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守護TESLA 安全自駕的靈魂-專訪 台全電機

摘要"

汽車轉向系統的設計,主要目的是讓駕駛人能夠以很小的力量去控制一台很重的車輛轉向,讓車輪可以依照駕駛者的意志變換方向,並克服輪胎 與路面的摩擦力。自從1951年第一套汽車液壓轉向系統問世以來,這70 年間汽車轉向系統一直在不斷地改進,其目的就是要讓駕駛人能夠以更輕鬆、更安全、更環保的方式來操控車輛。

 章怡康 副總經理 介紹著各類車用EPS馬達

 

隨著科技的進步,能夠輔助駕駛人轉動方向的「動力方向盤」成為汽車的標準配備。這厲害的發明大大改變了人們開車的感受,人人得以輕鬆轉動方向盤,毫不費力地駕馭車輛。動力方向盤顧名思義為具備「動力」,動力的來源過去最普遍的設計是液壓,汽車業稱此動力輔助機構為液壓動力轉向系統HPS(Hydraulic  Power Steering)。液壓動力轉向系統長年被普遍應用,然而其隱藏幾項缺點:
第一,汽車的運行超過80%的狀態是直直往前開,直行時根本不需要動力輔助轉向,然而HPS系統的液壓泵在引擎啟動後便無法停止,無形中造成能源的浪費。

 

照片由右至左
台全電機 副總經理  章怡康 
台全集團 墨西哥總經理  陳春松 
台全電機 產品工程部 副理  蘇煜欽

 

 

其次就是液壓系統潛在著密封元件老化後的漏油問題,以及液壓泵作動時的噪音問題。就在約二十年前,新一代的汽車動力轉向系統逐步被世界各大車廠所注目,那就是利用「馬達」搭配「控制器」來實現轉向輔助的「電子動力轉向系統EPS(Electric Power Steering)」。
全球第二大電子動力轉向系統EPS
馬達製造商
在油桐花盛開的春末夏初,《機械新刊》採訪團隊走訪了隱身於桃園市龍潭區,全世界第二大電子動力轉向系統EPS馬達的製造商 - TAIGENE台全
電機。

 

 無論馬達轉子、定子,台全掌握了關鍵製程


台全電機是由鍾雙麟先生於1970年所創立,現任董事長為鍾佩伶女士。
公司以生產機車用磁石發電機、高 壓線圈起家,在與全球汽、機車大廠合作中,紮下深厚的基礎。事業發展由機 車產業逐步跨入汽車產業,從車用起動馬達、發電機、雨刷馬達起步,然後是 電子動力轉向系統EPS馬達、電動椅 馬達、前後雨刷馬達、風扇馬達、拉門 馬達、行李廂門馬達、渦輪增壓進氣馬 達等。其中,用來帶動方向盤的電子 動力轉向系統EPS馬達是台全電機受到 TESLA、BMW、GM、CHRYSLER、 FORD、FIAT、HONDA、NISSAN等 全世界汽車大廠關注的主要原因。
在台全電機集團每年生產著1000萬台EPS馬達,供應給全球車輛動力轉向系統近20%的需求。

有TESLA特斯拉
就有TAIGENE台全電機
你能夠想像嗎?當今最夯的TESLA特斯拉電動車,無論是Model S、Model 3、Model X還是Model Y,每一台車的方向盤裡面都是台全電機的EPS馬達。
台全電機章怡康副總經理一邊引領採訪團 隊走入TESLA專用EPS 無刷馬達生產線,一邊告訴我們:「特斯拉要實現自動駕駛,除了利用影像與超音波等技術識別路況外,穩定的方向盤控制,是讓車子安全行駛在正確方向上的最終關鍵。」台全電機為了做出最可靠的馬達,在設計端以設計失效模式與效應分析DFMEA(Design Failure Mode and Effects Analysis)為依歸,在馬達氣隙、繞線方式等專業領域做最佳化設計。台全的海外大將-墨西哥分公司Kevin陳春松總經理補充到:「對汽車產業來說,安全永遠是第一,在EPS無刷馬達的設計上,具備Redundant System(冗餘系統)的設計原則是非常重要的。我們研發團隊將馬達繞線的設計分成兩組繞線,正常運作時電流同時通過兩組產生最佳旋轉磁場,但是當其中一組線圈萬一發生失效情況,另一組線圈仍然可以繼續正常運作。這設計讓方向盤的轉向不至於因馬達損壞而瞬間失控造成危險。」現在台全與客戶正在開發更先進的Steer-by-Wire轉向系統電機,因此也需要克服許多技術上的挑戰。此外由於新一代的轉向系統更注重於操控性及安全性,其中後輪轉向系統的開發也是各家高級車廠爭相投入的領域,台全也與歐洲客戶花了5年多的時間共同研發,成功的導入了保時捷911超跑的後輪轉向系統,這套系統對於車輛在高速中彎道穩定度的表現比現有系統出色許多,預期不久的未來,將會有更多的客戶使用這套系統。在EPS馬達產線上,我們看到作業員嚴謹的工作態度,促使一台台特殊用途的專用機串起了井然有序的製造流程。
談到馬達零組件的生產製造,章副總告訴我們,台全電機在多年前就已具 備完整的垂直整合佈局。從鋁壓鑄件的 製造、轉子定子矽鋼片的沖壓、繞線與 絕緣的製程,每個馬達生產的重要細節 都掌握在自己的廠內。他並說道:「我們台全也充分掌握了無刷馬達裡磁鐵元件的原料來源。我們與中國大陸稀土磁鐵生產量最大的公司有著密不可分的合作關係!」

把握機會登上世界的舞台
從產線回到會議室,章副總感性的談到了人才培育,他說:「台全電機是個認真務實的公司,我們是全球汽車供應鏈的策略夥伴,長時間耕耘打下許多基礎。公司已經年過半百,世代交替,培養年輕的團隊是我們的當務之急!」在一旁的研發處蘇煜欽副理談到了他在台全電機的十一個年頭,他說:「公司給願意學習的年輕同仁很多機會,以研發單位來說,在專業上我們需要在機械、電機、控制等領域多方面學習,同時也必須了解製造與品管單位同仁的想法,才能設計出有競爭力的產品。其次,要面對全球車廠及複雜的汽車供應鏈,良好溝通是成功的不二法門。而英文能力的養成更是公司非常重視的一環,針對工程師的外文培訓,公司除了實務會議OJT帶領外,也規劃了相關課程協助工程師。」
過去幾年,蘇副理整合馬達、減速機、驅動控制電路,成功為公司在沙灘車EPS模組的開發上打了成功的一仗。專案執行期間他在台灣、大陸、美國、墨西哥等地來回奔波,國際視野的拓展是他工作上無形的收穫。訪談最後,章副總笑著說:「年輕人如果想做高科技又同時走向世界,台全電機絕對是個大舞台!只怕你不知道,要趕緊來卡位這波汽車業X科技業的浪潮!」
從2000年汽車方向盤電子動力轉向系統EPS開始萌芽,到2021年的現今,九成的汽車都搭載了EPS系統,台全電機把握住了汽車產業的變革,在大時代裡成功的找到了自己的定位。在桃園龍潭,我們認識了TAIGENE台全電機,一個守護汽車安全轉向的靈魂!一間征戰全球車廠的隱形冠軍企業!

 

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104人力銀行

 

 

 

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