汽車整車性能數(shù)字化的正向研發(fā)流程和技術(shù)研究

摘 要：對于整車研發(fā)的思路，在研究汽車的整車性能數(shù)字化的正向研發(fā)流程及技術(shù)，在各種技術(shù)的應(yīng)用下控制整車的具體性能數(shù)值，進(jìn)行整車性能的全面開發(fā)。文章根據(jù)自己的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和車型研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，簡單敘述了數(shù)字化的整車性能正向研發(fā)它的流程和技術(shù)的形成，討論了自主品牌汽車企業(yè)在整車正向研發(fā)流程的建設(shè)上需要關(guān)注的方向。

關(guān)鍵詞：汽車；數(shù)字化；整車性能；正向研發(fā)

中圖分類號(hào)：U463.62；TP391.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）33-0004-02

1 背景概述

近年來，隨著社會(huì)發(fā)展的越來越快，汽車的更新?lián)Q代也逐漸加快，同時(shí)人們對汽車的各種要求也越來越高。比如消費(fèi)者對汽車的耗油量、動(dòng)力性能、被動(dòng)安全性能、空間的舒適性，以及整車的噪音、氣味性等各方面的關(guān)注度也越來越高。汽車的整車性能和車的外部感觀、內(nèi)部的裝飾是不一樣的，整車性能它是一個(gè)隱性的、不明顯的指標(biāo)，消費(fèi)者在感官上不易直接看到或者感覺到，但是在消費(fèi)者的日常用車操作過程中會(huì)受到很大的影響，所以，在整車研發(fā)時(shí)要對車的整體性能進(jìn)行全面的研究、探討和設(shè)計(jì)。

在開展整車研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)不同的研發(fā)目標(biāo)采用相應(yīng)的研發(fā)設(shè)計(jì)程序，隨著整車研發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展，新技術(shù)、新方法也不斷得到產(chǎn)生與應(yīng)用，從而研發(fā)設(shè)計(jì)流程也應(yīng)做出相關(guān)調(diào)整和更新，實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)流程更趨科學(xué)性和合理性。因此，研發(fā)手段和方法的進(jìn)步與研發(fā)流程密切聯(lián)系，同時(shí)不斷互相影響。

近幾年，隨著中國汽車市場的持續(xù)繁榮發(fā)展，汽車企業(yè)在整車研發(fā)水平上也逐漸得到提升，但在汽車的研發(fā)流程上仍然是在不斷探索中。

個(gè)別整車企業(yè)現(xiàn)在仍是起步的關(guān)鍵時(shí)期，甚至有的企業(yè)還在進(jìn)行以逆向開發(fā)為主。這種逆向開發(fā)存在一定的缺點(diǎn)，它可以設(shè)計(jì)出外觀漂亮的車型或者是內(nèi)在的個(gè)性裝飾，但是汽車的整車性能卻難以達(dá)到理想狀態(tài)。汽車設(shè)計(jì)本應(yīng)體現(xiàn)以人為本，滿足消費(fèi)者的各種使用需求，企業(yè)不但要設(shè)計(jì)出漂亮的外形，更重要的是使車輛具有良好的各種性能，這就取決于企業(yè)的正向性能研發(fā)能力和完善的開發(fā)流程，正向開發(fā)能力和完善的流程是企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地的保障。

2 數(shù)字化性能正向研發(fā)的流程與思路

2.1 整車的正向研發(fā)

2.1.1 正向研發(fā)的內(nèi)容

整車的正向研發(fā)主要包括：

①汽車的整車外觀造型；

②汽車的裝飾和功能；

③汽車的動(dòng)力研發(fā)；

④汽車的底盤研發(fā)；

⑤整車性能研發(fā)匹配等。其中整車性能的研發(fā)對整車企業(yè)和消費(fèi)者都是非常重要的，也是本文的重點(diǎn)。

2.1.2 正向研發(fā)應(yīng)該注意的問題

研發(fā)車型立項(xiàng)初期首先應(yīng)該要做相應(yīng)的市場調(diào)查，同時(shí)對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析來確定新產(chǎn)品的市場定位、目標(biāo)客戶群等。進(jìn)一步制定新車型的項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃和產(chǎn)品定義，主要包括整車開發(fā)周期、動(dòng)力系統(tǒng)選型和整車性能指標(biāo)等。在項(xiàng)目開發(fā)過程中還要持續(xù)不斷的對市場上潛在競爭車型和成功車型進(jìn)行深入的調(diào)查、對比分析，從中找出不足、吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)為己所用。這是保證整車性能的重點(diǎn)，而且還可以減少工程樣車及汽車零部件試制的浪費(fèi)。

2.2 數(shù)字化性能的正向研發(fā)

整車的性能研發(fā)從某種意義上說，就是數(shù)字化的研發(fā)過程，最基本的要求是要滿足各種標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。同時(shí)通過分析有特色、有競爭力車型的實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真分析結(jié)果，整理制定出整車的各種性能目標(biāo)，而且要能夠落實(shí)整車性能指標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。整車性能指標(biāo)應(yīng)該分別在各個(gè)系統(tǒng)、零部件逐級分解，最后體現(xiàn)在系統(tǒng)和零部件中，使系統(tǒng)及零部件性能指標(biāo)有據(jù)可依。以數(shù)字化的形式定義整車性能，并通過控制對已參數(shù)化定義的整車性能，來完成整車性能的正向研發(fā)。最后在研發(fā)后期對各系統(tǒng)和零部件性能進(jìn)行全面確認(rèn)，嚴(yán)格控制零部件性能品質(zhì)，才能使整車和系統(tǒng)所需性能得到保障。

3 數(shù)字化性能正向研發(fā)的基本要素

3.1 工程可行性研究

整車性能的正向研發(fā)需要對未來的產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)劃和開展工程化可行性研究，把市場調(diào)研的潛在需要客戶轉(zhuǎn)化成數(shù)字化整體性能的目標(biāo)，例如：碰撞被動(dòng)安全性能要求、NVH性能要求、耗油量和動(dòng)力性能，操控性能要求等。

3.2 CAE技術(shù)的應(yīng)用

CAE技術(shù)是具有特色的數(shù)字化研發(fā)的一種手段，目前計(jì)算機(jī)技術(shù)在不斷的向前發(fā)展，CAE技術(shù)與國內(nèi)外許多整車企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)流程融合起來，而且在整車性能研發(fā)中有著不可替代的地位。對于不同需求的各項(xiàng)性能要求，通過各種各樣的CAE仿真技術(shù)的分析，把細(xì)微之處融入到汽車的零部件設(shè)計(jì)中，能夠給設(shè)計(jì)者給予引導(dǎo)作為參考。

可以通過模擬整車的各個(gè)性能，對整車進(jìn)行擇優(yōu)選擇并改進(jìn)，從而能夠使整車性能存在的問題發(fā)生幾率降低，進(jìn)一步使整車研發(fā)周期縮小并降低研發(fā)的成本。

3.3 整車性能開發(fā)流程與規(guī)范的完整

整車性能研發(fā)是個(gè)全面的、系統(tǒng)工程，各個(gè)性能都要維持它們之間的平衡，而且每個(gè)性能都與研發(fā)、材料、成本、供應(yīng)商有一定的關(guān)系，就會(huì)給部門之間的合作和解決問題帶來很多困難，此外，如果每次的研發(fā)、設(shè)計(jì)、分析、繪圖等不能夠有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，那么得出的結(jié)果也就不一樣，每次實(shí)驗(yàn)也就不能夠相對比，這樣會(huì)給整車性能的控制帶來很多不必要的麻煩，阻礙研發(fā)的進(jìn)程。這樣也會(huì)使整車性能展現(xiàn)出一個(gè)發(fā)散的趨勢，最后使其失去原有的意義。所以一個(gè)比較成熟的開發(fā)流程與統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對整車性能的成功研發(fā)起著至關(guān)重要的作用。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)的控制

如果是全部的性能都通過數(shù)字化的形式來控制，但是在現(xiàn)實(shí)的使用過程中卻會(huì)發(fā)生任何得可能性，例如：因競爭車型所處的環(huán)境狀況與不同的檢測方法、簡化與假設(shè)邊界條件的不一致、零部件本身存在的一致性差異、整車的生產(chǎn)過程差異與研發(fā)人員的技術(shù)能力不同等，都能夠影響到整車性能的目標(biāo)。所以在進(jìn)行整車研發(fā)過程的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)和失效模式分析，以減少整個(gè)性能存在的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié) 語

隨著汽車行業(yè)的競爭越來越激烈，以及消費(fèi)者不斷增長的生活水平和汽車知識(shí)的普及，整車性能正向研發(fā)能力是至關(guān)重要的，也是一個(gè)企業(yè)能夠繼續(xù)向前不斷發(fā)展的重要因素之一。整車性能正向研發(fā)不僅與工程技術(shù)應(yīng)用有密切的關(guān)系，而且也是一個(gè)典型的技術(shù)管理的過程。

本文主要對當(dāng)前比較成熟的整車性能正向研發(fā)技術(shù)進(jìn)行簡單的敘述和總結(jié)，希望能夠引起越來越多的人關(guān)注整車性能正向研發(fā)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，同時(shí)使自主汽車的正向研發(fā)水平得到進(jìn)一步提高。

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