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商用车特性集成开发技术发展方向

摘要:随着商用车各主机厂技术同质化趋势的出现,赋予产品特殊的风格与用户独特的体验,将成为新品开发的重要课题。汽车结构是汽车性能实现的载体,而汽车性能是结构定义的表现,是能适应各种使用条件,满足用户需求的能力。整车产品的各项性能指标是用户能够感知和判断产品优劣的重要参考。汽车性能集成开发是以用户需求为核心,多领域、多学科的有效叠加、融合、协调到某单一产品,运用并行工程开发的理念推进各性能的开发与管理,通过目标分解、整合,并充分协调各种矛盾之后,达到较高水平综合性能的产品目标,保证项目需求的各性能指标的达成。本文对商用车开发性能指标的定义、集成开发的流程、过程管理方法、验证追踪、性能集成矩阵构建等做出总结及研究建议,为商用车性能集成模式推出好的案例,致力于引导商用车新一代奔赴性能基因开发阶段。

关键词:商用车性能开发性能集成整车架构产品定义

汽车性能集成开发是以用户需求为核心,多领域、多学科的有效叠加、融合、协调到某单一产品,运用并行工程开发的理念推进各性能的开发与管理,通过目标分解、整合,并充分协调各种矛盾之后,达到较高水平综合性能的产品目标,保证项目需求的各性能指标的达成。

商用车产品开发必须建立在适应市场竞争力需求的整体目标下立项,基于性能集成的开发目标支撑体系研究。为提高品牌辨识度、打造家族化、差异化、有技术亮点和竞争力的产品,建立平台架构开发下的重卡性能DNA;基于性能集成开发模式建立指标体系、开发流程以及设计规范,涉及的整车性能有NVH、动力经济性、耐久可靠性、整车安全、行驶性能、操作品质、智能交互、热管理及总布置功效等多领域、多指标的个性化设计与匹配工作。为实现重卡产品多个典型场景工况下,用户能清晰的感知到产品性能特征差异化,建立独自品牌的属性特征。

1性能集成开发的方向及理论支撑

各车企及相关书籍对汽车性能的划分各不相同,划分标准及数量取决于企业的技术体系成熟度,商用车依据性能集成对整车影响打包建议划分为四类:TCO相关为性、耐久性、经济性、动力性、重量、总布置及功效性、维修保养、腐蚀老化;舒适性相关为NVH、驾驶室舒适型、人机交互、驾驶动力学、操稳平顺(平顺)、人机工程、热管理;安全性相关为管理、主动安全、被动安全、操稳平顺(操纵稳定性)、整车EMC;环保及质量相关为材料环保、感知质量。

性能集成开发不仅是技术领域上的多学科多领域的集成开发,更是产品开发目标逐步细化逐步整合的过程,以用户需求为导向指引开发贯穿产品开发的整车、系统、零部件开发的整个过程。也是通过项目管理将多领域性能开发人员、产品设计人员、工艺人员、质量管理人员、销售人员等聚集起来,促进沟通与合作,避免产品开发中由于职能造成的空白地带。

通常整车开发项目中,性能开发包含性能目标的制定、分解、验证、达成分析及验收。汽车性能集成是一项系统工程,将客户需求转化为性能指标和功能配置,并运用到整车的开发与管理中,从整车级分解到系统级、子系统级和部件级;识别的功能配置分解到架构设计,通过开发测试开验证每个实体是否满足需求,并完成整车验证及认证测试。

基于模型的系统工程与多学科设计优化的结合,通过CAE仿真的软硬件平台,输出工程验证程序与技术规范:

1)此规范体系必须与产品的性能指标想关联;

2)同一性能在开发的不同阶段可以关联不同的CAE规范;

3)不同的性能指标可以关联同一个CAE规范;

4)非直接支撑产品性能的CAE相关文件,不纳入CAE规范范畴。

建立商用车性能集成开发管理文件体系是满足设计要求的重要方法,从能力建设、知识积累、项目应用的PDCA(Plan-Do-Check-Action,全面质量管理)良性循环,保障性能集成开发过程中的延续性、衔接性、覆盖性,贯穿于整个产品开发与持续迭代过程中:

1)建立商用车特性指标体系文件,精准转化客户可感知的需求;

2)建立集成过程中的技术规范文件,实现商用车设计能力与知识积累的标准化;

3)建立相关程序文件,定义管理过程中的各业务角色定义、职能职责、业务流程、信息与风险等标准化管理。

图1性能开发过程的集成

商用车产品开发需要围绕客户需求进行细分场景定义,如何更精准的贴近客户,性能集成开发能兼顾项目的开发时间、成本、高质量的要求,采用并行工程的思想,提高工作效率。

性能集成可以整体把握风险,平衡主次,在工程前期解决主要矛盾;

性能集成可以优化项目开发过程计划管控,统筹验证方案与资源;

性能集成能推动研发机制跨部门合作,改善部门墙,无缝整合分散在各处的产品信息,凡事都到整车产品优劣上评价;

性能集成开发有助于技术体系的完善,更易于实现平台化、系列化、模块化的开发。

2商用车性能集成开发方法

2.1性能集成开发流程及管理办法

性能指标体系包括整车级性能指标(VDS)、

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