卡車性能設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步開發(fā)之技巧

卡車性能設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步開發(fā)之技巧

李文穎摘要：進(jìn)入二十一世紀(jì)，汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，用戶對(duì)卡車性能的要求越來越高。目前卡車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程已經(jīng)十分成熟，但是性能設(shè)計(jì)如何融入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，從而縮短整車開發(fā)周期，是一個(gè)值得探討的話題。文章從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程、性能指標(biāo)設(shè)定、性能開發(fā)流程分析著手，運(yùn)用同步工程的方法，把性能開發(fā)融入進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了開發(fā)效率。Key：卡車;性能設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：U462.3

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：1671-7988（2020）19-69-03TheSkillsofDevelopingPerformanceDesignandStructureDesignSynchronouslyontheTruckLiWenying（ShandongTangjunOulingAutomobileManufacturingCo.，Ltd.，ShandongZibo255100）Abstract：Withthedevelopmentofautomobileinthe21stcentury，customersdemandontheperformanceoftruckshigherandhigher.Atpresent，thetruckstructuraldesignprocedureisverymature.Inordertofurthershortenthedevelopmentcycle，integratetheperformancedesignintothestructuredesignandsynchronizewiththestructuredesign.Itisatopicworthdiscussing.Inthispaper，fromthestructuredesignprocess，performanceindexsetting，performancedevelopmentprocessanalysis，theuseofsynchronousengineeringmethod，performancedevelopmentintothestructuredesign，improvethedevelopmentefficiency.Keywords：Trucks;Performancedesign;StructuredesignCLCNO.：U462.3

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ArticleID：1671-7988（2020）19-69-03前言隨著汽車行業(yè)整體水平的提升，卡車開發(fā)不再以“完成運(yùn)輸任務(wù)”作為唯一指標(biāo)。整車性能的高效開發(fā)提到了一個(gè)新的高度，如何與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，既保證開發(fā)周期又能實(shí)現(xiàn)整車性能指標(biāo)，是一個(gè)繁雜的流程問題，但是又有技巧可尋。1整車結(jié)構(gòu)開發(fā)流程整車開發(fā)流程一般分為五個(gè)階段：產(chǎn)品規(guī)劃、概念開發(fā)、設(shè)計(jì)工程、工程開發(fā)與產(chǎn)品驗(yàn)證、生產(chǎn)準(zhǔn)備。下述章節(jié)涉及到的時(shí)間周期以全新平臺(tái)卡車開發(fā)為例。1.1產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃是指通過調(diào)查研究，充分分析市場、客戶、競品、預(yù)算、利益、風(fēng)險(xiǎn)等綜合要素，結(jié)合公司的發(fā)展目標(biāo)而針對(duì)該產(chǎn)品做的總體策劃。該階段周期一般為六個(gè)月。1.2概念開發(fā)該階段主要是以產(chǎn)品規(guī)劃內(nèi)容為依據(jù)，對(duì)產(chǎn)品方案進(jìn)行落實(shí)，把各領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的描述、公司對(duì)產(chǎn)品的期望轉(zhuǎn)化為一種具體的技術(shù)語言。該階段周期一般為六個(gè)月。1.3設(shè)計(jì)工程該階段為實(shí)質(zhì)性設(shè)計(jì)工作，包括造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。造型設(shè)計(jì)包括效果圖、油泥模型等，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括總布置圖、三維設(shè)計(jì)、二維設(shè)計(jì)等。該階段周期一般為十個(gè)月。1.4工程開發(fā)與產(chǎn)品驗(yàn)證工程開發(fā)包括模、夾、檢具的開發(fā)，產(chǎn)品驗(yàn)證包括零部件、系統(tǒng)模塊、整車三級(jí)驗(yàn)證，包括試制及試驗(yàn)。該周期一般為十四個(gè)月。1.5生產(chǎn)準(zhǔn)備該階段對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)試、試生產(chǎn)、工裝設(shè)備驗(yàn)證及工藝路線驗(yàn)證，并進(jìn)行批量生產(chǎn)能力分析。該周期一般為四個(gè)月。1.6節(jié)點(diǎn)名稱、編號(hào)與五大階段對(duì)應(yīng)關(guān)系上述五個(gè)階段結(jié)束處均對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，只有通過該節(jié)點(diǎn)才能進(jìn)入下一階段，叫“過閥”，節(jié)點(diǎn)名稱、編號(hào)與五大階段對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示：2整車性能指標(biāo)設(shè)定卡車設(shè)計(jì)，需要提前設(shè)置一系列的性能指標(biāo)來對(duì)整車性能進(jìn)行定義，確定未來產(chǎn)品相對(duì)于競品的競爭力，指標(biāo)盡可能量化，否則不易確認(rèn)和驗(yàn)收。2.1整車性能指標(biāo)項(xiàng)次卡車指標(biāo)諸多，經(jīng)過對(duì)福田、江淮等企業(yè)開發(fā)流程的研究，一級(jí)性能指標(biāo)一般有十四項(xiàng)，見表1。2.2LACU的概念PALS（ProductAttributeLeadershipStrategy），是來源于福特產(chǎn)品屬性競爭力策略分析，PALS策略有四種，指標(biāo)分為LACU四個(gè)等級(jí)，其含義見表2：LACU分布情況見圖2：3整車性能開發(fā)流程3.1整車性能指標(biāo)的確定開展整車設(shè)計(jì)之前，必須首先要設(shè)定該車的性能指標(biāo)，該部分工作必須在表1所示節(jié)點(diǎn)?之前完成，（即在概念開發(fā)完畢和設(shè)計(jì)工程開始之前），由此融入到結(jié)構(gòu)開發(fā)流程中。如何確定整車的性能指標(biāo)，有如下幾種方法和技巧可以采用。3.1.1VOC分析VOC定義：客戶的聲音，包括來自內(nèi)部、外部顧客抱怨、建議、資料和信息。對(duì)其認(rèn)真研究歸納提煉，對(duì)重要度進(jìn)行排序，作為性能指標(biāo)制定依據(jù)之一。3.1.2QFD方法質(zhì)量功能展開（QFD）是面向市場的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的一種計(jì)劃過程，是質(zhì)量工程的核心技術(shù)。其基本思想是產(chǎn)品開發(fā)過程中所有的活動(dòng)都由顧客的需求、偏好和期望所驅(qū)動(dòng)。是將質(zhì)量要求、客戶意見轉(zhuǎn)化為技術(shù)要求的方法。3.1.3Benchmark研究Benchmark分析技術(shù)就是將自己的產(chǎn)品和其他競爭對(duì)手或領(lǐng)袖企業(yè)進(jìn)行對(duì)照分析，通過學(xué)習(xí)他們的優(yōu)點(diǎn)而改善自己的產(chǎn)品，以提高自身競爭力的過程。通過對(duì)比分析，對(duì)行業(yè)水平充分了解才能設(shè)置自己產(chǎn)品的指標(biāo)。3.1.4CAE分析借助計(jì)算機(jī)軟件仿真分析，對(duì)預(yù)開發(fā)產(chǎn)品性能進(jìn)行摸底，協(xié)助建立靠譜的指標(biāo)。3.1.5LACU定位綜合各路信息，對(duì)2.1所述14項(xiàng)性能指標(biāo)分別進(jìn)行定位。結(jié)合筆者開發(fā)過的一款卡車，其性能指標(biāo)LACU定位詳見表3：3.2整車性能指標(biāo)的分解整車性能指標(biāo)建立完成后，需要分解到各系統(tǒng)模塊和零部件總成，該分解工作要在圖1設(shè)計(jì)工程開始之前完成。3.3性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貫穿于設(shè)計(jì)工程整個(gè)階段，在圖1所示節(jié)點(diǎn)?設(shè)計(jì)完成。具體來講，要通過零部件的性能指標(biāo)來保證系統(tǒng)模塊的性能指標(biāo)、通過系統(tǒng)模塊的性能指標(biāo)來保證整車的性能指標(biāo)。在工程設(shè)計(jì)過程中，要有必須的設(shè)計(jì)計(jì)算來支撐性能指標(biāo)。3.4性能指標(biāo)的逐級(jí)驗(yàn)證為了確認(rèn)3.3性能設(shè)計(jì)的正確性，需要進(jìn)行驗(yàn)證。一般分為實(shí)物驗(yàn)證和虛擬驗(yàn)證。該項(xiàng)工作必須在圖1所示節(jié)點(diǎn)?之前完成。（1）實(shí)物驗(yàn)證分為三級(jí)，分別為零部件試驗(yàn)、系統(tǒng)模塊試驗(yàn)和整車試驗(yàn)。試驗(yàn)可以是臺(tái)架或者道路試驗(yàn)。對(duì)于整車試驗(yàn)必須進(jìn)行道路試驗(yàn)、無法完全通過臺(tái)架來模擬。（2）虛擬驗(yàn)證是通過計(jì)算機(jī)軟件仿真分析實(shí)現(xiàn)。筆者調(diào)查過主流卡車企業(yè)仿真分析能力，主要分為六大板塊業(yè)務(wù)，見表4：3.4.1主觀評(píng)價(jià)對(duì)于無法量化、不能通過儀器設(shè)備測(cè)試的指標(biāo)，需要開展整車主觀評(píng)價(jià)?？ㄜ囍饔^評(píng)價(jià)不同于一般的評(píng)價(jià)，它需要特定人員在特定環(huán)境中開展評(píng)價(jià)活動(dòng)，主觀評(píng)價(jià)受人、車、環(huán)境諸多因素的影響。如圖3所示。3.5性能指標(biāo)最終驗(yàn)收在整車性能指標(biāo)驗(yàn)證完畢以后，開展最終驗(yàn)收工作，該項(xiàng)工作在生產(chǎn)準(zhǔn)備以前必須完成。針對(duì)3.1確定的整車性能指標(biāo)逐項(xiàng)評(píng)審，并出具驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，明確實(shí)物樣車性能目標(biāo)的達(dá)標(biāo)率，并標(biāo)明風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)，給決策者提供依據(jù)，從而決定是否進(jìn)行小批量生產(chǎn)。3.6整車性能開發(fā)流程圖綜上，對(duì)性能和結(jié)構(gòu)同步開發(fā)進(jìn)行圖示化，如圖4所示，直觀地看出性能開發(fā)與結(jié)構(gòu)開發(fā)兩條路線的同步關(guān)系。4結(jié)束語卡車開發(fā)不同于轎車，其載貨能力是必須保證的基本性能，為提高承載，結(jié)構(gòu)件的加強(qiáng)往往會(huì)影響到平順性、NVH、制動(dòng)安全等，如何在各性能指標(biāo)之間進(jìn)行平衡，制定預(yù)開發(fā)車型的性能指標(biāo)，是一項(xiàng)繁雜的工作。只有把性能開發(fā)融入到結(jié)構(gòu)開發(fā)中，使二者有機(jī)結(jié)合、同步穿插進(jìn)行，方能高效高質(zhì)地完成整車開發(fā)任務(wù)。Reference[1]周紹鵬.汽車整車開發(fā)流程分析[J].公路與汽運(yùn)，2018，5：9-12.[2]張從新.基于性能開發(fā)的整車正向開發(fā)體系淺析[J].汽車工業(yè)研究，2014，11：23-25.[3]王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8.[4]高強(qiáng).整車性能在整車開發(fā)