朱曉 楊情操 張湯 赟陸明
(南京依維柯汽車有限公司)
目前,輕型商用車產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)從單純的空間布置、零部件及子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主的結(jié)構(gòu)開發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)和性能并重的開發(fā)模式,按照零部件、子系統(tǒng)及整車的順序,在設(shè)計(jì)過程中全程控制產(chǎn)品的各種性能,即在整車產(chǎn)品開發(fā)初期,整車性能就放在首要位置,根據(jù)整車性能進(jìn)行整車架構(gòu)和系統(tǒng)的布置。在產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)過程中,以開發(fā)流程為基線,以性能目標(biāo)為根本。文章從整車性能定義、技術(shù)規(guī)范、整車性能開發(fā)團(tuán)隊(duì)、整車性能開發(fā)流程及整車性能主客觀驗(yàn)證評(píng)價(jià)等方面對(duì)輕型商用車整車性能開發(fā)進(jìn)行了闡述。
整車性能從廣義上說,是指產(chǎn)品能適應(yīng)各種使用條件、滿足顧客使用及社會(huì)環(huán)境需求的能力,從狹義上說,是指和整車有關(guān)的產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)的綜合體,包括排放、噪聲及安全等政府法規(guī)指標(biāo),以及整車主要尺寸、質(zhì)量、動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、NVH性能、通過性、耐久性及熱性能等用戶能夠直接感知產(chǎn)品優(yōu)劣的重要指標(biāo)。
整車技術(shù)規(guī)范(VTS)是描述整車基本性能和技術(shù)要求的重要指導(dǎo)性文件,它定義了整車級(jí)別的性能要求,確認(rèn)滿足各項(xiàng)性能要求的驗(yàn)證方法,因此,它是產(chǎn)品開發(fā)核心技術(shù)文件,是在產(chǎn)品開發(fā)的項(xiàng)目策劃階段,根據(jù)市場(chǎng)分析、法規(guī)研究、產(chǎn)品定位、對(duì)標(biāo)分析及已有平臺(tái)車型現(xiàn)狀等內(nèi)容編制而成的。整車技術(shù)規(guī)范與子系統(tǒng)及零部件技術(shù)規(guī)范的關(guān)系,如圖1所示[1]。
圖1 整車技術(shù)規(guī)范與子系統(tǒng)及零部件技術(shù)規(guī)范的關(guān)系
在產(chǎn)品開發(fā)部門的組織機(jī)構(gòu)中,建立整車性能開發(fā)集成專業(yè)組,由一個(gè)專業(yè)單元來牽頭全權(quán)組織和負(fù)責(zé)整車性能,從組織機(jī)構(gòu)上保證了整車性能開發(fā)集成的順利實(shí)施。其主要職責(zé)為:參與整車前期工程開發(fā);負(fù)責(zé)整車性能目標(biāo)的設(shè)定與分解及分析評(píng)估與跟蹤;負(fù)責(zé)整車性能優(yōu)化及各個(gè)子系統(tǒng)之間性能的技術(shù)協(xié)調(diào);負(fù)責(zé)組織各階段試乘試駕,并對(duì)整車進(jìn)行主觀評(píng)價(jià);負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)建立整車性能評(píng)價(jià)體系,建立性能數(shù)據(jù)庫(kù);負(fù)責(zé)各階段整車性能的控制開發(fā);負(fù)責(zé)整車質(zhì)量目標(biāo)設(shè)定與分解及分析評(píng)估;協(xié)調(diào)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與分析,與各專業(yè)組溝通落實(shí)優(yōu)化方向。在一個(gè)產(chǎn)品項(xiàng)目開發(fā)過程中,整車性能專業(yè)經(jīng)理?yè)?dān)負(fù)著主要角色,主要包括:領(lǐng)導(dǎo)性能開發(fā)團(tuán)隊(duì),掌控各專業(yè)性能集成小組負(fù)責(zé)的整車各項(xiàng)性能要求;確定并且實(shí)現(xiàn)通過VTS詳細(xì)說明的各項(xiàng)整車級(jí)別的性能要求;推動(dòng)跨專業(yè)性能集成小組問題的解決;協(xié)調(diào)上下級(jí)關(guān)系,整合各種資源,完成整車性能開發(fā)目標(biāo)。
整車性能開發(fā)是指在產(chǎn)品開發(fā)過程中,以整車架構(gòu)為載體,以整車性能為設(shè)計(jì)對(duì)象,應(yīng)用工程分析和試驗(yàn)等手段進(jìn)行整車性能的開發(fā)。整車性能開發(fā)流程包含整車性能目標(biāo)設(shè)定、目標(biāo)平衡與分解、目標(biāo)實(shí)施、目標(biāo)驗(yàn)證與確認(rèn)及性能工作總結(jié)5個(gè)階段。整車性能開發(fā)流程,如圖2所示。
圖2 整車性能開發(fā)流程圖
1)在整車性能目標(biāo)設(shè)定階段,如前所述,需根據(jù)產(chǎn)品的市場(chǎng)定位、法規(guī)研究及競(jìng)品對(duì)標(biāo)等,編制VTS并設(shè)定整車性能開發(fā)要素和目標(biāo),圖3示出整車性能目標(biāo)設(shè)定框圖。
圖3 整車性能目標(biāo)設(shè)定框圖
2)在目標(biāo)平衡與分解階段,對(duì)性能目標(biāo)細(xì)化分解到各系統(tǒng)和零部件,并進(jìn)行指標(biāo)相容性檢查,開展系統(tǒng)性能和零部件性能方案設(shè)計(jì),確定設(shè)計(jì)硬點(diǎn),搭建虛擬模型。通過方案設(shè)計(jì)和平衡目標(biāo),最后更新整車性能目標(biāo)。總成及零部件的性能目標(biāo)是對(duì)整車性能目標(biāo)的保證和支撐,是總成及零部件設(shè)計(jì)必須控制的目標(biāo)。另外,在進(jìn)行性能目標(biāo)平衡時(shí),要運(yùn)用整體性、協(xié)調(diào)性、滿意性及適應(yīng)性原則[2]。
3)在目標(biāo)實(shí)施階段,根據(jù)性能目標(biāo)要求,開展產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)和性能虛擬驗(yàn)證,組織技術(shù)評(píng)審,優(yōu)化零部件設(shè)計(jì),凍結(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和整車性能目標(biāo)。
4)在目標(biāo)驗(yàn)證與確認(rèn)階段,組織完成關(guān)鍵零部件和總成的臺(tái)架試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)中出現(xiàn)問題的零部件和總成進(jìn)行分析、整改及優(yōu)化,以滿足性能要求。通過總成臺(tái)架試驗(yàn)、整車性能試驗(yàn)及性能問題整改,對(duì)整車性能目標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)收。
5)性能工作總結(jié)階段,是指正式投產(chǎn)1年后,進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié),維護(hù)整車性能數(shù)據(jù)庫(kù)。
需要強(qiáng)調(diào)的是整車性能開發(fā)集成能力的提升,需要數(shù)據(jù)庫(kù)的大力支撐。圖4示出整車性能數(shù)據(jù)庫(kù)。
圖4 整車性能數(shù)據(jù)庫(kù)
此外,整車性能開發(fā)有一項(xiàng)相當(dāng)重要的工作,即跟蹤和反饋VTS中具體性能指標(biāo)的狀態(tài)[1]。在上述各個(gè)開發(fā)階段,組織各專業(yè)組對(duì)VTS中的具體性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)審,找出與目標(biāo)值之間的差距及其產(chǎn)生的原因,督促各相關(guān)專業(yè)組落實(shí)整改措施。
在整車性能驗(yàn)證階段,按照主觀和客觀2個(gè)方面進(jìn)行樣車試驗(yàn)驗(yàn)證及評(píng)價(jià)。客觀評(píng)價(jià)是用量化的數(shù)值表達(dá)某事物的表現(xiàn)程度,具體而準(zhǔn)確;主觀評(píng)價(jià)是對(duì)多維度影響、多量化指標(biāo)下的事項(xiàng)進(jìn)行定性評(píng)估。在主客觀評(píng)價(jià)階段,要編制試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)計(jì)劃,開展樣車的性能試驗(yàn),反饋試驗(yàn)問題,組織試驗(yàn)問題整改,同時(shí)跟蹤整改進(jìn)度。
這里重點(diǎn)闡述整車性能的主觀評(píng)價(jià),即試乘試駕。主觀評(píng)價(jià)即是通過人的感官方式,從不同的感知角度對(duì)各種屬性表現(xiàn)的直觀感受。表達(dá)方式主要依據(jù)定性分類、分級(jí)及現(xiàn)象描述。分析結(jié)果需要考慮人的差異因素。整車性能的試乘試駕分專業(yè)層評(píng)估和領(lǐng)導(dǎo)層評(píng)估2個(gè)層面,圖5示出主觀評(píng)價(jià)類別。
圖5 主觀評(píng)價(jià)類別
專業(yè)層試駕評(píng)估體現(xiàn)了滿足挑剔客戶需求的理念,通過各階段的樣車評(píng)估,發(fā)現(xiàn)和解決問題,從客戶主觀感受的角度來全面完善產(chǎn)品;而領(lǐng)導(dǎo)層的試駕評(píng)估不僅可以從技術(shù)角度提出意見或指明方向,而且還能快速推進(jìn)問題的解決。專項(xiàng)評(píng)估是指在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期中,可基于項(xiàng)目實(shí)施的實(shí)際情況,對(duì)提出申請(qǐng)的功能項(xiàng)增加專項(xiàng)的試乘試駕評(píng)估,如設(shè)計(jì)構(gòu)想驗(yàn)證、標(biāo)定狀態(tài)驗(yàn)收、底盤調(diào)校效果驗(yàn)收、子系統(tǒng)改進(jìn)方案驗(yàn)證及課題研究性試車等專項(xiàng)試乘試駕評(píng)估。
主觀評(píng)價(jià)主要圍繞用戶需求,模擬用戶在各種環(huán)境下對(duì)車輛產(chǎn)品的所有感受。對(duì)于車輛產(chǎn)品的使用,用戶感知維度主要分為操作感、視覺感、聽覺感、觸覺感和嗅覺感。無論是駕駛還是乘坐,產(chǎn)品的表現(xiàn)屬性又可分為行駛、制動(dòng)、動(dòng)力、平順、NVH及夜間操作等性能,以及總布置、視野、空調(diào)控制、外觀及內(nèi)飾品質(zhì)等。
輕型商用車整車性能的開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,輕型商用車整車性能開發(fā)的詳細(xì)分析表明,整車性能開發(fā)需要綜合運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)和方法,同時(shí)要做到主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)相結(jié)合。文章闡述的思路、流程和方法已在某輕型商用車整車性能的開發(fā)集成中應(yīng)用和實(shí)踐,保證了整車性能開發(fā)目標(biāo)得以很好地實(shí)現(xiàn)。