一款出口巴基斯坦的3匹變頻柜機(jī)開(kāi)發(fā)

馬玉奇，郭軍港，王星元，張盼盼，孟兆菊

（青島海爾空調(diào)器有限總公司，青島 266101）

1 引言

巴基斯坦國(guó)名意為 “圣潔的土地”、“清真之國(guó)”，位于南亞次大陸西北部，南瀕阿拉伯海，東接印度，東北鄰中華人民共和國(guó)，西北與阿富汗交界，西鄰伊朗，海岸線長(zhǎng)980公里。占據(jù)南亞、中東和中亞十字路口位置，具有十分重要的地緣政治區(qū)位。2018年人口2.08億，是世界第六人口大國(guó)。95%以上的居民信奉伊斯蘭教，是一個(gè)多民族伊斯蘭國(guó)家。南部屬熱帶氣候，其余屬亞熱帶氣候。南部濕熱，受季風(fēng)影響，雨季較長(zhǎng)；北部地區(qū)干燥寒冷，有的地方終年積雪。年平均氣溫27℃。首都伊斯蘭堡，前首都卡拉奇是最大城市。

巴基斯坦是亞洲新興市場(chǎng)，按照購(gòu)買(mǎi)力平價(jià)計(jì)算，巴基斯坦是世界上第25大經(jīng)濟(jì)體。農(nóng)業(yè)是巴國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，整體經(jīng)濟(jì)處于輕工業(yè)開(kāi)發(fā)出口階段，最大的工業(yè)部門(mén)是棉紡織業(yè)。進(jìn)口產(chǎn)品主要是石油及相關(guān)制品，國(guó)內(nèi)能源供應(yīng)不足，傳統(tǒng)上主要通過(guò)進(jìn)口昂貴的石油和天然氣來(lái)保證火力發(fā)電，電力短缺問(wèn)題突出，拉閘限電的情況時(shí)有發(fā)生，給企業(yè)的正常生產(chǎn)和人民的日常生活帶來(lái)很大影響，嚴(yán)重制約了該國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)［1-2］。

巴基斯坦作為我國(guó)的 “全天候”戰(zhàn)略伙伴和中國(guó)西出的重要出口，是 “21世紀(jì)海上絲綢之路”的重要節(jié)點(diǎn)。2015年4月20日中巴兩國(guó)發(fā)表聯(lián)合聲明提出，雙方將以中巴經(jīng)濟(jì)走廊建設(shè)為中心，以瓜達(dá)爾港、交通基礎(chǔ)設(shè)施、能源、產(chǎn)業(yè)合作為重點(diǎn)，形成 “1＋4”合作布局，實(shí)現(xiàn)合作共贏和共同發(fā)展。這條位于絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21世紀(jì)海上絲綢之路交匯處，北起新疆喀什、南至巴基斯坦瓜達(dá)爾港的走廊，是一條包括公里、鐵路、油氣和光纜通道在內(nèi)的貿(mào)易走廊，是 “一帶一路”的重要組成部分。中巴經(jīng)濟(jì)走廊項(xiàng)目將打通從喀什到瓜達(dá)爾港的鐵路和公路通道，這將為中國(guó)與中西亞的貿(mào)易往來(lái)帶來(lái)便利。中國(guó)是巴基斯坦第二大貿(mào)易伙伴，巴基斯坦是中國(guó)在南亞地區(qū)的第二大貿(mào)易伙伴和最大的投資目的地［3-5］。

由于巴基斯坦氣候炎熱，結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)期，形成強(qiáng)勁空調(diào)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求。目前巴基斯坦對(duì)于空調(diào)的消費(fèi)正處于快速增長(zhǎng)時(shí)期。目前其空調(diào)市場(chǎng)（容量目前約60～70萬(wàn)套／年）是亞洲除中、日、印度之外容量最大，最具增長(zhǎng)潛力的空調(diào)市場(chǎng)。其中，空調(diào)產(chǎn)品主要來(lái)自進(jìn)口，特別是從中國(guó)的空調(diào)產(chǎn)品和OEM占相當(dāng)大的份額。

海爾空調(diào)從走出國(guó)門(mén)的第一天起就確定了自己的品牌戰(zhàn)略，奉行 “先難后易”的市場(chǎng)戰(zhàn)略：即先集中力量主攻發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)，經(jīng)歷了世界上最嚴(yán)格的考驗(yàn)，在那里樹(shù)立起品牌信譽(yù)和形象，提高自身的技術(shù)水平及產(chǎn)品的適應(yīng)能力，同時(shí)通過(guò)市場(chǎng)細(xì)分，鎖定縫隙產(chǎn)品，滿(mǎn)足用戶(hù)不被關(guān)注的需求，獲得市場(chǎng)份額。然后再轉(zhuǎn)向其他國(guó)家與市場(chǎng)。海爾空調(diào)在巴基斯坦當(dāng)?shù)乩蠣柦ㄓ凶约旱墓S，基于本土化研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的 “三位一體”策略，海爾空調(diào)已經(jīng)連續(xù)11年穩(wěn)居巴基斯坦市場(chǎng)第一。其中，海爾變頻空調(diào)占據(jù)整體市場(chǎng)60%的份額，為行業(yè)占比最高。2015年以歐盟帝樽為基本型的24K變頻柜機(jī)在巴基斯坦當(dāng)?shù)劁N(xiāo)售取得不錯(cuò)的反響，樹(shù)立了海爾高端柜機(jī)的品牌形象［6-8］。

從以上巴基斯坦地理氣候、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、頻繁停電的運(yùn)行條件、空調(diào)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)、結(jié)合一帶一路戰(zhàn)略的海爾品牌定位等方面開(kāi)發(fā)一款頻繁停電導(dǎo)致電壓不穩(wěn)情況下質(zhì)量可靠、成本有競(jìng)爭(zhēng)力、高溫制冷運(yùn)行用戶(hù)體驗(yàn)好的變頻柜機(jī)推向巴基斯坦以期滿(mǎn)足當(dāng)?shù)夭町惢氖袌?chǎng)需求是非常有必要的。

圖1 擬開(kāi)發(fā)機(jī)型內(nèi)機(jī)外觀

2 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)要求與思路

2.1 市場(chǎng)需求調(diào)研

經(jīng)過(guò)與巴基斯坦當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品經(jīng)理及客戶(hù)的調(diào)研交流，選擇圖1所示的 “煙花三月”外觀的內(nèi)銷(xiāo)72變頻三級(jí)能效柜機(jī)作為基本型，開(kāi)發(fā)適合當(dāng)?shù)夭町惢蟮?匹變頻柜機(jī)，其具有以下特點(diǎn)：一體化面板，無(wú)腰線設(shè)計(jì)，LED觸控顯示屏，PMV舒適控制系統(tǒng)，15米超遠(yuǎn)距離大風(fēng)量遠(yuǎn)距離送風(fēng)。左右兩側(cè)遙控器收納結(jié)構(gòu)，方便尋找遙控器。

2.2 性能參數(shù)要求

因巴基斯坦當(dāng)?shù)責(zé)o性能標(biāo)準(zhǔn)和能效要求，內(nèi)控按照制冷／熱量不低于標(biāo)稱(chēng)制冷／熱量95%，制冷／熱功率不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)功率105%來(lái)執(zhí)行。其中制冷量標(biāo)稱(chēng)7200W，制冷功率標(biāo)稱(chēng)2380W，制熱量標(biāo)稱(chēng)9150W，制熱功率標(biāo)稱(chēng)3260W。

2.3 與內(nèi)銷(xiāo)機(jī)型的要求主要差異點(diǎn)

（1）不帶電輔熱。（2）不帶聯(lián)機(jī)管，聯(lián)機(jī)線，由當(dāng)?shù)氐慕?jīng)銷(xiāo)商或客戶(hù)進(jìn)行安裝，故其要求帶銅螺母以便擴(kuò)管后安裝。（3）冷凝器后部安裝塑料護(hù)網(wǎng)。（4）外機(jī)出風(fēng)柵要求為萬(wàn)字型。（5）截止閥罩為一體式閥罩。 （6）電壓為230V／50HZ。 （7）出于防腐需求，蒸發(fā)器和冷凝器鋁箔采用金箔。（8）前面板右上角絲印 “DC INVERTER”。

2.4 整體開(kāi)發(fā)思路

因巴基斯坦運(yùn)行環(huán)境和使用環(huán)境與國(guó)內(nèi)存在差異，且首次出口方形變頻柜機(jī)，為提高可靠性和質(zhì)量水平，以及創(chuàng)造好的用戶(hù)體驗(yàn)，主要采取了以下的措施來(lái)保證：

（1）盡量借用目前已經(jīng)技術(shù)成熟且在各區(qū)域市場(chǎng)上質(zhì)量反饋良好的部件，如壓縮機(jī)、電腦板、電機(jī)等。

（2）生產(chǎn)客戶(hù)樣機(jī)發(fā)巴基斯坦各地進(jìn)行用戶(hù)體驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的模擬。提前暴露出相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行整改。

（3）整合質(zhì)量、線體、供應(yīng)鏈、供應(yīng)商、市場(chǎng)等各方資源，共同為本次開(kāi)發(fā)機(jī)型順利出貨提供保障。

（4）排查之前存在的內(nèi)銷(xiāo)問(wèn)題點(diǎn)是否已解決到位，之前出口機(jī)型的問(wèn)題雷區(qū)逐一排查確保不重復(fù)發(fā)生。

（5）排查之前當(dāng)?shù)毓駲C(jī)和掛機(jī)其他型號(hào)出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題，確保之前當(dāng)?shù)爻鲞^(guò)的問(wèn)題不在此機(jī)型上重復(fù)出現(xiàn)。

（6）落實(shí)當(dāng)?shù)赜脩?hù)使用習(xí)慣和差異化需求，在設(shè)計(jì)時(shí)提前考慮技術(shù)方案并進(jìn)行有關(guān)驗(yàn)證確保無(wú)問(wèn)題加以滿(mǎn)足。

3 樣機(jī)制作測(cè)試及調(diào)整優(yōu)化

（1）壓縮機(jī)及冷媒選擇：本機(jī)型采用三菱電機(jī)雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)TNB220，振動(dòng)小，噪音低，已在內(nèi)銷(xiāo)市場(chǎng)應(yīng)用多年，質(zhì)量可靠穩(wěn)定。冷媒采用R410A；

（2）室內(nèi)蒸發(fā)器：采用19＋19的2排38根Φ7發(fā)卡管蒸發(fā)器，散熱片片寬21.65mm，漲后管板間距387mm，漲后片距1.4mm，蒸發(fā)器采用7＋7＋8＋8＋8的五進(jìn)五出的斜插管 “Z”字形分流方式。

（3）室外冷凝器：采用15＋15的2排32根Φ7冷凝器。漲后管板間寬度800mm，采用4＋4＋4＋4＋4＋4每2路匯合再各走2根發(fā)卡管的分流方式。

按照上述系統(tǒng)配置制作樣機(jī)，并對(duì)壓縮機(jī)頻率、內(nèi)外電機(jī)轉(zhuǎn)速、過(guò)熱度等進(jìn)行配置優(yōu)化，得到各工況的測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示：

表1 樣機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)

測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，樣機(jī)性能滿(mǎn)足企劃要求。

4 設(shè)計(jì)及生產(chǎn)調(diào)整優(yōu)化

因?yàn)槭呛柨照{(diào)方形變頻柜機(jī)首次出口，加之鄭州線體也是第一次出口空調(diào)，各方都比較謹(jǐn)慎。調(diào)動(dòng)了各方極大的資源，包括口碑、線體 （甚至請(qǐng)膠州線體工藝同事現(xiàn)場(chǎng)加以指導(dǎo)以及向海外帝樽合肥線體的全流程保障先進(jìn)做法進(jìn)行取經(jīng)）、海外市場(chǎng)、開(kāi)發(fā)、供應(yīng)商、供應(yīng)鏈等，也投入了很多的時(shí)間和精力加以保障，各方參與提前進(jìn)行問(wèn)題評(píng)審和措施研究。主要的調(diào)整和優(yōu)化措施如下：

（1）之前內(nèi)機(jī)采用的交流電機(jī)是按照國(guó)內(nèi)220V／50HZ進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，其電壓適用范圍為220～230V，巴基斯坦當(dāng)?shù)仉妷簽?30V／50HZ，為穩(wěn)妥起見(jiàn)，對(duì)230V電壓進(jìn)行性能、溫升、掉轉(zhuǎn)測(cè)試，符合要求。可用在230V環(huán)境下。

（2）室外電機(jī)采用直流電機(jī)，客戶(hù)反饋巴基斯坦是個(gè)電力資源極度緊缺的國(guó)家，一天內(nèi)停電10個(gè)小時(shí)，斷電20多次是常態(tài)。市場(chǎng)上供電電網(wǎng)AC輸入電壓波動(dòng)范圍大致為：130～265V。為了應(yīng)對(duì)巴基斯坦地區(qū)特殊的電壓情況，無(wú)論是直流電機(jī)本體還是整機(jī)電腦板開(kāi)關(guān)電源都作出優(yōu)化，這樣作為空調(diào)整機(jī)才能將出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)降到最小。整改措施：直流電機(jī)采用寬電壓標(biāo)準(zhǔn) （IPM功率芯片高壓由之前的DC400V增加至DC600V），提高電機(jī)的高壓耐沖擊度；內(nèi)機(jī)電腦板去18V穩(wěn)壓管，改為1815穩(wěn)壓塊。

（3）巴基斯坦雖然屬于T1工況國(guó)家，但其部分區(qū)域最高氣溫可能達(dá)到53℃以上，針對(duì)這種情況，通過(guò)更改之前內(nèi)銷(xiāo)EE中制冷高溫下限流比例及外環(huán)溫頻率系數(shù)提升高溫工況下的制冷能力：其中對(duì)40～50℃的制冷限流比例由之前內(nèi)銷(xiāo)的70%提高到85%，而對(duì)＞50℃的制冷限流比例由之前內(nèi)銷(xiāo)的50%提高到75%。對(duì)應(yīng)的制冷外環(huán)溫最大頻率由之前的67Hz提高至70 Hz。并按照產(chǎn)品經(jīng)理要求的室內(nèi)29／19℃，室外46／24℃模擬當(dāng)?shù)貙?shí)際使用環(huán)境，其制冷強(qiáng)力風(fēng)速模式下放頻制冷量由5009W提升到6000W，而對(duì)外機(jī)轉(zhuǎn)速由800r／min提高到900r／min，排氣保護(hù)溫度點(diǎn)提升，制冷限流比例完全放開(kāi)至100%，相電流保護(hù)值由13A改為15A等措施時(shí)制冷強(qiáng)力模式下放頻制冷量?jī)H提高至 6713W，電流達(dá)到 16.17A，排氣溫度98.8℃，說(shuō)明制冷量提高幅度不大，且?guī)?lái)很大的電控和壓縮機(jī)故障風(fēng)險(xiǎn)，穩(wěn)妥起見(jiàn)最終采用僅更改限流比例的方案。并對(duì)更改限流比例后的外機(jī)壓縮機(jī)模塊板溫升進(jìn)行布置熱電偶測(cè)試，在模塊板安全范圍之內(nèi)。

（4）巴基斯坦當(dāng)?shù)匾笞冾l機(jī)型制冷時(shí)即將達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)需有降頻過(guò)程，不允許直接停機(jī)，針對(duì)上述差異化的需求對(duì)室內(nèi)30℃，室外35℃，設(shè)定20℃不同風(fēng)速下進(jìn)行模擬測(cè)試，除強(qiáng)力風(fēng)速外，均有明顯的降頻過(guò)程，經(jīng)排查為內(nèi)銷(xiāo)為提高強(qiáng)力風(fēng)速下的制冷制熱效果，程序中增加：強(qiáng)力風(fēng)速模式下在室內(nèi)外工況對(duì)應(yīng)EE中頻率的基礎(chǔ)上強(qiáng)行增加10Hz，將程序中此條BUG去掉，更改程序前后的測(cè)試曲線如圖2所示：從圖中可以看出修改程序后有明顯的降頻過(guò)程和低頻運(yùn)行階段。

（5）相比內(nèi)銷(xiāo)母本由220V改為230V，對(duì)應(yīng)力和震動(dòng)重新進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)230V時(shí)震動(dòng)應(yīng)力跳頻點(diǎn)果然不同于220V，其跳頻點(diǎn)為：10Hz，11Hz，56Hz，57Hz，58Hz。EE中對(duì)上述震動(dòng)應(yīng)力超標(biāo)的頻率加以跳頻處理，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠性。

（6）由于市場(chǎng)要求不帶電輔熱，如果內(nèi)電控方案直接借用內(nèi)銷(xiāo)，會(huì)造成在低于0攝氏度情況下，開(kāi)啟制熱功能時(shí)，電加熱插片上會(huì)有電輸出，帶來(lái)很大的安全隱患，把內(nèi)電腦板上對(duì)應(yīng)的電輔熱繼電器和插片都去掉，從而消除上述安全隱患。并將顯示膜片上對(duì)應(yīng)顯示屏的 “HEATER”處做不透光處理。

（7）內(nèi)外包裝箱上增加100%銅管的聲明以迎合當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)營(yíng)銷(xiāo)，為便于當(dāng)?shù)厥酆髾z修內(nèi)外箱體蓋上增加英文故障代碼表。

（8）為防老鼠和小動(dòng)物進(jìn)入外機(jī)電器箱體，采用改模后的電器箱體，截止閥處采用擋板將截止閥缺口封死。

（9）當(dāng)?shù)叵募緷駸岘h(huán)境下，機(jī)器運(yùn)行時(shí)，外機(jī)電器箱體蓋鈑金的溫度和室外環(huán)溫會(huì)存在一定的溫差，導(dǎo)致凝結(jié)水聚集在電控上蓋內(nèi)部，室外電腦板遇水會(huì)發(fā)生燒壞現(xiàn)象。將電控箱體蓋鈑金內(nèi)側(cè)增加毛氈。

（10）之前的內(nèi)銷(xiāo)機(jī)型顯示窗和前門(mén)板之間通過(guò)熱熔的方式連接，因?yàn)榇嬖诳p隙，導(dǎo)致EMC試驗(yàn)測(cè)試時(shí)靜電起痕項(xiàng)目將顯示屏打壞，經(jīng)過(guò)與線體的交互方案以及試驗(yàn)驗(yàn)證，采用圖3所示的按鍵位置打硅膠，其余縫隙位置用植絨布貼合密封的方法加以解決。既滿(mǎn)足了試驗(yàn)測(cè)試要求，又降低了產(chǎn)線工人工作的強(qiáng)度和難度，提高了生產(chǎn)效率。

圖2 修改強(qiáng)力程序前后的制冷達(dá)溫模擬測(cè)試曲線對(duì)比圖

圖3 顯示窗和前門(mén)板縫隙處理示意圖

（11）對(duì)內(nèi)機(jī)的后護(hù)板點(diǎn)焊毛刺進(jìn)行打磨處理，并備份開(kāi)新的鉚接模進(jìn)一步提高后護(hù)板精細(xì)化。

5 市場(chǎng)反響與展望

經(jīng)過(guò)前期大量的市場(chǎng)調(diào)研論證、方案調(diào)整優(yōu)化、以及實(shí)驗(yàn)?zāi)M等相關(guān)工作，該款3匹方形變頻柜機(jī)于2017年8月推向巴基斯坦市場(chǎng)，由于提前對(duì)當(dāng)?shù)氐牟町惢枨筇崆斑M(jìn)行研究并加以針對(duì)性的技術(shù)方案論證和應(yīng)用驗(yàn)證，經(jīng)對(duì)用戶(hù)使用情況跟蹤，暫無(wú)問(wèn)題反饋。另外巴基斯坦工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，政府設(shè)置了高達(dá)70%的整機(jī)進(jìn)口關(guān)稅來(lái)保護(hù)當(dāng)?shù)毓I(yè)發(fā)展，因此當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品經(jīng)理和客戶(hù)迫切希望能散件出貨由巴基斯坦海爾當(dāng)?shù)毓S加工擴(kuò)大銷(xiāo)量。通過(guò)以上機(jī)型的開(kāi)發(fā)，可見(jiàn)在事先調(diào)研當(dāng)?shù)夭町惢氖袌?chǎng)特點(diǎn)和消費(fèi)者心理需求，開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品一經(jīng)推出即可取得良好的市場(chǎng)反響。而且本著“先難后易”的市場(chǎng)戰(zhàn)略和調(diào)動(dòng)各方資源共同為好的用戶(hù)體驗(yàn)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，就可以交付出質(zhì)量穩(wěn)定可靠、精細(xì)化程度高的產(chǎn)品。繼續(xù)研究以卡拉奇為代表的沿海受鹽害影響的地區(qū)的空調(diào)產(chǎn)品防腐設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新的冷媒如R32柜機(jī)空調(diào)是下一步研究的重點(diǎn)和方向。