未来的能量回收车轴
90%自动化, 10%人工操作
——未来的物流运输行业自动化程度
从穿越沙漠的重载运输到马斯克SpaceX火箭运输
闪耀武汉车展!
BPW 125周年活动暨新品发布会隆重举办
BPW
目录
BPW历史悠久,一直在全球范围内专注于研发和制造一切确保物流和运输业持续发展、以及实现安全、照明、智能化和数字化互联所需的产品。
作为拥有125年丰富经验的车辆运营商和制造商的全球合作伙伴,BPW从整体和长远的角度,为物流和运输提供可持续发展的解决方案,使之更高效、更安全。
同时,通过城市物流和卡车、挂车运输的数字化互联提供全新的电驱解决方案,挖掘物流运输领域的潜力,并长期优化。
欢迎您了解BPW的品牌历程!转变运输方式!
前言
4
5
闪耀武汉车展!
BPW 125周年活动暨新品发布会隆重举办
以“传承•创新 升级•发展”为主题的“BPW 125周年活动暨新品发布会”在2023中国国际商用车展上隆重举行。
11月9日,武汉国博中心,以“传承•创新 升级•发展”为主题的“BPW 125周年活动暨新品发布会”在2023中国国际商用车展上隆重举行, BPW海外销售总监Frank Simon先生、BPW(梅州)车轴有限公司副总工程师蓝文标先生,不仅向国内外用户介绍了BPW跨越125的历史征程,还重磅发布了全新产品包括新一代TS2盘式制动器和新一代轻量化G2轮毂系统,展示了BPW作为全球挂车智能行走机构制造行业领军者的前沿技术和产品,成为武汉车展一大亮点。
6
7
125年历史跨越 将更好地服务中国用户
1898 年,BPW 成立于德国威尔市,跨越四次工业革命,125年历久弥新,目前BPW在全球建立了20 多个生产基地,3200多个服务机构,为全球用户提供适合当地的产品和及时、专业的服务。而立足中国这片广阔的市场,BPW已经深耕28年之久。
>> BPW 公司海外销售总监 Frank Simon(图右)
BPW公司海外销售总监 Frank Simon 先生在致辞中表示:“BPW 公司特别重视中国市场,早在1995年,就在广东梅州成立了BPW(梅州)车轴有限公司;作为挂车空气悬架技术的倡导者,BPW 早在 1998 年就将空气悬架技术引入中国市场,通过长期的实践,积累经验,打磨产品。为了使盘式制动器与挂车车轴完美融合,BPW自研、自造盘式制动器,并在 2009 年向中国市场同步推出了首款 TSB 系列的盘式制动车轴。”
8
9
自进入中国市场以来,BPW坚固耐用、精益求精的品质,为中国用户带来了国际化产品的价值体验。如今中国物流行业进入新发展阶段,Frank Simon 也阐述了BPW新的成长目标:“中国市场从高速发展向高质量发展的历史时期,BPW 也在不断重塑自身,加大投入,以产品的标准化和创新设计理念,驱动产线的自动化和智能化升级,打造更加稳定、可靠的产品。”
BPW 新一代产品 品质性能大提升
安全、平稳、高效的BPW AL 系列的空气悬架车轴是高效物流不可缺少的重要配置之一。
10
11
2023武汉车展上的BPW AL 系列的空气悬架车轴,在轮毂系统方面,BPW全球标准化的理念,带来了新一代轻量化的 G2 轮毂系统,优化了结构和外观,单轴再减重 4kg。全系车轴可以适配单、双胎铝圈,盘式制动车轴标配400k G2轮毂系统,达到2 年/40 万公里免维护要求。
此外,G2 轮毂系统标配压入式轮胎螺栓,螺栓采用特殊工艺的锌铝涂层,防腐性能提升;高性能轮毂油封采用迷宫式结构设计,密封可靠,增强了长效免维护的效果。
在盘式制动器方面,BPW带来了全球已使用超100万套的TS2制动钳体,在结构设计、轻量化、抗震性、密封性、长寿命等方面显著提升。
使得内部结构更加紧凑,进一步提高可靠性;推杆整体螺旋推出,有效提升制动器抗震性能,轻松应对复杂路况。
13
在武汉国际商用车展上,BPW 125周年的活动对业内人士有着诸多参考价值,新品在首发当天就大放异彩,百年品牌形象深入人心,吸引了大批物流行业专业人士和用户的目光,现场更引发了多轮精彩的技术探讨,来宾们表示:“BPW新一代轻量化G2轮毂系统和新一代TS2盘式制动器的精密配合,使BPW AL系列的空气悬架车轴品质性能进一步提升,期待为我们这些用户带来长效、经济的运营体验。”
12
在为期4天的车展现场,BPW还进行了抖音直播活动,直播间评论和互动等数据均创纪录,打开了BPW与终端用户沟通的桥梁,未来希望有更多的客户关注BPW官方抖音号,了解BPW和在后台私信答疑,而BPW也将持续聚焦用户需求、不断升级产品和服务质量,为用户提供更加前沿、创新的解决方案,继续引领中国物流运输装备的未来发展,与用户实现共创共赢。
15
14
从穿越沙漠的重载运输到马斯克SpaceX火箭运输
酷热环境和崎岖地形等极端条件对运输车辆,尤其是对其行走机构的要求很高:在 BPW车轴的技术支持下,低平板半挂车制造商 Faymonville 设计并制造出坚固、稳定的挂车,可在未铺设路面的非公路道路上安全地将货物(例如这台 150 吨重的罐车)运送到目的地。本文只是BPW车轴在过去125年历程中出色运输作业系列报道中的一部分:沙漠运输!
穿越阿尔及利亚,在大部分未铺设路面的道路上行驶 1600 公里,沿途经过沙地、砾石和泥地:在运输这辆重达 150 吨的罐车时,车队面临着极端恶劣的路况条件。运输公司 Groupe Chakour 将 18.5 米长的罐车从地中海沿岸的阿尔泽夫港运到阿尔及利亚东南部。在这里,运输专家依靠的是由 10 副模块化设计的ModulMAX G-SL型车轴和 BPW 一线两轴组合而成的行走机构组合。这些都是由全球领先的低平板半挂车制造商 Faymonville公司根据客户的具体要求制造的。Faymonvill公司产品经理 Rainer Noe先生解释说:“对于这种项目来说,很多时候必须对非公路地形真正去了解并掌握:多石、尘土飞扬,有时甚至是陡峭险峻的山路。我们在许多项目工程中了解到类似的路况,尤其是在非洲和亚洲的工程项目,每次都会遇到新的挑战。”
耐高温能力和机械力
阿尔及利亚位于不同的气候带,但当地气候以干燥和炎热为主。该国南部大部分区域属于撒哈拉沙漠,夏季气温很快就升至 40℃以上,有时甚至高达 50℃以上。Faymonville公司的模块化车辆系列ModulMAX正是针对这种情况而设计的——可用于公路和非公路环境,气候条件从沙漠中 50℃的酷暑到西伯利亚零下 40℃的严寒。Rainer Noe先生解释说:“任何超过 40℃的温度环境都会对设备有一定的要求。首先,这将会影响到轮胎:轮胎必须能够承受高温和机械力。重型运输车的行驶速度较低,时速大约为30至40公里。在这种情况下,重量形成的负荷是一个更为重要的影响因素。”
17
16
Rainer Noe先生认为,与之相反的是极端低温--零下 30℃的严寒,这对设备来说尤其具有挑战性:“在极端低温环境下,即使是金属也会变得很脆弱。”
>> “当我们行驶在被雨水冲刷过的土路时,整根车轴很快就会被泥浆覆盖。这些真的是非常极端的行驶条件。”《
Rainer Noe先生, Faymonvill公司产品经理
施加地面的重压
Faymonville公司设计的罐体在阿尔及利亚境内的运输重达 150 吨。这给车辆的半挂车部分带来了不低于 185 吨的负荷。相应的重压同时也作用于路面。“由于路基无法承受如此重载,所以经常会发生行走机构陷入不堪重压的地面下的情况。或者,如果行驶路过排水沟盖板时,盖板就会不堪重负而被碾压破裂,因为它的设计并不能承受如此重负。很多情况其实也难于提前规划:“例如,由于大雨导致河流可能很快就会决堤,突然就成为我们预见不到的障碍因素。”
飞沙走石、泥浆遍布
车辆在高速行驶时,石屑的冲击力往往很大:“乘用车驾驶员也知道这一点——当你在碎石道路上行驶时,车轮罩会传来很响的咔嗒声” ,Noe先生说。但在卡车上,需要很多技术应用在这方面。砂石还会不断地从车身下面被搅动起来,冲击设备。这就意味着重载条件下,时间长了对车轴以及车轮的磨损尤其严重。 “当我们行驶在被雨水软化的土路上时,整个车轴很快就会被泥浆覆盖。”他继续说:“这些都是非常极端的情况。”
19
18
稳固而简单的技术
所使用的运输车辆必须具有适当的稳定性和坚固性,而且从最好的使用感受来说,必须采用尽可能简单的技术:“我们不需要在车辆底盘上安装大量传感器或电子元件。如果车轴采用机械结构,那就再好不过了。简单、坚固的技术还能抵御外部污垢或水的侵入。此外,可靠的轴承设计也必不可少: “为了补偿地面的坎坷不平,车轴必须非常灵活,但负载量却始终很高,而车轴中的轴承就是实现这一点的关键所在。”
承设计也必不可少: “为了补偿地面的坎坷不平,车轴必须非常灵活,但负载量却始终很高,而车轴中的轴承就是实现这一点的关键所在。”
>> “我们需要的车轴种类繁多。BPW几乎可以满足我们所有需求,或者能够进行改装。”《
Rainer Noe先生, Faymonvill公司产品经理
21
20
在技术问题上良好沟通
Faymonville公司是一家拥有 800 名员工的家族企业,主要生产用于公路运输的特种车辆。Rainer Noe先生说:“到目前为止,我们在这一领域的产品种类最多、最齐全。每年约有 3,000 台车从工厂完工发出。一直以来,公司在装备新车时完全信赖BPW产品。“我们需要的车轴种类繁多。而BPW几乎可以满足我们的所有需求,或者能够进行改装。现在我们与BPW设计团队的关系非常融洽,紧密合作” ,Rainer Noe先生说。“每当我们遇到技术问题时,他们总是能很好地交换意见。同样,BPW也会从中汲取我们的经验。”有时客户也有需求指定使用BPW: “Chakour集团明确要求使用 BPW车轴,用于穿越阿尔及利亚沙漠的运输作业。
每当计划进行一次新的运输时,Faymonville公司的团队都会与客户一起分析所有运输条件,例如车轴载荷或地面性质。“理想的情况下,事先已经对行进路线行驶过,这样就可以避开例如有限制的路段,并选择具有足够牵引力的车辆——有时可能需要第二台或者第三台牵引车来克服坡度运输。”当然,足够的制动力也同样重要。
SPACEX公司业务将由BPW车轴运往卡纳维拉尔角
每当计划进行一次新的运输时,Faymonville公司的团队都会与客户一起分析所有运输条件,例如车轴载荷或地面性质。“理想的情况下,事先已经对行进路线行驶过,这样就可以避开例如有限制的路段,并选择具有足够牵引力的车辆——有时可能需要第二台或者第三台牵引车来克服坡度运输。”当然,足够的制动力也同样重要。
我们的客户中总是不乏佼佼者。费蒙维尔的最新合同之一: 埃隆·马斯克(Elon Musk)的太空公司 SpaceX 订购了第二套用于运输火箭的装置组合。这些火箭长达60 米,相当于一个足球场的宽度。车辆配备 BPW 车轴,将从美国西海岸横跨美国运往佛罗里达州的卡纳维拉尔角。Rainer Noe 说:“特别的是,我们必须事先通过具体的计算精确验证车辆运输的安全性。每个项目都有其独特的挑战,每个项目都是独一无二的。这也是我们的工作如此吸引人,并令人愉快的缘故。”
起源于比利时德语区的罗切拉特 (Rocherath)。如今,该公司已成为总部位于卢森堡的 Faymonville 集团的一部分,是国际知名的特种运输和重型运输行业的低平板半挂车、低平板挂车、模块化车辆和自行式车辆制造商。通过MAX 挂车概念,该公司还具备一个模块化结构系统,可根据需要配置最高质量的车辆。2017 年,Faymonville 收购了意大利车辆制造商 Cometto,该公司是重型模块、自行式模块化车辆和工业应用重型运输车辆方面的专家。
这使得该集团公司成为重型运输和特种运输领域的单一供应商,可提供有效载荷在15至25000吨之间的运输解决方案。
Faymonville
23
22
90%自动化, 10%人工操作
——未来的物流运输行业自动化程度
自动驾驶被认为是应对驾驶员短缺、保护气候以及提高效率的有效解决方案。在 BPW Bergische Achsen KG 集团论坛上,来自 Fernride公司的 Hendrik Kramer先生介绍了该公司计划如何在不久的将来将自动驾驶电驱卡车投入使用。
25
24
Fernride公司的目标是什么?
我们希望与强大的合作伙伴一起研发提供解决方案,实现从 “柴油手动驾驶方式”到“电驱化自动驾驶方式”的转变。尽管Fernride公司才成立四年,但我们离这个目标并不会遥远。
自动驾驶已经被讨论了很长时间,但目前,期待它在不久的将来出现在实际道路运输的可能性有多大?
目前仍有一些监管方面的障碍需要克服,但实际上,在未来几年内,我们将迈出下一步,在复杂的环境中使用混合型交通运输方式——可移动机器人,它们几乎可以像人类一样思考。但这也意味着,我们不会再像5-10年前炒作自动驾驶观点那样。当时,人们还梦想着 “机器人出租车”以及设计“点到点”的市内交通运输方式,这些均涉及到非常复杂的技术问题。我相信,这些问题也将在未来20年或30年内得到解决,但我们Fernride公司内部提出,我们如何才能在今天起步并创造额外更多的价值。
你们打算怎么做呢?
2019年Fernride公司成立之际,我们在慕尼黑工业大学自动驾驶专业领域已有十年的研究经验。在那里,我们主要研究远程驾驶,这为我们的产品愿景和技术提供了强大的灵感。我们深信,没有必要实现百分之百的完全自动驾驶方式,相反,我们要尽可能多地利用目前已经能够发挥作用的自动驾驶功能。目前还存在有一些差距,即所谓的临界状态,涉及到安全等系列问题,增加了很多操作复杂性。而恰恰是这些,我们还不能通过技术来解决的,而需要由人工操作来负责的。但是,驾驶员可以通过控制中心远程操控车辆,控制中心可以是一间简单的办公室,驾驶员在那里操作一个控制台,同时操控几台卡车,目前操作上限只有四台车,未来我们计划增加到50台车,甚至更多。这样,卡车就像移动式机器人,应用于物流公司工作流程的自动化。
>> 亨德里克 克莱默(Hendrik Kramer),28岁,Fernride公司创始人兼CEO。他拥有不莱梅大学工程学学士学位和慕尼黑工业大学管理与技术硕士学位。他的新公司希望电驱卡车能够实现自动化驾驶方式。Fernride公司在慕尼黑和沃尔夫斯堡共有约130名员工。该公司已经凭借其项目理念募集了6000万美元项目投资资金。
27
26
未来可以实现的自动化将达到什么程度?
自动化程度将会非常高。我们现在更多的是使用人工操作方式,例如在刚刚重建的建筑工地上进行的人工操作。自动化计算方式无法立即取代人工操作。但当它超过1000次操作数据后,就能从中学习。因此,自动化驾驶方式可以稳步提高水平,越来越靠近90%的发展方向。
还有那缺失的10%呢?
在我们看来,剩下的10%部分根本不应该实现自动化。相反,我们希望人类能够与机器和谐共处。因为这样可以消除实操环境中的复杂性,从而缩短研发时间。每个工作流程都需要一部分人类独有的操作技能,我们称之为次要活动:从 A 地开车到 B 地是最基本的活动。但驾驶员还要负责连接和分离、开关车门以及固定货物。他们的某些活动不应该实现彻底的自动化,因为这样做的成本要比人工操作高昂得多。
29
28
难道卡车司机很快就会成为多余的人力资源吗?
不会,事实上,我们可以通过这种方式创造更多有吸引力的工作岗位。司机短缺的问题本身已经非常严重,目前比较缺乏年轻的新司机。但与此同时,所有正从事相关工作的人都要与时俱进。毕竟,这不仅仅是技术问题,也是如何成功实现进步的问题。例如,你不能颠覆人们的生活,告诉他们明天他们的工作将不复存在。相反,要让他们知道 “你们的工作将会得到更多保障”才是最重要的!你们将走出驾驶室,走进办公室,在那里你们可以从事更高级的工作,操控更多车辆。
看来您们已经在实践中证明了这一点。您目前在哪里工作?
在沃尔夫斯堡的大众汽车公司和DB辛克物流配送中心等地方办公。我们希望在那里获得实操经验,以便在此基础上进行下一步:走出实验室,走到大街上。但是,在划定的实验场地也有许多不稳定因素:会有其他卡车驶进驶出,也会有行人走来走去。有许多是我们在城市生活中非常熟悉的场景,这些都给我们提供了宝贵的启发。我们正在与合作伙伴一起制定路线规划,争取在未来十年内实现电驱卡车自动驾驶方式。
31
30
其中一个合作伙伴HHLA Next,作为汉堡港口与物流股份有限公司(HHLA)的创新和 “风险建设与投资”部门。请问您们的具体合作是怎样的呢?
在爱沙尼亚的塔林,HHLA 国际公司经营着整个码头,无人驾驶的卡车每天都在那里进行集装箱的运送传输。港口主要处理大宗货物——重量在20至45吨的大件货物。这是一个相对较高风险的工作场所,其运作流程更倾向于自动化驾驶。塔林项目的执行空间不再局限于一个实验室,而是一个几乎等同于我们车辆实际操作的场所。
该项目将如何继续进行?
作为一个行业,我们下一步要做的是,证明这不再是一个研究性质的项目,而是可以在实际运营中发挥作用的自动化驾驶——这不仅仅是与一个客户合作,而是与多个客户共同合作。后续还要扩大规模,实现首批投入使用。毕竟,我们是做物流运输的,必须要创造更多价值。搭乘自动驾驶的出租车不仅很酷,我们还希望节约成本,实现经济收益,以及可持续发展和安全等优势。为此,我们希望尽可能少地改变现有的基础设施,减少对物流流程的过多干扰。
要实现自动化驾驶,还需要做些什么呢?
阻碍我们前进的当然不是政治意愿或客户愿望。相反,我们必须非常精确地进行技术设计,并开发出足够安全的成熟技术。因此,我们必须精确分析现实中可能会出现的各种情况,并将其分解为各种不同场景的技术系统。每一个微小的部件都必须最大限度地保障安全,并通过集成化这些组件,进一步降低事故发生的概率。这不仅需要软件,还需要硬件配合:在雪地的环境条件下,要使一辆时速60公里满载的卡车在8米内刹停,需要强大的制动器。因此,我们还需要我们的供应商以及系统集成商做出改进,使产品变得更加成熟可靠。这些产品现在还没有面世,但将在未来几年内逐一推出,并投入批量生产。这将是推动这些项目发展的重要因素。
33
32
未来的能量回收车轴
在研究项目“RekuTrAx”中,BPW 正在合作开发一款面向未来的车轴模块,以促进二氧化碳减排以及可持续发展运输:大学和行业合作伙伴正在联合设计未来版本的 ePower 电驱车轴模块。
作为一种能量回收型车轴,BPW电驱车轴 ePower 可以在挂车行驶以及制动时进行能量回收,实现了在不排放废气的情况下对温控运输的冷却装置安静供电。该车轴的设计允许卡车挂车独立于牵引车进行能量回收,从而促进了可持续发展运输。现在,该技术在大学和另一家工业公司合作的研究项目中获得进展。据 REFU Drive GmbH 研发部高级副总裁 Armin Schmiegel 博士介绍,电驱车轴正在围绕这一理念进行全新的设计:“我们正在研究五到十年后的能量回收型车轴应该会是什么样的,我们认为应该系统地减少组件数量。例如,逆变器也可以具备执行变速箱以及传感器的任务。”
>> “我们正在研究五到十年后的能量回收型车轴应该会是什么样的,我们认为应该系统地减少组件数量。”
Armin Schmiegel 博士, REFU Drive GmbH 研发部高级副总裁
35
34
想象可能出现的新用途
换句话说,人们正在重新思考关于车轴能量回收的技术,而这些技术今天可能还没有。 “如果沿着这个思路走下去,就会出现一些非常有趣的问题,我们现在就想找到这些问题的答案。” Armin Schmiegel博士说:“这包括思考如何在保持相同功率的情况下,使当前设计的电机变得更加紧凑。此外,我们目前使用的双逆变器能否缩小到牛奶盒大小,然后整合到车轴中去?”在目前的开发阶段,团队正在研究哪些技术、半导体材料和电路设计可以实现这些设想。另一个问题是,怎么才能使外部传感器的存在从必要变为可选配。“比如说,假设我想要取消转动传感器,我们又将如何检测车轮是否在转动?”Schmiegel 博士说:"现在已经有了一些思路,但到目前为止,暂时还没有适用于这种应用的理想电机。”有一种可能是让变速器兼顾这项工作,替代类似传感器。未来还可能有其他用途的改变:目前,能量回收型车轴可用于为挂车提供用于冷却的能量,也许不久之后,它还能用于牵引车或其它辅助装置呢?
37
36
>> “虽然研发部门喜欢花更多的时间尽可能地深入研究问题,但是工业行业也更侧重于经济方面。我发现这就提供了一个完美的协同效应。”
Katharina Kermelk女士, BPW 数字化产品经理
目标: 一款完全整合智能化能量回收型 车轴的产品示范。
该项目名为 “RekuTrAx”——“能量回收型车轴Recuperation beam axle”的缩写。该项目由联邦经济事务和气候行动部(BMWK)共同推动。德国航天航空中心作为该项目的推动者为其提供支持。由四个合作伙伴共同实施该项目: 除 BPW 外,还有驱动和辅助驱动转换器以及传动技术储能系统供应商 REFU Drive GmbH,以及汉诺威莱布尼兹大学机电系统研究所和卡尔斯鲁厄理工学院。其目标是开发一款完全整合智能化回收型车轴的产品示范装置,并证明它可以减少商用车队的二氧化碳排放量。后者不是通过道路测试车来验证,而是通过模型和模拟实验进行验证的,通过这些模型和模拟实验与部件和系统测量的互相结合,将显示可以减低多少二氧化碳排放量。
39
38
通过人工智能(AI)检查案例
该推广项目于 2022 年年中启动,将持续到 2025 年底。“在第一阶段,我们考虑了市场需求和使用案例,包括那些‘超出传统制冷机操作范围’的案例”,Kermelk 女士汇报说,“关于未来车轴可能会是什么样子的各种讨论,我们都有一一记录,并在整个团队中逐一进行评估。我们共同确定了三个基本概念,目前正在对其进行深入研究”。卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology)采用人工智能方法以及大量模拟试验对使用案例进行评估。Schmiegel 博士说:“通过这种方法产生了非常有趣的结果,让我们了解这种车轴的发展方向,以及它将具有什么样的性能。” Katharina Kermelk女士表示:“现在的任务是实现这个产品。至于新型车轴最终会以什么样子呈现,现在还完全没有定论。目前我们还不能确定它的外观是否会发生变化。但它的设计将会更加紧凑,并将包含全新的技术解决方案。”当然,它还能做到一点:它能够使商用车的使用变得更安静、二氧化碳排放变得更少、能源消耗变得更节省,从而有助于未来的能源转型和绿色交通。
科研与工业的完美协同
“令人振奋的是,科研与工业这两个领域在这个项目中走到了一起。” BPW 数字化产品经理 Katharina Kermelk 女士说。“虽然研发部门喜欢花更多的时间尽可能地深入研究问题,但是工业行业也更侧重于经济方面。我发现这就提供了一个完美的协同效应。” 我们的大学同事从中也带来了许多新的研究:“例如,我们在这里使用的是一种完全不同的电机,它的设计更加紧凑,我们现在就是希望能够将它变成真正可用于工业用途的电机。”研究人员还面临着全新的问题: Armin Schmiegel 女士说:“开发新型变速器也意味着大学要开辟一片新天地。但即使是在最初的探讨中,大家也并没有感到任何困惑,反而是充满了兴趣和好奇。我很惊讶同事们这么快就适应了,我期待着美好结果的到来。”随后,工业合作伙伴可以发挥各自的优势,在从样品到样车再到正式产品的整个过程中提供充分支持。“因此,在这一点上,我们面临的挑战是如何利用研究的多样化,同时压缩解决方案的空间,将具体的产品呈现出来是我们的目标。”