鄭茂明，李澤杰，覃 燕，王小娟，何逸波

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心，廣西汽車(chē)新四化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 柳州 545007）

引言

中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正朝著電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化變革升級(jí)發(fā)展，在產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)鏈等方面的變革較為凸顯。汽車(chē)產(chǎn)品正在快速的迭代升級(jí)，自主品牌汽車(chē)產(chǎn)品可靠性、安全性、操控性、舒適性等明顯提升，整體質(zhì)量和技術(shù)水平正逐步與美國(guó)、日本、德國(guó)等汽車(chē)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)接軌[1]。各車(chē)企正在進(jìn)行產(chǎn)品線(xiàn)的全面布局，產(chǎn)品進(jìn)入每一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。面對(duì)如此復(fù)雜市場(chǎng)環(huán)境，為加快占領(lǐng)市場(chǎng)，搶占先機(jī)，車(chē)企產(chǎn)品的快速迭代勢(shì)在必行。

本文借鑒某車(chē)企的開(kāi)發(fā)實(shí)例，闡述快速迭代車(chē)型的界定，明確快速迭代車(chē)型開(kāi)發(fā)的更改范圍，優(yōu)化定點(diǎn)方式及驗(yàn)證內(nèi)容，實(shí)施高效并行的開(kāi)發(fā)模式，為后續(xù)短周期項(xiàng)目開(kāi)發(fā)提供可借鑒的指導(dǎo)。

1 整車(chē)開(kāi)發(fā)流程關(guān)鍵階段

整車(chē)開(kāi)發(fā)流程包括產(chǎn)品規(guī)劃、造型設(shè)計(jì)、詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、設(shè)計(jì)驗(yàn)證這五個(gè)重要階段[2]。

1）產(chǎn)品規(guī)劃階段：主要包括產(chǎn)品市場(chǎng)定位規(guī)劃、車(chē)型譜規(guī)劃，質(zhì)量目標(biāo)規(guī)劃，成本收益規(guī)劃等內(nèi)容，為后續(xù)造型及產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)確定大方向。

2）造型設(shè)計(jì)階段：根據(jù)市場(chǎng)定位及整車(chē)參數(shù)的控制要求開(kāi)發(fā)多個(gè)造型設(shè)計(jì)主題，組織多輪次效果圖及比例模型評(píng)審，最終鎖定單一主題，并建立和發(fā)布造型面的數(shù)據(jù)。

3）詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：主要包括整車(chē)分區(qū)域總布置設(shè)計(jì)、零部件詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工裝模具詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

4）產(chǎn)品試制：主要包括騾子車(chē)制造、軟工裝車(chē)制造、全工裝車(chē)制造，目的是驗(yàn)證產(chǎn)品的可制造性，并且滿(mǎn)足不同階段的整車(chē)驗(yàn)證需求。

5）設(shè)計(jì)驗(yàn)證：包括整車(chē)級(jí)驗(yàn)證和零部件驗(yàn)證。整車(chē)驗(yàn)證主要包括路試、軟件標(biāo)定、碰撞標(biāo)定、整車(chē)電器件測(cè)試等；零部件級(jí)驗(yàn)證主要包括子系統(tǒng)的試驗(yàn)、零件臺(tái)架試驗(yàn)。

2 整車(chē)開(kāi)發(fā)長(zhǎng)周期階段現(xiàn)狀

2.1 全新造型方案的確定需較長(zhǎng)周期

造型效果圖及油泥模型確定，往往需要經(jīng)過(guò)多輪次更改及評(píng)審，最終才能確定，周期一般超過(guò)6個(gè)月。造型方案的選定是集合公司高層各方意見(jiàn)，逐漸完善并達(dá)成統(tǒng)一的過(guò)程。造型開(kāi)發(fā)需綜合市場(chǎng)的需求、總布置參數(shù)限制、社會(huì)主流審美、公司內(nèi)涵等各方面的因素，所以造型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程。

2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品試制串行

當(dāng)前主流的開(kāi)發(fā)流程是先開(kāi)展詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在確認(rèn)數(shù)據(jù)完全準(zhǔn)確后再開(kāi)展模具開(kāi)發(fā)，這樣導(dǎo)致開(kāi)發(fā)周期會(huì)拖得比較長(zhǎng)，沒(méi)有引入并行開(kāi)發(fā)的模式。

2.4 設(shè)計(jì)驗(yàn)證需進(jìn)行全面性驗(yàn)證。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ECU、車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng)模塊ESC等是與季節(jié)性驗(yàn)證相關(guān)的關(guān)鍵路徑。ECU需進(jìn)行高溫夏季、高原夏季、高寒冬季三種標(biāo)定驗(yàn)證，ESC標(biāo)定需要冬季冰面的低附標(biāo)定。所以綜合來(lái)看，整車(chē)開(kāi)發(fā)一般至少需要18個(gè)月時(shí)間。

零件的驗(yàn)證一般都需經(jīng)過(guò)完整的整車(chē)路試及子系統(tǒng)試驗(yàn)，才可進(jìn)行OTS認(rèn)可。

3 縮短快速迭代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的方法

3.1 確認(rèn)快速迭代車(chē)型的更改范圍

造型允許車(chē)型特征更改，含上車(chē)體、外飾、內(nèi)飾的特征變化。具體要求為外飾造型延續(xù)家族化設(shè)計(jì)風(fēng)格，基于工程硬點(diǎn)不變進(jìn)行設(shè)計(jì)；內(nèi)飾造型延續(xù)家族化設(shè)計(jì)風(fēng)格，基于工程硬點(diǎn)不變進(jìn)行設(shè)計(jì)；無(wú)特殊要求的情況下，內(nèi)飾所有功能結(jié)構(gòu)件平臺(tái)化沿用。

平臺(tái)架構(gòu)不進(jìn)行更改，含底盤(pán)、電子架構(gòu)、下車(chē)體、動(dòng)力總成；ECU/TCU等整車(chē)標(biāo)定，僅做適應(yīng)性驗(yàn)證，不進(jìn)行冬夏兩季全新標(biāo)定；ESC標(biāo)定，僅做適應(yīng)性驗(yàn)證，不進(jìn)行高低附全新標(biāo)定。

3.2 造型嚴(yán)格控制輸入、變更及決策

造型項(xiàng)目啟動(dòng)前各區(qū)域簽署鎖定市場(chǎng)產(chǎn)品策略報(bào)告、總布置參數(shù)報(bào)告、借用件清單、造型關(guān)鍵配置輸入檢查清單、工程硬點(diǎn)，以避免設(shè)計(jì)反復(fù)。造型項(xiàng)目啟動(dòng)后，重大變更控制必須通過(guò)總監(jiān)級(jí)的評(píng)審委員會(huì)確認(rèn)才可實(shí)施，同時(shí)委員會(huì)的決策需結(jié)合快速迭代產(chǎn)品的時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求。造型創(chuàng)意方案評(píng)審不超過(guò)3輪，即方案報(bào)告評(píng)審、草圖評(píng)審、效果圖評(píng)審，指導(dǎo)方向明確。內(nèi)外飾油泥模型制作需調(diào)用三臺(tái)以上機(jī)床同時(shí)對(duì)前部、后部、側(cè)面進(jìn)行加工，提前組織小范圍多輪次評(píng)審，針對(duì)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整，以保證最終評(píng)審能一輪通過(guò)。

3.3 強(qiáng)化并行工程模式在結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

模具供應(yīng)商和產(chǎn)品供應(yīng)商提前參與，協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，提前識(shí)別法問(wèn)題，快速制定解決方案。涉及人機(jī)、感知等主觀評(píng)價(jià)的問(wèn)題，可以通過(guò)實(shí)物模擬、對(duì)標(biāo)等手段快速驗(yàn)證決策。建立造型及工程問(wèn)題快速?zèng)Q策機(jī)制，針對(duì)問(wèn)題清單進(jìn)行周期性回顧，快速推動(dòng)問(wèn)題解決，重點(diǎn)問(wèn)題第一時(shí)間上升評(píng)審委員會(huì)決策[3]。制造工程設(shè)計(jì)并行開(kāi)展，關(guān)鍵沖壓模具、注塑模具供應(yīng)商不等結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)完全鎖定，長(zhǎng)周期零件造型面數(shù)據(jù)鎖定后即開(kāi)始模具設(shè)計(jì)，并提前啟動(dòng)備料準(zhǔn)備、工藝可行性問(wèn)題。

3.4 組合式零件交樣開(kāi)展造車(chē)驗(yàn)證

由于快速迭代車(chē)型的開(kāi)發(fā)周期被壓縮得很短，所以可以不需按完整的騾子車(chē)、軟工裝、全工裝三個(gè)階段開(kāi)展造車(chē)驗(yàn)證。由于快速迭代車(chē)型已經(jīng)限定相對(duì)基礎(chǔ)車(chē)型架構(gòu)變化不大，所以騾子車(chē)、軟工裝可以取消制造，增加半工裝造車(chē)及全工裝造車(chē)。在半工裝階段，大鈑金和塑料件由于開(kāi)模周期較長(zhǎng)，采用按設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)狀態(tài)的軟模件進(jìn)行造車(chē)，其余短周期零件使用工裝件，這樣可以大大節(jié)省造車(chē)驗(yàn)證周期。

3.5 快速迭代標(biāo)定開(kāi)發(fā)限定約束條件，適應(yīng)性驗(yàn)證

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ECU標(biāo)定要求快速迭代車(chē)型在現(xiàn)有存在的基礎(chǔ)平臺(tái)上架構(gòu)不進(jìn)行更改，包含底盤(pán)、電子電器配置、CAN網(wǎng)絡(luò)定義、防盜算法、動(dòng)力總成本體及其附件、進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)以及尾氣后處理系統(tǒng)等。在這些限定條件下，ECU不進(jìn)行完整的季節(jié)性標(biāo)定，只開(kāi)展排放標(biāo)定檢查、OBD標(biāo)定檢查和駕駛性能標(biāo)定檢查這三個(gè)階段，對(duì)基礎(chǔ)標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，保證快速迭代車(chē)型按期投產(chǎn)。

車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng)ESC模塊首先需沿用基礎(chǔ)車(chē)型供應(yīng)商，功能需求同基礎(chǔ)車(chē)型一致；制動(dòng)器形式、PEPS、懸掛形式、輪胎規(guī)格、駐車(chē)系統(tǒng)類(lèi)型、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、ADAS和遠(yuǎn)程啟動(dòng)等車(chē)型配置的組合同基礎(chǔ)車(chē)型保持一致；制動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、輪胎和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等同基礎(chǔ)車(chē)型一致；CAN通訊矩陣、CAN網(wǎng)絡(luò)通訊策略、高速CAN物理層規(guī)范和診斷規(guī)范等電子架構(gòu)同基礎(chǔ)車(chē)型保持一致。在這些限定條件下，ESC僅進(jìn)行適應(yīng)性驗(yàn)證及調(diào)整，進(jìn)一步鎖定軟件。

3.6 差異化的整車(chē)及零部件驗(yàn)證

由于快速迭代車(chē)型全新開(kāi)發(fā)零件較少，所以可以針對(duì)零部件進(jìn)行差異化驗(yàn)證和認(rèn)可。首先可以針對(duì)每個(gè)零件的設(shè)變量進(jìn)行辨析，分成下面三個(gè)等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證和認(rèn)可：第一類(lèi)，關(guān)鍵零部件，整車(chē)路試及ADV均完成后認(rèn)可；第二類(lèi)，一般零部件，完成關(guān)鍵ADV或子系統(tǒng)試驗(yàn)必須認(rèn)可；第三類(lèi)，視同試驗(yàn)的零件，裝車(chē)驗(yàn)證通過(guò)必須認(rèn)可。

整車(chē)及子系統(tǒng)臺(tái)架的驗(yàn)證，同步參考以上分類(lèi)進(jìn)行針對(duì)性驗(yàn)證。比如整車(chē)常規(guī)耐久路試可以?xún)?yōu)先完成壞路路況，這樣鈑金零件即可提前認(rèn)可。ADV臺(tái)架也可針對(duì)差異點(diǎn)先行驗(yàn)證，同樣可以支持零件提前認(rèn)可。

4 結(jié)語(yǔ)

全新平臺(tái)車(chē)型開(kāi)發(fā)仍需要按照完整的研發(fā)流程進(jìn)行控制，以保證上市產(chǎn)品的質(zhì)量，不過(guò)可以在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)用一些創(chuàng)新的管理及驗(yàn)證方法縮短開(kāi)發(fā)周期。

對(duì)于快速迭代車(chē)型，首先是快速推出占領(lǐng)市場(chǎng)，時(shí)間是第一位的。在時(shí)間的前提下，需嚴(yán)守快速迭代產(chǎn)品的變更范圍，采用并行開(kāi)發(fā)的模式縮短零件設(shè)計(jì)及開(kāi)模周期，針對(duì)零件差異點(diǎn)進(jìn)行差異化驗(yàn)證并快速完成認(rèn)可，從而保證產(chǎn)品的及時(shí)投產(chǎn)和上市。