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“安全金字塔”是如何建成的

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依托中外股东深厚储备,长安福特打造更具竞争力和差异化的产品



作者 | 李国政

编辑 | Jane

出品 | 帮宁工作室(gbngzs)

2020年12月,一条省道上,天色已晚,路上光线不太好。

这段省道上,有一根限高杆,不知为何,限高杆的柱子正好安装在道路中间。地上,黄色分道线在限高杆柱子这里拐了个弯,柱子跑到了黄线内。而柱子上只刷了黄漆,并不反光,在傍晚视线不好的情况下,不容易识别。

一位新款福克斯ST参数图片) Line车主正开着车。巧合的是,对向驶来一辆大货车,开着大灯,很晃眼。等车主看到那个限高柱时,已经太晚了——他还没来得及踩刹车,车头就以约80公里的时速,“砰”的一声巨响,正向撞到柱子上。

剧烈的碰撞之后,车停了下来。整个左前侧被碰撞时巨大的能量撕扯开,发动机舱全部损坏,左前轮和车门都被撞掉了,整个车报废。

然而,在车经历如此严重的碰撞之后,车主居然自行从车里走了出来。连赶来处理事故的交警都说:“这简直是奇迹。”

惊魂未定的车主随后去医院做了全身检查,并无大碍,只是有一些轻伤。他发自肺腑地说:“长安福特救我一命。”

在车友群里,朋友们除了感叹这位车主“命大”之外,不禁赞叹长安福特产品令人放心的安全性能。

2001年4月25日,长安汽车股份有限公司和福特汽车公司共同出资成立长安福特。到2021年,长安福特累计销量突破600万辆。

提起长安福特的产品,人们如数家珍:“平民小钢炮”福克斯、“马丁脸”运动家轿蒙迪欧、“硬派美式越野”探险者……这些车动力澎湃,操控优秀,底盘扎实。然而,人们往往忽略了长安福特产品的另一个共有的特色——优异的安全性能。

安全性能是用户生命的保障。无论是在过去、现在还是未来,无论是对紧凑型轿车还是对大尺寸SUV,长安福特在产品开发过程中,一直对安全性能坚持高标准、严要求,践行福特全球标准的产品研发体系、生产制造体系、质量管控体系,建成一座令人放心的“安全金字塔”,为旗下各车型的安全性能提供保证。

▍五星成绩单

2006年,中汽中心发布C-NCAP(中国新车评价规程)首版规则,随后15年里坚持3年一小改、6年一大改。长安福特对标C-NCAP不断提升的评分标准,在产品开发过程中紧跟规则趋势,更新车辆的安全配置,提高各车型的安全性能。

其中,最具代表性的是福克斯。其英文名为“Focus”,意思是焦点,诞生于1998年。相比同门一些经典车型,福克斯历史较为短暂,少了一些积淀,但也少了许多束缚,是福特在欧洲的主力车型,落户中国后,也成为万众瞩目的焦点。


▲福克斯完全正面碰撞试验

C-NCAP在15年里,先后4次对福克斯车型进行测评试验。面对历次安全大考,这款车从来没有让人失望过。2007年7月,福克斯被评为五星,其正面40%碰撞试验在同批次7个测评车型中得分最高。2012年,新福克斯也被评为五星。随后,C-NCAP曾两度抽查测评,2015年全新福克斯(两厢1.6L自动风尚型)、2020年福克斯1.5T三厢AT180锋潮型均获得五星评级。这些充分显示出历代福克斯均保持高水准的安全性能。

长安福特其他车型毫不逊色。

2008年,旗舰车型蒙迪欧致胜因为已经在欧洲经历过Euro NCAP考验,在中国则没有悬念地拿到了C-NCAP的五星评价。

2009年,新福特嘉年华上市。这款车在欧洲Euro NCAP和澳大利亚A-NCAP碰撞测试取得五星佳绩。凭借严谨的安全设计、先进的安全技术、一流的制造工艺,在国内权威的C-NCAP碰撞测试中,也获得五星安全评级,证明这款全球小车拥有同级领先的安全性能。


翼搏翼虎、蒙迪欧、福睿斯金牛座锐界……在C-NCAP历年测试中,长安福特这些车型全部获得了五星的优异成绩。

从2007年到2021年,14年来,长安福特有13款车型参与C-NCAP试验,涵盖了小型车、A级车、B级车和小型SUV、中大型SUV等全产品线。此间,C-NCAP历经5个版本更迭,每次标准都在提高,各品牌车型获得五星评价的难度也在提高,但长安福特的产品无一例外地均取得了五星佳绩。

安全性能开发先驱

福特汽车开发遵循安全先行的理念。早在1927年,福特成为第一家为所有车型标配3层安全玻璃的汽车企业,以此引领其他安全配置在车辆上应用。

上世纪50年代中期,福特开始进行碰撞试验,自那以后的60多年时间里,总共完成超过3万1千次碰撞试验。



1955年,福特举办首次国家安全论坛。论坛期间,与会者参观了两辆福特Fairlanes的碰撞试验,这是现代汽车碰撞试验和假人的雏形。试验结果展示了福特划时代的“Lifeguard Design”安全设计理念及产品——碟形方向盘、儿童安全门锁、安全带、分离式后视镜、填充式仪表板——这是有史以来,汽车厂家第一次通过内饰设计,来提升车辆安全性能。

1970年,福特汽车引入前排三点卷收式安全带。相对于两点式安全带,它能对车内乘员起到更好的保护作用,在碰撞事故中为乘员的姿态提供更稳定的约束。



1984年,福特开始为Tempo以及水星Topaz车型提供驾驶员安全气囊,并在1990年将安全气囊作为产品标准配置。

2010年,探险者、Flex等车型上开始配备第二排充气式安全带。

福特一直在进行汽车行业和安全创新的前瞻性思考,除了针对特定的社会及人口趋势(如老年人保护、第二排乘客)、相关法规和消费者测试之外,还一直致力于进一步增强现实世界的安全性。

福特开发并实施了世界上第一条专为老年人设计的后座充气安全带,以减轻老年人的胸部和颈部受伤。开发并实施了Blocker Beam,这是SUV和轻型卡车行业首要的技术,它有助于吸收SUV或卡车与汽车碰撞中的碰撞能量,并通过降低碰撞点来减少或抑制潜在的伤害超标,从而更好地与小型车兼容。其阻滞梁技术是SUV/LTV“几何兼容性行业标准”的基础,该标准于2003年实施,至今在美国仍然有效。

同时,福特一直在与全球领先的研究型大学、国家实验室以及政府和非政府研究机构进行对接和协作。

在中国,福特公司与上海交通大学、南京航空航天大学、吉林大学、重庆大学等一流大学进行了十多年的合作研究。C-NCAP一直在研究开发和使用中国人体模型,进行生物力学、车辆和约束性能评估,以及未来潜在的电子认证。福特则与天津科技大学合作,在车辆碰撞模拟的座椅位置和行人碰撞评估的站立位置等领域深入协同,共同开发包括内部器官在内的6岁儿童人体模型。

福特还积极参与了由中汽中心等机构主办的2017年、2018年和2019年上海安全峰会,作为主旨演讲者和参与者,讨论了C-NCAP、Euro NCAP、ASEAN NCAP、US-NCAP区域路线图和安全研究的优先事项。

▍安全设计四体系

从第一块安全玻璃到气囊安全带,从第一次碰撞试验到虚拟仿真分析,百年福特在碰撞安全的道路上稳步向前,持续为万千消费者提供安全可靠的车辆。

福特的安全开发主要体现在4个方面。

一是需求分析。

看起来短短的4个字,对一家全球企业来说,却不是一件简单的事。碰撞安全开发,首先必须满足当地法规的强制性要求,其次要符合公司层面的企业要求,同时还要考虑日益增长的第三方评价体系。在福特公司内部,成立了一个专门的团队——ASO——来负责研究和跟进上述工作内容。

ASO按照地区差异,将与碰撞安全相关的法规进行梳理和汇总,形成目标制定策略的基本面。目前全球法规主要分为ECE、FMVSS两大体系。在法规要求的基础上,为提升产品安全性能和竞争力,ASO于1980年建立了碰撞安全的企业标准(SDG)。

SDG的判定依据一方面参考法规要求,另一方面源自多年真实道路交通事故数据的提取和分析,涵盖从气囊、安全带在内的产品定义到结构耐撞性和假人伤害值性能参数的各种指标,形成一套完整的安全相关目标体系。


▲全球安全相关法规分布

起源于美国的NCAP体系于上世纪70年代开始实施,在消费者中产生的影响力和公信力日益增强,对厂家带来了新的挑战。2001年,ASO再次出手,将SDG里面与NCAP相关的内容独立出来,形成了另外一套标准——PDG,旨在从企业角度出发,更好地拥抱包括NCAP在内的第三方评价体系,提升品牌竞争力。

ASO、SDG、PDG这3套标准,形成了福特安全金字塔的理念,展示了福特在碰撞安全需求分析中,对不同地区、不同标准的分析、梳理和定义。其中,法规是产品基本的性能需求,SDG体现企业对安全的守护,PDG则是产品竞争的有利武器。

福特非常重视中国市场车辆安全性能的指标。C-NCAP实施后第二年,福特即在PDG的内容里增加了C-NCAP的要求,并且对长安福特新车型全部赋予五星的目标要求。


▲全球碰撞安全第三方评价体系分布

二是目标设定。

完成需求分析,就确定了产品对应的目标。下一步,就是体现福特百年沉淀的时候了——目标设定及分解。它对于整车性能目标的达成,具有非常重要的作用。

对于目标分解,福特积极推进产品及性能对标工作,包括门板、方向盘、座椅等,结合自身产品信息及相关试验数据,识别出系统、零部件性能和整车结果之间的关联性,进而制定和发布了从整车到系统及零部件的目标分解策略。

以侧面碰撞为例,整车安全性能会分解成约束系统性能要求,及座椅结构、门板刚度和造型、车门结构性能和车身结构性能。这些目标分解的信息会分别输入给造型、总布置、产品团队,在整个项目开发过程中起到指导和参考的作用。

对于正面碰撞来说,涉及到更多的系统和零件,包括前机舱空间布置情况、转向管柱压溃特性、能量传递路径规划等。工程师要基于不同市场的需求来指导和设计零件,并同时考虑零件的复杂度(通用程度)。


▲侧面碰撞性能对标


▲侧面碰撞产品(门板)对标

三是设计优化。

在多年开发中,福特汽车已形成、完善了福特产品开发系统(GPDS)。碰撞安全的开发就是基于GPDS的框架,从平台到车身、从零件到系统和整车,工作内容涵盖结构耐撞性、乘员保护、行人保护和碰撞传感器标定。

车型平台结构的开发设计主要在UN(下车身)开发阶段完成,遵循整车目标的分解,通过车辆前悬、纵梁等尺寸设计来控制碰撞曲线,使用高强钢减少入侵量,保证碰撞中乘员舱、燃油系统以及新能源车型电池包的完整性。

在UP(上车身)开发阶段,主要进行侧面碰撞、行人保护结构设计以及约束系统匹配工作。

车身结构开发的输出将作为约束系统匹配开发的输入。约束系统开发初期因为零件成熟度的原因,会使用前序车型替代零件,用于气囊展开形态、到位时间和系统完整性等可行性分析。同时,使用虚拟仿真的方式,在不同方案中选择最优的安全带、气囊点爆时间以及包括气囊体积、排气孔尺寸、安全带限力值的物理特性。在福特GPDS流程里,下车身UN阶段会进行3轮仿真分析,上车身UP则是4轮。

在车身和约束系统开发完成以后,将使用验证试验的结果,用于碰撞传感器的标定。

福特是最早使用虚拟仿真技术进行安全性能开发的公司之一。虚拟仿真技术的应用,提升了福特在碰撞安全各个工况的开发效率。到今天,福特汽车碰撞安全虚拟仿真专家委员会依然定期召开会议,回顾公司在项目开发过程中的经验教训以及对新技术、新方法的探索,为虚拟仿真技术的可持续发展助力。


▲行人保护虚拟仿真


▲后碰虚拟仿真

四是验证签收。

设计阶段工作完成以后,开发工作进入最后的阶段——设计验证及认证,工程样车将被制造用于设计验证的用途。碰撞安全团队在开发初期,根据项目内容及投产地区制订试验计划。一般来说,用于全新项目的碰撞车辆在30至40辆。

在设计验证阶段,碰撞传感器标定的工作还没有完成,所以会采用远程点火方式控制约束系统的工作。待试验结构反馈至供应商完成传感器标定之后,会安排新一轮的认证试验。

认证试验的方法因各国家或地区的要求而有所差异。在美国,采取自我认证的方式,在公司内部试验室完成试验、提交报告即可。在欧洲,采用目击试验,邀请认证机构的专业人员到公司内部试验室,现场监督试验的过程,对结果进行评审。在中国,则采取送检方式,在符合国家要求资质的试验室进行试验,结果提交系统,完成认证过程。

从上世纪50年代开始,福特就建立了自己的安全碰撞试验室,发展到现在,建立了包括美国、英国、德国、澳大利亚和巴西在内的5个整车碰撞试验室。此外,行人保护、模拟碰撞以及安全零部件试验能力也在逐步更新和完善。


▲1973年福特欧洲碰撞试验室

从1954年举行第一次碰撞试验开始,福特用了超过40年的时间,完成了1万次整车碰撞试验。到2014年,福特累积完成了2万次整车碰撞试验和1万次模拟碰撞试验。这是福特对待安全设计验证的严谨态度,更是福特为乘员安全作出的庄严承诺。

从目标设定到分解,从设计开发到验证,福特碰撞开发工作自开始之初就以安全优先为己任,不断总结经验教训,更新和完善开发流程和内容,至今已形成覆盖全球各地标准要求的全碰撞工况的研发体系,设计出满足最新各国或区域NCAP高分要求的产品。

▍布局主动安全及自动驾驶

近十年来,汽车安全性能的研发重点,逐渐从安全带、安全座椅等被动安全设备,转移到可以在事故前对车辆运动状态进行实时监测、在必要时进行干涉或预警的主动安全性能上来。随着电子技术和计算机技术的飞速发展,汽车主动安全技术迎来快速发展,各种新技术层出不穷,汽车安全新的赛道已经到来。

和被动安全相同,长安福特在主动安全以及自动驾驶上的布局同样深远,一直在为未来的产品可以更智能、更安全而不懈努力。


2018年,长安福特发布全新一代福克斯,这是合资品牌同级别中首辆量产搭载L2级别自动驾驶级别的车型。

从2019年起,长安福特大部分新车型都搭载了Co-Pilot360™智行驾驶辅助系统。2020年上市的全新第六代福特探险者全系车型,搭载了基于福特AEB、FCW、LKA、BSD、ACC、SAS等主动安全功能融合而成的L2级别自动驾驶辅助功能“IACC全速域智能自适应巡航控制”。IACC功能可以实现0~180km/h的速度范围内自动跟车,搭配TSR交通限速标识识别功能,以及LC车道保持功能。

如今,越来越多的长安福特车型搭载全新一代福特Co-Pilot360™智行驾驶辅助系统与SYNC+智行信息娱乐系统,支持L2+级别的自动驾驶辅助功能。不久后,长安福特车型将可以支持车主在特定高速公路上实现“准自动驾驶状态”。

根据计划,更多的福特自动驾驶辅助功能将被引入长安福特,并针对中国具体路况、法律法规和中国消费者的驾驶习惯进行调整,从而进一步保证中国车主的行车安全。而且,福特Co-Pilot360™并非简单地采用上游供应商的整体打包方案,而是基于车辆的硬件,自主进行软件和算法模型开发,能与整车硬件深度融合,使整个系统更加适合长安福特车型,完善人车协同。


▲全新第六代福特探险者的自动跟车功能

2021年8月29日,在此前上海车展上全球首发的福特EVOS亮相成都车展,这是“福特中国2.0”首款全球战略车型。EVOS搭载BlueCruise主动驾驶辅助功能,这是福特全球首个支持“解放双手”的L2级以上驾驶辅助功能,支持在高速以及城市快速路的特定路段,实现长时间准自动驾驶状态,实现自动跟车和自动转向,确保车辆保持在车道中央。

EVOS还搭载了基于蜂窝车联网技术(C-V2X)的车路协同系统。该系统目前覆盖长沙和无锡特定路段,未来计划通过OTA升级,接入更多城市的智慧交通体系。


▲福特汽车在真实道路上进行自动驾驶测试

在L4级别自动驾驶布局方面,福特一直走在前列。

2004年,福特第一次参加DARPA自动驾驶挑战赛。2009年,推出10辆福特Fusion混动版,用于探索发展自动驾驶科技。

福特一直在探索更高级别自动驾驶领域的边界,从2012年开始在美国密歇根州的开放道路上,测试自动驾驶技术。2015年,福特在加州获得自动驾驶汽车测试的许可,随后加紧了自动驾驶发展的脚步——投资Argo AI,与达美乐比萨、Lyft合作自动驾驶试点,成立Ford AV LLC,与沃尔玛Postmates合作自动驾驶配送试点等。2019年,宣布与大众、Argo AI联手进行自动驾驶技术的研发。后续将在5G+LTE-V2X方案上不断投入,持续在更高级别的自动驾驶和车联网上发力。

在2019年Navigant Research发布的自动驾驶研究报告中,福特的自动驾驶技术能力排名第一。

随着中国智能网联技术的快速发展,智能化、网联化与电动化融合已成为汽车行业的重要发展方向。长安福特将依托福特深厚的主动安全和自动驾驶技术储备,与国内外优秀供应商紧密合作,加快推进相关新技术的开发和应用,打造更具竞争力和差异化的产品。

作为引领中国汽车安全时代进程的创造者,C-NCAP付出的点滴努力都值得铭记。正是在C-NCAP的引导下,长安福特有的放矢地优化产品安全性能,使之更加符合中国交通的实际情况,更加切实地提高用户在真实交通事故中的安全性。

相信在C-NCAP的持续指引下,长安福特产品的安全性能会不断提升,在未来主被动安全相融合的新挑战中,取得更好的成绩。

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