整車架構(gòu)平臺核心五步驟

整車架構(gòu)平臺核心五步驟平臺架構(gòu)在當(dāng)前汽車設(shè)計(jì)當(dāng)中優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑，本公眾號也有幾篇文章介紹平臺架構(gòu)，但很少有人探討如何切入整車架構(gòu)或者平臺。那么到底如何切入整車設(shè)計(jì)的平臺架構(gòu)呢？首先我們都明白平臺架構(gòu)的核心就是“簡單”化繁為簡。相信很多汽車工程師初入門時(shí)候?qū)W的第一課應(yīng)該是D-FEMA(Design-FailureModeandEffectsAnalysis)；而其中D-FEMA的開始就是邊界圖（BoundaryDiagram），而邊界圖的目的就是引導(dǎo)你考慮周邊的變量。如果周邊的變量越多那么復(fù)雜度就越高，產(chǎn)生的潛在失效問題會更多。從零部件再到系統(tǒng)級別都是如此運(yùn)用。那么平臺架構(gòu)他的核心就是讓你的邊界變化越小越好,從而你以后需要DVP(DesignVerificationPlan)的東西更少，當(dāng)更多的零件通用，更多相同的組合方式應(yīng)用，那么能夠節(jié)省大量的人力物力，從而能讓更小的變量而組合出更多種的產(chǎn)品組合。有了平臺架構(gòu)那么工程，通用的零件設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的交互接口；采購，零部件大批量的采購，多次利用避免重復(fù)開發(fā)也增加采購議價(jià)優(yōu)勢；制造，靈活的生產(chǎn)制作，通用的生產(chǎn)流程，避免重資本投資多條生產(chǎn)線；市場，從而快速準(zhǔn)確估算成本，根據(jù)現(xiàn)有成本區(qū)去定價(jià)，快速精準(zhǔn)投向市場盈利。從以上更加深了我們對平臺架構(gòu)基本核心的理解就是一個(gè)復(fù)雜度減少（ComplexityReduction）的過程。一般我們可以從以下五個(gè)步驟切入：平臺策略管理：任何工程的開始都是市場以及公司策略，所以架構(gòu)和平臺的開始都來自于市場和公司策略。那么平臺策略管理先從市場開始也毋庸置疑,首先產(chǎn)品進(jìn)行歸類,尋找目標(biāo)車型市場,產(chǎn)生目標(biāo)車型矩陣（對于Productportfolio可以點(diǎn)擊此處查看相關(guān)文章），規(guī)劃出產(chǎn)品序列，產(chǎn)生初步適合本公司的產(chǎn)品組合和時(shí)間計(jì)劃。零部件歸類：零部件歸類是整車架構(gòu)的基礎(chǔ)，只有能對零部件進(jìn)行劃分和歸類才能為架構(gòu)和平臺提供可能，否則無從下手。有人估計(jì)過汽車零部件的數(shù)量大概有一萬多個(gè)，當(dāng)然這個(gè)數(shù)據(jù)肯定不準(zhǔn)確，車輛定位不同差異性也很大，但是也可見一斑。那么對于汽車平臺化，那么必須要做的事情是能夠?qū)α悴考M(jìn)行歸類和總結(jié)，這樣才能回歸到大道至簡的原則，對零部件總結(jié)和歸類性能進(jìn)行系統(tǒng)集合。如下圖就是某OEM對零部件系統(tǒng)歸類分類命名為Commoditygroup.其中主要分如下六大塊,其中車身鈑金是模塊化的一個(gè)重點(diǎn),他能夠?qū)χ圃飚a(chǎn)生極大的優(yōu)化：BodyExterior車身以及外飾，主要為車身鈑金類型以及外飾附件Bodyinterior

車身內(nèi)部,主要為車身內(nèi)飾塑料件以及座椅空調(diào)系統(tǒng)Chassis底盤系統(tǒng)，主要分轉(zhuǎn)向，行駛，制動(dòng)，輪胎等底盤關(guān)于行駛轉(zhuǎn)向的機(jī)構(gòu)。Powertrain動(dòng)力系統(tǒng)，主要是指發(fā)動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)，標(biāo)定等等Electrical電子電氣系統(tǒng)，所有的車身，底盤控制模塊，供電，娛樂系統(tǒng)，線束等等Hybrid高壓以及混動(dòng)系統(tǒng)，電力電池，以及大于12V的線束，逆變器，等等。標(biāo)準(zhǔn)化接口：標(biāo)準(zhǔn)化接口是整車架構(gòu)的靈魂，只有了標(biāo)準(zhǔn)化的接口，才能為各個(gè)模塊提供快速方便的組合，例如樂高的靈魂就是相扣的接口結(jié)構(gòu)。那么在整車上面接口主要分兩塊，硬件接口和軟件接口，硬件接口主要是方便裝配和零件通用組合，軟件接口主要是為了通用化的通訊和電器模塊拓展。Software:軟件接口,現(xiàn)代CAN其實(shí)就是一個(gè)先驅(qū)，但是他的可拓展性和傳輸速度在當(dāng)前汽車電子化，智能化中已經(jīng)是一個(gè)阻礙了。CAN的拓展導(dǎo)致更多的ECU和線束的應(yīng)用所以他必然和平臺架構(gòu)的“簡”相沖突。所以在大眾平臺上我們看到更多采用網(wǎng)關(guān)的方式對ECU集合進(jìn)行分類了。但當(dāng)前新能源汽車軟件更多朝中央分布式發(fā)展，采用單一中央處理器，分布式應(yīng)用布局方式從而大大的減少ECU以及線束的應(yīng)用。不但加強(qiáng)的拓展同時(shí)也減輕了重量。Hardware硬件接口,讓更多的鈑金零部件能夠共享,讓鈑金關(guān)鍵結(jié)合部位以及零件標(biāo)準(zhǔn)化.通過對鈑金零部件的接口標(biāo)準(zhǔn)化,能夠極大增加鈑金的共用，零部件結(jié)合通用接口和減少制造成本以及耐久的分析.布置定型：布置和定型主要針對于零部件和系統(tǒng)的布置和定型，之前談到汽車零部件多達(dá)一萬多個(gè)，所以他集合是一個(gè)異常復(fù)雜的集合。大道至簡的核心是簡單，那么零部件的布置位置都會對于制造研發(fā)都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，如果能夠?qū)τ诹悴考牟贾脜^(qū)間進(jìn)行定型，那么對于零件的通用化設(shè)計(jì)，以及邊界變量的減少都是一個(gè)巨大幫助，從而減少零部件設(shè)計(jì)的考慮復(fù)雜度。從而減少零部件失效的風(fēng)險(xiǎn)。西湖下圖為某汽車公司給出的布置區(qū)塊分析,通過對整車布置進(jìn)行7個(gè)區(qū)塊分類,同時(shí)七個(gè)區(qū)塊內(nèi)部固化各個(gè)中系統(tǒng)和零部件的布置區(qū)塊,從而減少布置可行性分析的復(fù)雜度.系統(tǒng)組合與選型：對于每個(gè)系統(tǒng)以及零件的選型與組合，在D&R設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要秉承質(zhì)量，成本，重量以及功能進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)。同時(shí)考慮平臺通用和統(tǒng)一。他是平臺和架構(gòu)的組合材料，他的設(shè)計(jì)是否優(yōu)化和通用是平臺和架構(gòu)成功的關(guān)鍵。架構(gòu)以及平臺性能區(qū)間：對于牽扯到性能調(diào)校和拓展的核心系統(tǒng)和零件，都要給出他的性能區(qū)間帶bandwidth。這也是在大道至簡的核心工程下給市場給出多個(gè)的選項(xiàng)和組合模式.最開始的Dimension和車身就是核心，他能牽扯到，動(dòng)力傳動(dòng)的布置形式，例如傳統(tǒng)車，發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力傳動(dòng)布置，例如電動(dòng)車電池，電機(jī)的布置。那么如果是多種動(dòng)力傳動(dòng)布置；同時(shí)dimension牽扯整車內(nèi)部空間等等。那么此時(shí)就會需要對Dimension進(jìn)行性能區(qū)間的描述和評估。同時(shí)dimension是很多性能的載體，例如下面講到的dynamics，所以這就是為什么有架構(gòu)之后還會有平臺，基本上平臺就是一個(gè)dimension的可調(diào)區(qū)間。其次是動(dòng)力傳動(dòng)的選型，首先開始的是功率大小他會決定例如peformance動(dòng)力性和productefficiency能耗和環(huán)保法規(guī)等核心要求。再次是底盤性能，他的調(diào)校范圍決定了車輛的dynamics動(dòng)態(tài)性能包括轉(zhuǎn)向，制動(dòng)，車輛平順性，和極限操控的區(qū)間，當(dāng)然Dimension對這些指標(biāo)也是決定性的。天下武功唯快不破,那么對于復(fù)雜的汽車產(chǎn)品開發(fā)要快的核心就是減少復(fù)雜度,架構(gòu)和平臺化就是解藥但平臺不是萬能藥，他的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)有:大批量的召回-當(dāng)某個(gè)零件發(fā)現(xiàn)失效模式的時(shí)候，召回和產(chǎn)生的問題是大批量的。產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重-當(dāng)每個(gè)產(chǎn)品的細(xì)分市場性能不是特別明顯的時(shí)候，很容易讓市場產(chǎn)生視覺疲勞。大眾汽車產(chǎn)品在前幾十年中國汽車迅猛發(fā)展中大行其道是有一定的歷史使然，但不可否認(rèn)大眾在合適的時(shí)間和特定的發(fā)展階段采用了平臺和架構(gòu)（點(diǎn)擊

從大眾模塊化初探汽