整車數(shù)模開發(fā)流程解析

劉艷紅，馬正歡，王漣清

（泛亞汽車技術中心有限公司，上海 201206）

前言

在整車數(shù)據(jù)研發(fā)過程中，所有數(shù)字模型按照整車產品分層結構層級分別裝配到安裝總成中，形成了一個龐大的數(shù)據(jù)結構——整車裝配結構（Vehicle Assembly Structure，VAS），通過配置管理，數(shù)據(jù)使用者能夠快速調用車型配置，滿足設計配合和驗證需求。但整車裝配結構說到底是一個數(shù)據(jù)管理結構，作為數(shù)據(jù)結構的基礎元素——數(shù)模，其質量直接關系到整車裝配結構下游用戶對結構的使用，數(shù)模的開發(fā)流程就變得尤為重要。以下將從數(shù)模狀態(tài)定義和數(shù)模發(fā)布節(jié)點兩個維度詳細闡述整車數(shù)模開發(fā)流程。

1 數(shù)模狀態(tài)定義

對數(shù)模開發(fā)進行管控，首先要定義數(shù)模狀態(tài)：定義零件所處開發(fā)階段，以及每個階段數(shù)模需要完成的設計狀態(tài)，即數(shù)模成熟度。

1.1 從設計階段分

全球產品描述系統(tǒng)中定義了兩種零件狀態(tài)“U（Understudy）”和“P（Production）”狀態(tài)：

“U”狀態(tài)：零件處于設計開發(fā)階段；

“P”狀態(tài)：零件處于可批量生產階段，數(shù)模已設計完成。

1.2 從數(shù)模成熟度分

將一個零件從設計開發(fā)到批量生產的設計完成度定義為三個階段：

“0”：粗糙數(shù)模，該階段數(shù)模在整車坐標位置上，只有基本的零件形狀和尺寸。

“1”：中間狀態(tài)，該階段數(shù)模在整車坐標位置上，能夠體現(xiàn)主導的設計意圖，并可用于制造軟模的開發(fā)。

“2”：最終數(shù)模，該階段數(shù)模在整車坐標位置上，完全體現(xiàn)設計意圖，能夠用于制造批量生產零件的硬模。

在兩個成熟度中間，允許工程師釋放無成熟度要求的X狀態(tài)，用于凍結中間工作狀態(tài)。TcAE 系統(tǒng)為每個狀態(tài)分別定義了不同的審批流程，流程流轉完成，即表示該版本數(shù)據(jù)狀態(tài)凍結——不可修改。凍結的數(shù)模版本用于上下游、不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)協(xié)同[1][2]。

將設計狀態(tài)和數(shù)模成熟都進行組合，每個零件從無到可批量制造都要經歷U0，U1 和P2 三種狀態(tài)，形成數(shù)模發(fā)布質量標準[2]，如圖1。

圖1 數(shù)模狀態(tài)定義

數(shù)模發(fā)布質量標準的形成為整車開發(fā)提供了可衡量的數(shù)據(jù)質量要求，整車成千上萬條零件，如何協(xié)調零件的發(fā)布時間以滿足開發(fā)進度需求，需要進一步討論數(shù)模發(fā)布節(jié)點。

2 數(shù)模發(fā)布節(jié)點

為了保證開發(fā)進度，整車開發(fā)流程設置了5 個工程零件發(fā)布節(jié)點，用于確保每個開發(fā)階段數(shù)模交付物能夠滿足下一個開發(fā)階段的使用[2][3][4]：

2.1 概念車工程零件發(fā)布節(jié)點（Concept Vehicle Engineer ing Release，CVER）

下車體架構件開發(fā)階段又稱為概念車產品開發(fā)階段，將該階段研發(fā)的零件發(fā)布定義為概念車工程零件發(fā)布節(jié)點（Concept Vehicle Engineering Release，CVER）。該階段零件為架構件中的關鍵零件，是整車開發(fā)的基礎和起點，如圖2。所有零件從初始的U0 狀態(tài)進行開發(fā)，并在節(jié)點將所有零件發(fā)布為最終狀態(tài)P2，滿足硬模開發(fā)要求。

2.2 整車結構工程零件發(fā)布（Structure Vehicle Engineering Release，SVER）

獲得下車體零件開發(fā)的一些關鍵參數(shù)之后，便可啟動其他架構件的開發(fā)。整車開發(fā)流程將此階段的開發(fā)的零件稱之為結構零件，其發(fā)布節(jié)點定義為整車結構工程零件發(fā)布（Structure Vehicle Engineering Release, SVER）。該階段主要包含除了上車體以外的其他架構零件的設計和發(fā)布，如圖2。

2.3 整車集成工程零件發(fā)布 (Integration Vehicle Engineer ing Release，IVER)

該階段主要研發(fā)跟造型面相關的內外飾零件。在設計部完成造型面的最終發(fā)布之后，相關內外飾部門開始內外飾零件的開發(fā)設計。該部分的零件發(fā)布完成之后，集成一輛整車的所有零件就全部完成。該發(fā)布節(jié)點就定義為整車集成工程零件發(fā)布 (Integration Vehicle Engineering Release，IVER)，零件范圍如圖2。

2.4 集成造車發(fā)布（Integration Vehicle Build Release，IVBR）

整車結構零件（SVER 零件）開發(fā)的過程中，為了提早驗證造車的可行性和BOM 的準確性，整車開發(fā)流程在SVER和IVER 節(jié)點之間，定義了虛擬造車節(jié)點。生產試制部門會在此節(jié)點進行物理造車。為了滿足集成物理造車對零件的需求，需要將有軟模要求的IVER 節(jié)點零件在物理造車前發(fā)布成U1 狀態(tài)，整車開發(fā)流程將該發(fā)布節(jié)點定義為集成造車發(fā)布（Integration Vehicle Build Release，IVBR）。通常，該節(jié)點與SVER 節(jié)點為同一天。在物理造車節(jié)點，生產試制部門用已經完成開發(fā)的CVER、SVER 零件加上軟模制造的IVBR零件制造物理樣車，供相應功能塊進行整車試驗。

2.5 長周期集成零件發(fā)布（Long Lead Integration Vehicle Engineering Release，LL IVER）

開發(fā)過程中，有一部分IVER 零件由于模具復雜程度高，開發(fā)周期長，為了不影響生產，這部分零件需要在IVER 節(jié)點之前完成數(shù)模釋放。整車開發(fā)流程將此部分零件的發(fā)布定義為長周期集成零件發(fā)布（Long Lead Integration Vehicle Engineering Release，LL IVER）。

零件的開發(fā)不是斷崖式的，而是幾個階段同時進行，是一個有重疊，循序漸進的過程。例如，在進行CVER 零件U1 狀態(tài)開發(fā)的同時，SVER/IVBR 零件啟動U0 狀態(tài)；當CVER 零件完成P2 狀態(tài)，SVER 零件應該完成U1 狀態(tài)發(fā)布，如圖2。

圖2 整車開發(fā)數(shù)模發(fā)布全景圖

全球數(shù)模成熟度模板更加詳細定義了每個零件在不同節(jié)點的成熟度要求（虛擬評審節(jié)點、發(fā)布節(jié)點）。為全球項目開發(fā)提供了數(shù)據(jù)發(fā)布進度模板，保證了全球項目開發(fā)進度的同步性。

3 結論

本文介紹的數(shù)據(jù)開發(fā)流程，規(guī)范了數(shù)模發(fā)布的要求和時間節(jié)點，提高了數(shù)模質量，為虛擬評審奠定了堅實基礎，保證了項目研發(fā)順利進行。該數(shù)模開發(fā)流程已在實踐中得到充分驗證，值得在整個領域內廣泛推廣[2]。