朱述華 李增奎 張鐵群
(長城汽車股份有限公司技術中心,河北省汽車工程技術研究中心)
作為全球最大的汽車消費國,中國依然是各大車企爭奪的焦點。為了在激烈的競爭中攻城略地,不同的品牌有著不同的選擇。為了提高產品質量、縮短開發周期、降低開發成本,多數車企都早已開始加快平臺技術開發[1]。對于國際車企來說,成熟的平臺技術早已得到應用,近幾年國內自主品牌車企也不斷地對標國際車企,逐步樹立自己的平臺化和模塊化戰略目標。雖然現已有很多自主品牌也都建立了各自車型平臺,但在一定程度上來講還是與國際車企的平臺技術存在巨大差距。平臺的概念早已讓汽車人士耳熟,但對于整車企業來說,平臺的開發還是一個巨大的挑戰。為加速產品的更新換代,提高市場占有率,產品平臺化已成為各大車企的戰略性目標。
汽車的平臺是指在開發過程中用差別較小的底盤和車身結構,同時承載不同車型的開發及生產制造,生產出外形、功能(多體現在電氣和內外飾領域)不盡相同的產品[2]。通過將零部件的接口界面標準化開發和零部件及總成的通用化、系列化整合,進一步開發模塊化平臺模式。各大車企均應從公司戰略高度重視平臺技術,努力去開發具有高度衍生性,高度設計兼容性的整車平臺。
平臺化開展方向:平臺開發初期→平臺化戰略→模塊化戰略→標準模塊化戰略→成熟平臺技術。對于大部分汽車企業來說,目前處于平臺預開發階段或平臺概念確定階段。特別是國內自主車企,平臺開發的起步較晚,沒有正確的平臺技術開發方向和思路。
平臺化策略是用來指導設計研發用的一種標準,主要是通過對比標桿和結合現狀而制定。對于自主品牌車企來說,對標國際企業無疑是最有效的開展方法,通過“取其精華,去其糟粕”(有些失敗案例),結合產品線和資源線探索出一套適合企業現狀的平臺化策略。
2.1.1 可視部件平臺化策略開發
1)結合公司現狀,搜集產品信息和應用案例,明確對標范圍。
2)確定平臺對象范圍。對于可視部件來說,平臺對象應是對整體造型影響比較小、顧客感知度比較低的,可以看到的零部件或總成。例如:牌照燈、12 V電源接口及點煙器等。
3)標桿分析,策略制定。選定平臺對象,針對單一零部件或總成進行標桿品牌對比,總結標桿車企的平臺狀態,結合公司現狀,定義平臺化策略。主要表現形式可分為完全通用化、本體通用化及系列化3大類。以內后飾鏡的平臺化對標分析為例進行說明,如圖1~圖3所示。
4)策略初步驗證。通過仿真、布置及車型匹配等驗證方式,對平臺化初步策略進行驗證,根據驗證結果調整并完善平臺化策略。
5)技術狀態定義。通過驗證結果,對公司現狀進行系列劃分,明確每一個系列的技術狀態及后期規劃車型。
6)平臺化策略及技術狀態定義評審。組織相關高層領導、專家、平臺件相關聯人員進行評審。
7)策略下發及實施。匯總可視部件平臺化策略及技術狀態定義,形成標準,簽發實施;考慮到后期市場的動態變化及消費者對多元化的需求,策略會逐步的從橫向策略向縱向策略拓展,最終會形成成熟的探頭策略。
2.1.2 非可視部件平臺化策略開發
非可視部件平臺化策略的開發相對比較復雜一些,與車型平臺相關聯程度比較低的零部件或總成可以完全參照可視部件平臺化策略的開發方式。大部分非可視部件都是與車型平臺密切相關的,包括懸架、制動、傳動、轉向及地板等系統,此部分零部件或總成需要有一個新的開發思路。
何東腦子里馬上出現幼兒園,小學,中學,大學,孩子的婚禮,然后是他要進的八寶山。這都著的是哪門子急呵,進個八寶山還比賽?
1)搜集產品信息和技術狀態,明確對標范圍(參考可視部件平臺化策略開發)。
2)劃分模塊,制定目標。結合公司組織架構,劃分整車模塊。由于關系到未來5~10年產品的統一規劃,需從公司戰略角度上選取標桿平臺作為參考對象,為后期的模塊化戰略做出前期準備。目前可作參考的主要有大眾平臺戰略(NSF,MQB,MLB,MSB)、豐田平臺戰略(TNGA計劃)、日產平臺戰略(CMF)及馬自達平臺戰略(SKYACTIV技術)等。
3)分步對標,總結策略。通過產品樹分解,對模塊內相關聯零部件及模塊外關聯部件分析,從材料工藝、接口界面、零部件層級做出現狀整合分析,分層級總結平臺化策略。結合標桿對比,確定不同層級的技術狀態。
4)初步策略評審。組織上下游專家、領導、平臺開發人員、公司戰略人員、企業規劃人員等,綜合評審非可視部件初步策略。評審后定義各層級的技術狀態,得到各相關單位及領導的初步認可之后,需組織具體部件的相關設計人員及項目組人員進行具體驗證。
5)平臺化策略及技術狀態驗證。對相關部件進行幾何影響因素、性能影響因素分析,通過仿真、布置、車型匹配等驗證方式,對平臺化策略進行驗證,根據驗證結果調整并完善技術狀態定義。
6)再次評審,簽發實施。再次組織相關人員進行評審,確定最終技術狀態;匯總非可視部件技術狀態定義,形成標準,簽發實施;由于平臺化策略均是平臺開發初期的理想目標,后期需根據具體情況進行調整。
平臺開發是經過漫長的部件接口界面通用化、部件通用化、零部件平臺共享、模塊化發展,形成產品設計通用化和部件最大程度通用化2種方式。平臺化策略的開發需要考慮各種因素(市場環境,技術發展等)對產品的影響,結合現狀一步一步地向模塊化方向發展。
通過前期平臺化的開發與應用,為模塊化的開發奠定了基礎。隨著技術的發展,自主品牌可能會有部分正向設計能力,這也為模塊化開發提供了一定程度的技術保障。
首先,要針對公司現狀識別共用構建模塊(CBB),建立CBB清單。模塊化CBB不僅可以車型內進行共用,車型間也可以進行共用,且可以單獨進行升級。CBB提取最終實現的目標是構建高效的通用化、系列化及模塊化部件,在平臺衍生車型及新底盤平臺構建過程中盡可能多的應用,減少車型開發周期及費用,實現產品平臺化設計。
其次,依照模塊構建原則選擇合適的構建方法,綜合分析標桿車、供應商資源、公司資源及未來產品規劃,對構建模塊的內聚度、耦合度、復雜度、開放度進行評價分析,確定構建模塊的合理性。
從產品開發和項目管控上,建立一個系統性的共享機制。將CBB清單劃分3大類,客戶感知度不高的可分為基礎模塊,用來定義車型平臺;客戶感知度高,投資較大的可分為控制模塊,用來定義市場需求的輸出;體現車型個性化,客戶感知度高的外部模塊可分為輔助模塊,用來定義產品間的差異。通過CBB清單分類,細化CBB技術狀態,組建共享平臺,為后期的產品設計提供平臺化技術參考。
平臺化到模塊化的演化是一種必然的趨勢,當部件的通用化、標準化達到一定的程度,車型平臺的概念就自然的形成了。為削減成本、提高產品質量和市場競爭力,自主品牌車企主要采用將老產品整合逐步形成平臺化、模塊化,新產品全面引入平臺、模塊設計的開發模式。未來的車型平臺將會完全采用部件種類較少的模塊化平臺,經過組建標準模塊,進入標準模塊化戰略階段,逐步優化生產方式,形成成熟的車型平臺。這將是自主車企平臺戰略的主要方向,車型平臺的開發還需國內自主品牌不斷地摸索和創新,爭取實現汽車工業的跨越式發展。