,并從大連開始并逐漸根據市場變化設立了平湖和東莞工廠,秉承日本電產靠近客戶研發的策略,日本電產在這三個地方設立了本地化的開發部門。目前,智能化是日本電產中國幾個開發部門的重點,宮本榮治介紹,大連開發部門成立于2003年,大連擁有很多大型的家電客戶,因此日本電產靠近客戶能夠更方便的實現與客戶的交流。其次幾乎全球約70%的吸塵器都是在蘇州平湖地區開發生產,這也為了在客戶最近的地方去進行馬達的研發。而東莞開發中心成立于2007年,重點研發的是智能辦公設備相關產品(打印機復印機等)以及家用電器、服務器等產品以及通信服務器等冷卻用風扇系統的研發。

東莞開發中心是目前日本電產小型馬達面向中國市場研發的重點部門之一,這里毗鄰辦公設備、家電、通信IT等主要的客戶,并且具有非常齊備的研發配置,這里高層的研發人員都是中方人員,能夠更好的跟中國本地客戶進行溝通。中方研發人員大都被安排去日本進行過為期一年的技術研修。此外,為了加強中方研發人員跟日本客戶的溝通,技術翻譯人員也會作為開發助理派往日本接受研修,以便及時、準確地將日本客戶需求反饋給東莞開發中心研發人員。在客戶產品開發初期,通過跟客戶共同商討設計要求,東莞的研發人員會根據客戶需求,初步提出馬達的模擬分析數據,客戶再根據馬達的數據優化整機設計;馬達樣品做出來后,再裝到整機上去確認最終產品的效果。宮本榮治介紹,為了配合客戶對產品開發和測試的需求,東莞中心配備了齊全的試驗裝置和解析工具,可以對客戶的整機產品進行噪音振動等性能的測試,從而通過整機性能表現,對產品各種特性進行解析,優化電機產品并為客戶解決產品設計的問題。隨著中國市場的日益壯大,中國客戶對產品和服務的要求也越來越高,所以東莞開發中心不吝導入先進的試驗和測量設備。特別的,東莞研發中心還有貼心的隔音會議室和運輸通道等各種服務能夠保護客戶的設計,讓客戶放心與日本電產溝通而不怕設計泄露給競爭對手。

電動輪椅專用馬達55R無刷直流馬達



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