Главная » Коробка передач » Как работает система vsm активного управления. Система VSM: активное управление и стабилизация. Выключение системы VSM

Как работает система vsm активного управления. Система VSM: активное управление и стабилизация. Выключение системы VSM

Автор Добрый, но быаваю и злой! задал вопрос в разделе Выбор автомобиля, мотоцикла

Что такое интегрированная система активного управления в автомобиле и стоит ли переплачивать за нее при покупке авто? и получил лучший ответ

Ответ от F[активный]
Система интегрированного управления динамикой автомобиля
(Vehicle Dynamics Integrated Management, VDIM)
VDIM - это электронная система стабилизации автомобиля, в которой интегрированы все известные системы активной безопасности, усилители руля и управление двигателем.
Располагая полной информацией о текущем состоянии, получаемой с датчиков, расположенных по всему автомобилю, VDIM не только оптимизирует работу системы антиблокировки тормозов, системы pacпpeдeлeния тopмoзнoгo ycилия, противозаносной и противопробуксовочной систем, но и улучшает основные динамические характеристики автомобиля.
VDIM одновременно контролирует силовую установку, трансмиссию и систему торможения в соответствии с условиями движения, а также стабилизирует поведение автомобиля на дорожном покрытии с низким коэффициентом сцепления.
Новая система управления динамикой не столь «навязчива» , как обычные системы контроля устойчивости, но при этом намного более эффективна: если обычные системы безопасности активируются сразу после того, как был достигнут предел технических возможностей автомобиля, VDIM активизируется задолго до наступления этого момента. В результате расширяются рамки работы систем активной безопасности, и за счет этого обеспечивается более мягкое и предсказуемое поведение автомобиля, так как эти системы действуют точнее, более мягко и гибко

Люди — самое сложное звено в цепочке мероприятий по разворачиванию новой производственной системы и модернизации старой. Сопротивление рабочих преодолеть бывает проще, чем среднего звена и топ-менеджеров.

На первом всероссийском форуме «Бережливое производство для России» /1/ было засвидетельствовано - почти две с половиной сотни предприятий вступили на путь оптимизации производства и решают схожие проблемы.

Как показывает исследование ИКСИ (Института комплексных стратегических исследований) "Распространение практики Lean Manufacturing в России", именно предприятия черной и цветной металлургии, а также весь спектр машиностроения во главе с автопромом наиболее склонны к внедрению «бережливого производства».

Изучая производственную систему Toyota (Toyota Production System, TPS), американские аналитики на основе японских наработок создали свои методики, объединив их в систему Lean Manufacturing или Lean production. В России она получила известность как ЛИН, она же — «бережливое производство».

Самые популярные инструменты «бережливого производства» в России — это управление качеством (его использовали 69% тех, кто заявил об опыте применения ЛИН), элементы визуализации рабочих мест (30%) и управление запасами (25%). Такой набор, во-первых, обусловлен имеющимися в работе предприятий узкими местами. Во-вторых, эти инструменты ЛИН относительно просты в освоении и реализации: они не требуют предварительных преобразований на производстве и могут быть в сжатые сроки внедрены на отдельных пилотных участках.

Рисунок 1 - Статистика использование ЛИН технологий

Карта потока создания ценности (Value Stream Map, VSM) - это схема, отображающая каждый движения потоков материалов информации, нужных для того, чтобы выполнить заказ потребителя /1/.

VSM дает возможность сразу увидеть узкие места технологического потока и на основе его анализа выявить все непроизводительные затраты и процессы. Такие карты создаются на всех пилотных участках, и при желании нетрудно понять, где и с какими потерями необходимо мириться.

VSM создается для того, чтобы увидеть весь поток в целом и дать менеджерам, технологам и рабочим возможность говорить на одном языке о проблемах разных этапов потока. При построении VSM можно увидеть все потери, которые есть в потоке.

Поскольку VSM отражает состояние потока на определенный момент времени, различают как минимум два вида карт разных состояний: текущего состояния и состояния долгосрочной перспективы (будущего состояния).

Различный программный инструментарий дает возможность построить VSM в графическом виде, однако весь анализ потерь, узких мест и т.д. является не автоматизированным процессом.

Понятие VSM на данный момент рассматривается только на узком диапазоне специальностей, в основном на САПР-специальностях и различных направлениях автоматизации производств. Однако использование данного инструмента возможно во всех местах, где есть конечный продукт. Например при создании программного продукта, конфигураций бухгалтерских программ, сборки серверных ОС и т.д. В Интернет предлагаются большое число дистанционных и очных курсов обучения VSM и смежным технологиям. Но во многих университетах этому не придается внимание.

Осмысливание и описание потока создания ценности начинается с карандашного наброска схемы движения материалов и информации в процессе производства продукта. После этого получается карта текущего состояния. Это состояние не идеальное, на карте необходимо искать и отмечать узкие места для дальнейшей модернизации. После этого начинается процесс VSM - анализа, который заключается в преобразовании текущей карты VSM в карту будущего состояния.

Инструменты для VSM анализа редко применяются при изучении самой концепции VSM. Почему то считается, что данный инструмент достаточно эффективен даже при ручном анализе, достаточно инструментов для рисования схем VSM.

Но существует несколько программных инструментов, которые могут помочь при анализе. Самый гибкий и мощный среди них - надстройка для Microsoft Visio, называющаяся eVSM. Она позволяет не только графически составлять карты VSM, но и рассчитывать большое количество временных параметров, коэффициент использования ресурсов, время такта, рисовать графики работы процесса, численно и графически сравнивать результаты тех или иных изменений в схеме (проводить моделирование результатов изменений). Данная программа поставляется как в платном виде (порядка $600) так и в виде 30-дневной версии и версии для студентов.

Кроме этого, программа предоставляет возможность решать и транспортную проблему (перемещение продукции между этапами) при помощи использования «спагетти»-диаграмм.

Совмещение самой концепции VSM с инструментами типа eVSM помогает более детально изучить проблемы управления созданием различной продукции в многих областях промышленности, малого и среднего бизнеса. А преподавание данных технологий специальностям, которые связаны с управлением какими либо процессами производства или создания продукции позволит существенно повысить понимание оптимизации подобных процессов.

Мы думаем, что при использовании таких инструментов как eVSM возможно при обучении широкого круга будущих специалистов сразу прививать им основы «бережливого производства» и навыки анализа реальных процессов создания продукции.

Список литературы

1 Росийский Лин-форум. Бережливое производство, lean, кайдзен, TPS: обучение, внедрение, опыт освоения. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.leanforum.ru/ - 12 . 01 . 2012

2 Ротер М., Учитесь видеть бизнес-процессы. Практика построения карт потоков создания ценности / Ротер М., Шук Д.,.- М.: Альпина Бизнес Букс, 2005г. - 144с - isbn 5-9614-0168-5

Эта система обеспечивает дополнительное улучшение стабильности транспортного средства и реакции на рулевом колесе при движении на скользкой дороге или обнаружении изменений в коэффициенте трения между правыми и левыми колесами в процессе торможения.

Работа системы VSM

Во время работы VSM возможно управление рулевым колесом. Если система VSM функционирует нормально, в автомобиле ощущаются легкие пульсации. Это является результатом управления тормозами и не указывает на неисправность.

Система VSM не функционирует в следующих ситуациях:

Выключение системы VSM

Для выключения системы нажмите кнопку ESP OFF, при этом также загорится индикатор ESP OFF ().

Индикатор неисправности

Система VSM может дезактивироваться автоматически (помимо нажатия выключателя ESPOFF). Такая автоматическая дезактивация указывает на неисправность в системе усилителя руля с электронным управлением (EPS) или системе VSM. Если индикатор ESP () или контрольная лампа EPS продолжает гореть, обратитесь к авторизованному дилеру Kia для проверки системы.

К СВЕДЕНИЮ

Система VSM предназначена для облегчения прохождения поворотов на скоростях более 15 км/ч (9 миль/час).
Система VSM предназначена для облегчения торможения на дорогах c неоднородным покрытием на скорости более 30 км/ч (18 миль/час). Покрытие таких дорог выполнено из материалов с различными коэффициентами трения.

ОСТОРОЖНО

Система управления стабилизацией (VSM) не может заменить хорошего безопасного вождения, а является лишь дополнительной функцией. Водитель обязан всегда контролировать скорость и дистанцию до впереди идущего транспортного средства. Во время движения всегда крепко держите рулевое колесо.
Ваше транспортное средство, даже при установленной системе VSM, всегда слушается водителя. Всегда соблюдайте обычные меры безопасности при движении, включая выбор скорости согласно дорожной обстановке, в том числе при ненастной погоде и при скользком дорожном покрытии.
Если на автомобиле установлены колеса или шины различного размера, система VSM может функционировать неправильно. Размеры устанавливаемых на замену шин должны быть такими же, как и у оригинальных шин.

О силах и моментах

Крутящий момент, развиваемый мотором, поступает на колеса, и автомобиль начинает двигаться. Так очень упрощенно можно описать процесс его перемещения. Однако при начале движения, маневрировании и торможении, на автомобиль воздействуют самые разнообразные силы, причем характер их воздействия зависит от скорости, состояния дороги и действий водителя.

Порой эти действия ошибочны и неправильны, следствием чего может оказаться ДТП. Чтобы избежать такого, разработчиками придумано не одно электронное устройство, оказывающее помощь водителю в сложных условиях. Не касаясь их всех, достаточно упомянуть о самых известных и находящихся у всех на слуху:

ABS – антиблокировочная система;
ESP – система курсовой устойчивости (у разных производителей она носит разное название – ESC, DSC, DTSC и т.д. В дальнейшем тексте будет использоваться наиболее распространенная аббревиатура ESP);
TCP – антипробуксовочная система.

Работа любого из подобных устройств активного управления, основана на постоянном контроле сигналов от датчиков. По ним контроллером определяется несоответствие реального режима движения автомобиля тому, что должно быть, им же принимаются необходимые меры, например он сбрасывает скорость, притормаживает или разблокирует колесо, меняет режим работы двигателя.

Система активного управления VSM

Стоит упомянуть ещё одну, несколько специализированную, но полезную интегрированную систему управления VSM. Сама по себе она не работает, только в комплекте с ESP и ABS. Если ABS обеспечивает устойчивость при торможении, TCP при разгоне, ESP препятствует боковым смещениям и занимается стабилизацией положения автомобиля при манёврах, то система VSM как бы интегрированная, объединяющая работу всех остальных узлов и действия водителя.

Система VSM объединяет электродвигатель рулевого управления, ESP и ABS. Как заявляют производители авто с VSM, система управления стабилизацией противодействует ошибочным действиям водителя . т.е. если им в критической ситуации выполняются неправильные действия для управления автомобилем, то VSM будет им противодействовать.

В более понятном изложении это значит, что если водитель при выполнении маневра крутит руль не в ту сторону, то это потребует от него значительных усилий. Тогда как при правильном движении руля ничего подобного не происходит.

Задачи, которые решает VSM

Если попытаться обобщить, какие задачи решает подобная интегрированная система, то можно отметить следующее:

облегчение усилия на руле при парковке и маневрировании на малой скорости;
увеличение на большой скорости крутящего момента рулевого колеса;
увеличение реактивного усилия колес при их возврате в среднее положение;
корректировка положения передних колес при движении по дороге с уклоном, боковом ветре, различии давления в колесах;
повышение устойчивости (курсовой).

Таким образом, стабилизацией положения автомобиля на дороге в процессе движения, система VSM занимается точно так же, как ESP, ABS и другие аналогичные по назначению устройства. Разница между ними будет заключаться в том, что VSM через электромеханический усилитель оказывает воздействие на рулевое колесо, а не на тормоза . Иными словами, объединяется воздействие на руль и тормоза.

Особенно это актуально, когда происходит разгон или торможение на разной поверхности (одно колесо на льду, воде или ином покрытии, другое на асфальте). Как правило, в результате автомобиль начинает тянуть в сторону. Для исправления ситуации на рулевой механизм подаются управляющие сигналы, корректирующие положение авто. В принципе, рассмотренная ситуация является типичной для работы подобной системы управления. Возможность возникновения заноса, может повториться при резком маневрировании, в таком случае VSM также поможет удержать автомобиль от заноса.

Необходимо отметить, что подобное устройство не входит в стандартную комплектацию автомобиля.

Такая система активного контроля, как VSM, в первую очередь обеспечивает устойчивость автомобиля на курсе, при его движении по отличающемуся покрытию под разными колесами. В этом случае формируются не только сигналы на притормаживание отдельного колеса, но и на рулевое управление, благодаря чему авто продолжает двигаться по заданному курсу, и удается избежать его заноса.

Последние пару десятилетий ведущие промышленные лидеры в разработке и производстве автомобилей столкнулись с серьезной проблемой низкой готовности водителя к управлению машиной в условиях повышенного риска. Множество фактов и полицейская статистика говорят, что умения управлять сложным, тяжелым и мощным легковым автомобилем так, чтобы не убить себя и других, среднестатистическому водителю уже не хватает.

Первой, ориентированной на комплексное решение проблемы, стала интегрированная система активного управления VSM. По сути, произошло объединение нового компьютерного блока с системой сенсоров и управляющих модулей антиблокировки тормозов и системы обеспечения курсовой устойчивости.

Какие функции возложены на интегрированную систему активного управления VSM:

получение от всех имеющихся датчиков автомобиля максимально достоверной информации о текущем состоянии автомобиля;
сравнение объективности управляющих команд АБС и ЕСП с тенденциями действий водителя и сравнение их с оптимально возможными вариантами, заложенными в памяти;
непрямое вмешательство VSM в работу рулевого колеса, двигателя, тормозной системы и коробки передач.

Важно! Система VSM отличается от многочисленных вариантов интеллектуальных помощников тем, что она помогает водителю действовать, не ограничиваясь информированием или рекомендациями.

Как работает интегрированная система активного управления VSM

Идея внедрения аналога автопилота, помогающего водителю действовать, а не только информировать, витала в умах разработчиков довольно долго, но полноценную реализацию в интегрированном виде VSM, как системы активного управления, получила только после увеличения мощности управляющих контроллеров и внедрения электроусилителей руля.

Разумеется, вращать рулевое колесо, подруливать и маневрировать вместо водителя система VSM не будет, у нее пока нет такой возможности. И если на пути возникнет препятствие или будут грубо нарушены правила ДД, система активного управления ничем помочь не сможет. Хотя более свежие разработки с интегрированным круговым радаром и системой GPS вполне смогут принимать правильное решение, участвуя в активном управлении автомобилем.

Основной задачей, как интегрированной или объединенной структуры, существующей системы VSM является помощь активным вмешательством в работу электроусилителя руля. VSM как система управления, занимается стабилизацией положения машины при движении. Пока стабильное положение автомобиля считается основным критерием его безопасности.

Что ожидать водителю от активного управления системы VSM:

увеличение сопротивления или необходимого прилагаемого усилия на руле при движении с большой скоростью. Руль теряет остроту, и благодаря этому управление курсом становится более взвешенным и плавным. Даже при желании попытаться резко рвануть руль, система VSM просто не позволит это сделать, мгновенно нарастив «тяжесть» руля;
подруливание передними колесами при возникновении риска срыва машины в занос, движение юзом или резком уменьшении сцепления одного-двух колес с дорожным покрытием, возникновении проблем с шиной или подвеской;
интегрированное влияние на обеспечение устойчивости по траектории движения.

Кроме рулевого колеса, система активно использует возможности тормозов, как самостоятельно, так и через антиблокировочный модуль. Для успешной работы блока VSM в напарники нужны также модуль ESP, отвечающий за курсовую устойчивость, и схема борьбы с пробуксовкой.

Классическим примером, демонстрирующим успешную работу VSM, является прохождение - объезд змейкой ряда препятствий или движение на большой скорости с контролируемым заносом в достаточно глубоком повороте. Подобные тесты выбраны не случайно, ведь они составляют примерно 80% от всех маневровых перестановок машиной на дороге.

Теоретически в заносе VSM должна перераспределить крутящий момент на наружную пару колес и притормозить внутреннюю пару для подворота на пару градусов в сторону, противоположную направлению заноса. Так машина гарантированно будет избавлена от угрозы столкновения с обочиной и плавно завершит прохождение поворота.

Если торможение будет признано неэффективным или даже вредным, система VSM отключит АБС, или тормозить будут индивидуально одно-два колеса. В управлении рулевым колесом водитель почувствует, что вращение в «запрещенном» направлении будет непомерно тяжелым, а в оптимальную сторону максимально облегчено для ускорения поворота.

Это так называемая система интуитивного реагирования на ситуацию. В критическом положении водителю просто некогда думать и анализировать, приходится инстинктивно принимать решения, и зачастую подсказка блока VSM приходится весьма кстати.

При длительном переезде, после 4-5 часов управления авто, неизбежно начнет накапливаться усталость. В этом случае система VSM значительно разгрузит водителя и в большей мере подстрахует, избежав рискованных ситуаций.

Что хорошего и плохого в VSM

Основной постулат применения разнообразных электронных помощников в управлении авто базируется на незыблемом правиле - самая продвинутая, активная и интегрированная система не должна создавать дискомфорт в управлении автомобилем. VSM в этом - не исключение.

Ее невидимость в автомобиле доведена до такого состояния, что многие покупатели новых авто, оснащенных интегрированной системой активного управления VSM, даже после обкатки машины ее не замечают и просто начинают сомневаться в ее наличии.