機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)及質(zhì)量控制探討

宋鴻

摘要：隨著我國汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車呈現(xiàn)大眾化、普及化的趨勢，汽車的NVH性能受到顧客及汽車廠商的廣泛關(guān)注和重視。在實際研發(fā)時期怎樣對整個車子NVH性能展開設(shè)計和控制成為重要問題。文章從我國汽車NVH研發(fā)情況入手，介紹了汽車產(chǎn)品開發(fā)前、中、后期的設(shè)計情況。

關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品；研發(fā)；質(zhì)量控制；汽車行業(yè)；NVH性能 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TH186 文章編號：1009-2374（2015）03-0046-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0215

進(jìn)行汽車產(chǎn)品研發(fā)的時候，一般把汽車的性能劃分為多種功能，若這一系列功能滿足設(shè)計的要求，整車的性能就會滿足期望目標(biāo)。汽車NVH性能是汽車產(chǎn)品各項性能的重要指標(biāo)之一，在對汽車研發(fā)的時候把汽車的NVH性能與安全性。排放性等性能進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計。隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，各個級層的供應(yīng)商與整車廠的合作更加緊密，各種品牌汽車的使用性能及安全性之間的差異性不斷縮小，本文以機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)及質(zhì)量控制為研究視角，分析了汽車NVH研發(fā)情況，介紹出汽車產(chǎn)品開發(fā)前、中、后期的實際情況。

1 汽車NVH研發(fā)規(guī)劃

世界上汽車市場上各個汽車公司之間面臨著利益沖突與利益共享，促進(jìn)技術(shù)研發(fā)也以兩種合作方式存在，汽車的研發(fā)也向著多元化的方向發(fā)展。競爭對手之間的研發(fā)是因共同利益的驅(qū)使促使某些老牌競爭對手相互聯(lián)合，在關(guān)鍵技術(shù)及零部件上聯(lián)合開發(fā)，達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的效果，從而促進(jìn)雙方的共同發(fā)展。由于市場競爭的日益激烈，汽車整車廠家為實現(xiàn)降低成本，提升自身產(chǎn)品競爭力，采用降低供貨價格的辦法把價格壓力轉(zhuǎn)向零部件企業(yè)，從而迫使其承擔(dān)更多的研發(fā)和制造任務(wù)。研發(fā)新型汽車的流程可以劃分為前期、設(shè)計時期、開發(fā)、試生產(chǎn)、批量生產(chǎn)等階段。

NVH性能的調(diào)試和開發(fā)工作必須與汽車的總體設(shè)計流程緊密結(jié)合，穿插在汽車設(shè)計與研發(fā)各個環(huán)節(jié)之中。為了有效提升汽車的NVH性能，依照研發(fā)新型汽車產(chǎn)品的流程N(yùn)VH研發(fā)工作可以劃分為如下階段：首先設(shè)計汽車概念，NVH性能工程師必須參與汽車總體概念設(shè)計過程，參與NVH指標(biāo)及其協(xié)調(diào)性與其他性能關(guān)系的制定過程。根據(jù)手機(jī)相同類型汽車的NVH信息，對標(biāo)桿樣車的NVH性能展開試驗會為分析，創(chuàng)建滿足樣車NVH目標(biāo)。設(shè)計NVE工作必須根據(jù)CAD方法對汽車的不同零件。整車的NVH性能進(jìn)行分析，與供應(yīng)商進(jìn)行協(xié)調(diào)，對部件級系統(tǒng)層次展開測試。開發(fā)時期工作重心轉(zhuǎn)移至以試驗為主的性能調(diào)試。必須全面對樣車的NVH性能進(jìn)行測試，找尋差距，給出合理的改進(jìn)方案。試生產(chǎn)時期做小批量NVH檢核，從而發(fā)現(xiàn)并解決從生產(chǎn)裝配等出現(xiàn)的NVH性能問題。投產(chǎn)時期NVH開發(fā)工作初期質(zhì)量進(jìn)行抽查并解決遺留下來的性能問題。

2 設(shè)計汽車產(chǎn)品開發(fā)前期的NVH性能

研發(fā)汽車產(chǎn)品是一個系統(tǒng)的、復(fù)雜的過程，在進(jìn)行汽車設(shè)計時，主要的目標(biāo)是完成總體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以，汽車產(chǎn)品開發(fā)前期的NVH任務(wù)就是制定整個車的NVH指標(biāo)，并把該指標(biāo)分化至各個子系統(tǒng)和部件之中。這一系列的工作影響著汽車NVH性能是否得以實現(xiàn)，阻礙制定汽車NVH性能的因素包括顧客需求、競爭企業(yè)樣車水平、公司技術(shù)水平、政府法規(guī)等，設(shè)計公司必須根據(jù)客戶的實際要求，設(shè)計新型汽車的定位及所服務(wù)的客戶群，這是進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃過程中必須完成的工作。同時，認(rèn)真分析標(biāo)桿樣車在振動噪聲方面的相應(yīng)特點。汽車產(chǎn)品NVH性能所牽涉的知識背景過深，世界上多數(shù)大型汽車跨國工資采用專業(yè)的咨詢工作或NVH部門同市場實現(xiàn)聯(lián)合。

關(guān)于政府強(qiáng)制性法規(guī)，只要依照公告的要求對動力傳動系統(tǒng)和進(jìn)、排氣系統(tǒng)對于標(biāo)桿樣車展開定量分析，從而更加全面地分析和了解振動噪聲處理辦法。分析競爭公司樣車水平是汽車產(chǎn)品開發(fā)前期NVH設(shè)計最關(guān)鍵的一步。因我國國內(nèi)最新型的汽車主要采用汽車公司研發(fā)部門設(shè)計與外委分析相互結(jié)合的方式完成。國內(nèi)外委設(shè)計與分析對于NVH性能的要求不夠明確，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不足，NVH性能方面的專家大多是試驗方面專家。根據(jù)整車NVH提出的要求和分解至子系統(tǒng)方面的要求不明確，因此，認(rèn)真研究競爭公司樣車NVH水平尤為重要。設(shè)計整個車的NVH目標(biāo)必須參考上述因素并根據(jù)競爭公司樣車NVH水平實施。制定整車的NVH目標(biāo)需要根據(jù)競爭公司樣車NVH水平給予主、客觀評價、新車型的所定位市場及其成本等因素而定。評價競爭公司樣車NVH水平主觀評價可以劃分為振動、噪聲及不平順性三個方面。對整車振動的主觀評價包含座椅、方向盤、后視鏡前地板振動等各個方面，泊車狀態(tài)下，點、熄火的時候觀察車身振動情況。減速、急加速的狀態(tài)。整車噪聲主觀評價包含泊車狀態(tài)下急加速、減速正副駕駛及后座乘客耳邊的噪聲大小及其品質(zhì)、開、關(guān)門聲音。處于泊車狀態(tài)急加速。減速發(fā)動機(jī)部位出現(xiàn)的排氣聲、進(jìn)氣聲等。因競爭公司樣車NVH水平客觀評價就是制定整車振動標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)，主要對整車及部件NVH水平展開測試，試驗整車NVH固有特性情況。振動測試的流程如圖1所示：

3 汽車產(chǎn)品開發(fā)中、后期的設(shè)計

設(shè)計汽車產(chǎn)品的中期主要是設(shè)計產(chǎn)品的詳細(xì)車型，此時必須把NVH目標(biāo)融合在設(shè)計之內(nèi)，尤其是外包出來的系統(tǒng)及部件，可以把NVH指標(biāo)當(dāng)做工程標(biāo)書和合同的一部分。此時整車廠及設(shè)計公司與工程師需要協(xié)作研制，尤其重視性能集成的協(xié)調(diào)。因NVH問題過于復(fù)雜，多個環(huán)節(jié)相關(guān)聯(lián)系、耦合，如果一個零、部件出現(xiàn)改動之后，就會影響整個NVH性能。

同時，NVH性能與其他性能之間存在一定的矛盾體，這就要求整車項目團(tuán)隊需要協(xié)調(diào)解決。汽車產(chǎn)品開發(fā)中期可以采用CAE數(shù)字化樣車計算出整車NVH飛固定特性。為確保整車NVH數(shù)字化平臺的建立，這一時期必須對材料的性能、零部件特征、剛度等展開分析和測試。NVH設(shè)計分析完成之后，如果數(shù)字化樣車完工期各項性能都滿足要求，可以展開模型試制。此時，必須對模型車輛展開主觀和客觀的評價。開展這樣的評價便于發(fā)現(xiàn)NVH存在的問題并對數(shù)值化樣車加以驗證。隨之，根據(jù)實驗對數(shù)字分樣車模加以修改，創(chuàng)建混合數(shù)值化模型。試制完工之后，必須對車輛的NVH穩(wěn)健性展開分析。

在樣車完工之后，必須對各個結(jié)構(gòu)和動力的樣車實施NVH調(diào)試，樣車完成實驗后必須與標(biāo)桿車NVH的評價相同，同時也要進(jìn)行CAE分析定義測試項目并給予相應(yīng)的檢驗報告。對比測試結(jié)果與標(biāo)桿車，對無法實現(xiàn)目標(biāo)值的項目展開工作計劃，若測試結(jié)果滿足要求，需要給出具體的達(dá)標(biāo)報告、風(fēng)險評估報告、工程簽發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計時期NVH CAE分析可以實施有效的設(shè)計驗證，從而防止出現(xiàn)較大的設(shè)計失誤。因設(shè)計、裝配、供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量等因素會致使NVH性能存在一些問題，有效解決這一系列問題需要花費(fèi)大量的NVH調(diào)試時間。首先，對NVH性能給予主觀及客觀的分析和評價，比較目標(biāo)值，量化需要改進(jìn)；其次，診斷出現(xiàn)問題的因素，依照診斷結(jié)果給予有效方案；最后，對改進(jìn)的方案進(jìn)行驗證，確保最終簽發(fā)時可以滿足所有NVH目標(biāo)值的要求。

4 結(jié)語

隨著用戶對汽車的性能要求的不斷升高，研發(fā)設(shè)計高水準(zhǔn)的汽車產(chǎn)品及品牌質(zhì)量對于汽車行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。汽車產(chǎn)品的NVH性能控制是一項比較復(fù)雜的工程，文中以汽車設(shè)計的各個階段采用試驗機(jī)分析辦法為研究依據(jù)，分析汽車產(chǎn)品NVH概念設(shè)計在產(chǎn)品完成各個階段發(fā)揮的作用。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）