基于性能開發(fā)的整車正向開發(fā)體系淺析

盧宗寶 王育欣

摘要：整車正向開發(fā)體系是整車開發(fā)成功的重要保障。通過對(duì)整車結(jié)構(gòu)開發(fā)、性能開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)積累，以及對(duì)整車正向開發(fā)體系的分析、研究和實(shí)踐，淺要分析基于性能開發(fā)的整車正向開發(fā)體系的流程共性點(diǎn)，從而探討自主研發(fā)的結(jié)構(gòu)與性能并重的整車開發(fā)體系建設(shè)和完善上應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：性能開發(fā);整車;正向開發(fā)體系

隨著汽車的不斷普及和更新?lián)Q代，消費(fèi)者對(duì)汽車的動(dòng)力性能、油耗指標(biāo)、安全性能、操控性能以及振動(dòng)噪聲性能的要求越來越高。然而，整車性能與外觀、內(nèi)飾等觀感不同，整車性能不是一個(gè)顯性、直觀的指標(biāo)，消費(fèi)者并不能直接感受到，但其卻會(huì)深刻影響到消費(fèi)者的日常用車，亦會(huì)對(duì)消費(fèi)者和乘客甚至交通、環(huán)境等產(chǎn)生巨大影響。

一、整車正向開發(fā)體系現(xiàn)狀

由于近年來國內(nèi)汽車市場的快速發(fā)展及國家產(chǎn)業(yè)政策的強(qiáng)力引導(dǎo)，自主品牌企業(yè)在大力推出汽車新品的同時(shí)，包括整車開發(fā)企業(yè)及開發(fā)供應(yīng)商，在較完善的結(jié)構(gòu)逆向開發(fā)體系基礎(chǔ)上，都基本建立了一套側(cè)重于結(jié)構(gòu)開發(fā)的整車正向開發(fā)體系，其相應(yīng)的流程規(guī)范已逐步完善，適用于借用已有的市場熱銷的成熟平臺(tái)車型基礎(chǔ)上進(jìn)行重新造型的整車結(jié)構(gòu)開發(fā)，對(duì)性能開發(fā)僅是對(duì)基礎(chǔ)車的對(duì)標(biāo)及驗(yàn)證。但對(duì)于底盤重要參數(shù)及整車主要參數(shù)有較大變化的平臺(tái)化、系列化、模塊化整車開發(fā)，其結(jié)構(gòu)性能并重的整車正向開發(fā)體系及相應(yīng)的流程規(guī)范還不太完善，影響開發(fā)過程中的成本和進(jìn)度，項(xiàng)目執(zhí)行后期問題頻出，難以控制，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)較大。

二、整車正向開發(fā)總布置設(shè)計(jì)工作

1.競品分析。整車正向開發(fā)總布置設(shè)計(jì)工作應(yīng)從競品分析開始，競品分析主要目的是：預(yù)研項(xiàng)目方案可行性和評(píng)估技術(shù)方案可行性，初步確定整車目標(biāo)，完成整車總體技術(shù)方案構(gòu)想并展開車型平臺(tái)規(guī)劃工作，同時(shí)發(fā)放造型（效果圖）二維控制邊界。（1）Benchmark（標(biāo)桿車）分析。Benchmark分析首要任務(wù)是對(duì)競品車型進(jìn)行主觀靜態(tài)分析及整車拆解逆向，完成競品車型數(shù)據(jù)庫的建立;基于建立的競品車型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行總布置分析、硬點(diǎn)確認(rèn)、人機(jī)工程、法規(guī)分析、運(yùn)動(dòng)分析、間隙面差分析等。（2）車型平臺(tái)化規(guī)劃。純電動(dòng)新能源汽車整車總布置設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品定義和競品分析，結(jié)合不同續(xù)駛里程電池包平臺(tái)化特點(diǎn)，首要要優(yōu)先設(shè)計(jì)電池包邊界，進(jìn)行電動(dòng)化底盤平臺(tái)化設(shè)計(jì);然后，整車基于電動(dòng)化底盤為基礎(chǔ)，對(duì)動(dòng)力總成、動(dòng)力蓄電池、電控系統(tǒng)、整車電氣架構(gòu)、車載網(wǎng)絡(luò)及智能配置等關(guān)鍵零部件進(jìn)行平臺(tái)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)一次規(guī)劃同平臺(tái)多車型延伸開發(fā)。

2.概念設(shè)計(jì)?？偛贾酶拍钤O(shè)計(jì)階段核心任務(wù)是進(jìn)行關(guān)鍵零部件選型及布置方案設(shè)計(jì)，確定整車技術(shù)方案和發(fā)放造型CAS（計(jì)算機(jī)輔助造型）三維控制邊界。（1）整車技術(shù)方案確定。總布置概念設(shè)計(jì)階段的整車技術(shù)方案確定首先是進(jìn)行整車Visual BOM（可視化零件清單）設(shè)計(jì)。段的車型平臺(tái)規(guī)劃和總體架構(gòu)方案展開詳細(xì)的整車硬點(diǎn)設(shè)計(jì)、地面設(shè)計(jì)、軸核設(shè)計(jì)、車姿車態(tài)設(shè)計(jì)、人機(jī)工程布置、空間布置和法規(guī)校核等技術(shù)方案確定。（2）總布置概念設(shè)計(jì)?？偛贾酶拍钤O(shè)計(jì)主要是確定關(guān)鍵零部件選型及布置方案，確定整車架構(gòu)方案。按前艙概念布置、底盤概念布置和乘客艙概念布置（人機(jī)工程分析、空間布置等）3個(gè)部分展開，其中最核心的是確定底盤架構(gòu)、電池包和動(dòng)力總成布置方案。前艙概念布置首要任務(wù)是確定電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力總成（電機(jī)+減速器）布置位置;其次綜合考慮碰撞對(duì)機(jī)艙空間布置區(qū)域的要求、行人保護(hù)和低速碰撞的總布置設(shè)計(jì)要領(lǐng)、裝配維修性、靜態(tài)間隙、動(dòng)態(tài)包絡(luò)間隙和美觀性對(duì)前艙內(nèi)部零件的布置要求，進(jìn)行電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)真空泵、車載充電機(jī)、DC-DC（直流轉(zhuǎn)直流變換器）、遠(yuǎn)程監(jiān)控、PTC（熱敏電阻）等新能源六小電，以及配線配管等零部件的方案布置。

三、基于性能開發(fā)的整車正向開發(fā)體系

1.整車性能。整車性能來源于的客戶的感受，更是體現(xiàn)客戶的需求，其包括整車動(dòng)力學(xué)性能，NVH性能，能量、重量、駕駛、品質(zhì)性能，熱平衡性能，安全性能，電子電器性能，氣動(dòng)和密封性能，結(jié)構(gòu)耐久、可靠性、防腐蝕性能。整車性能開發(fā)的目標(biāo)是滿足整車市場定位及整車開發(fā)的技術(shù)質(zhì)量要求，從而最終滿足客戶的要求。

2.整車正向開發(fā)體系。整車正向開發(fā)體系是為確保整車正向開發(fā)活動(dòng)的過程和結(jié)果成功有效而建立的一套規(guī)定各業(yè)務(wù)部門責(zé)任和活動(dòng)的架構(gòu)體系，整車正向開發(fā)流程是其核心，技術(shù)規(guī)范、相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、案例和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫是指導(dǎo)開發(fā)活動(dòng)的工具和方法。整車正向開發(fā)流程是一個(gè)基于時(shí)間軸和里程碑為基本元素的結(jié)構(gòu)化流程，一個(gè)完整的整車開發(fā)流程都被明確劃分為：產(chǎn)品戰(zhàn)略、產(chǎn)品策劃定義、概念開發(fā)、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品驗(yàn)證和生產(chǎn)6個(gè)階段，歷時(shí)45個(gè)月或更少，并且在流程中有定義清晰的決策評(píng)審點(diǎn)，設(shè)置至少8個(gè)決策評(píng)審點(diǎn)（里程碑）。

3.基于性能開發(fā)的整車正向開發(fā)體系的共性點(diǎn)。①多部門跨系統(tǒng)的協(xié)同。整車正向開發(fā)包括了造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、SE同步工程以及多個(gè)板塊的性能開發(fā)等工作內(nèi)容，涉及到多個(gè)跨部門的造型設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)工程師、制造工藝工程師、多板塊的性能開發(fā)工程師、試驗(yàn)工程師、采購及供應(yīng)商研發(fā)及質(zhì)量工程師等，組成整車開發(fā)項(xiàng)目組，采用矩陣式管理組織結(jié)構(gòu)，按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能開發(fā)并重的正向開發(fā)流程，完成一個(gè)整車車型的包括零件設(shè)計(jì)開發(fā)、單件成本、開發(fā)費(fèi)用控制、性能目標(biāo)達(dá)成、開發(fā)過程試驗(yàn)問題解決、生命周期的保修和可回收等一系列工作。②開發(fā)過程中的并行工程。在整車產(chǎn)品開發(fā)周期內(nèi)，整車開發(fā)項(xiàng)目組根據(jù)整車產(chǎn)品開發(fā)流程，將輸入輸出關(guān)系的工作事項(xiàng)串聯(lián)起來，形成一個(gè)最短工作“路徑”，即我們最需要的最短整車產(chǎn)品開發(fā)周期。然后將其余工作事項(xiàng)與最短“路徑”工作事項(xiàng)并聯(lián)起來，按照開發(fā)流程節(jié)點(diǎn)保持相關(guān)聯(lián)工作事項(xiàng)同步，這就是開發(fā)過程中的并行工程。。

3.實(shí)施整車平臺(tái)化、系列化、模塊化開發(fā)。目前自主品牌企業(yè)基本上在各個(gè)級(jí)別車型都有自己的成熟底盤平臺(tái)和相應(yīng)的動(dòng)力總成平臺(tái)，具備了平臺(tái)化系列化模塊化整車開發(fā)的基礎(chǔ)。在平臺(tái)化的系列車型中，底盤重要參數(shù)及整車主要參數(shù)都有較大變化，性能目標(biāo)也有相應(yīng)的變化，基于性能開發(fā)的整車正向開發(fā)體系則涵蓋了平臺(tái)戰(zhàn)略定義、平臺(tái)化系列化模塊化可行性預(yù)研、整車性能目標(biāo)的大量研發(fā)性試驗(yàn)及對(duì)標(biāo)、分解、大量數(shù)據(jù)庫的對(duì)比分析等，確保整車平臺(tái)開發(fā)按照可靠有效的開發(fā)流程實(shí)施。這樣，整車平臺(tái)在以底盤平臺(tái)和相應(yīng)的動(dòng)力總成平臺(tái)組合后，對(duì)產(chǎn)品的外形進(jìn)行重新造型，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)都可以借用，或者系列化、模塊化開發(fā)，大大降低了開發(fā)費(fèi)用和開發(fā)周期，減少了底盤和動(dòng)力部總成的驗(yàn)證，降低了整車車型項(xiàng)目的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

4.采用以管理和質(zhì)量為中心的流程。整車開發(fā)項(xiàng)目設(shè)立項(xiàng)目總監(jiān)負(fù)責(zé)整個(gè)車型開發(fā)的進(jìn)度、質(zhì)量與成本控制，下設(shè)造型開發(fā)小組、零部件及總成布置設(shè)計(jì)開發(fā)小組、性能開發(fā)小組、SE同步工程分析小組、成本控制小組、產(chǎn)品試制與驗(yàn)證小組等多部門跨系統(tǒng)的扁平化管理，按照整車開發(fā)流程設(shè)置適合整車開發(fā)企業(yè)或開發(fā)供應(yīng)商的里程碑節(jié)點(diǎn)，明確每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要完成的工作和交付物及對(duì)應(yīng)的責(zé)任單位，確保整個(gè)項(xiàng)目組涉及到的各部門各系統(tǒng)在開發(fā)周期內(nèi)按照整車開發(fā)流程及明確要求完成各自負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容并達(dá)到對(duì)應(yīng)的目標(biāo)。

在汽車競爭日益劇烈和同質(zhì)化逐漸嚴(yán)重的情況下，整車性能正向研發(fā)顯得尤為重要，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，是消費(fèi)者生活品質(zhì)日益提升的需求。整車性能正向研發(fā)不僅涉及到工程技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)也是一個(gè)典型的技術(shù)管理過程。

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（作者單位：陜西重型汽車有限公司）