整車研發(fā)驗(yàn)證資源控制研究

朱飛雄，盧生林，張獻(xiàn)洋，劉艷紅 ZhuFeixiong，Lu Shenglin，Zhang Xianyang，Liu Yanhong

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整車研發(fā)驗(yàn)證資源控制研究

朱飛雄，盧生林，張獻(xiàn)洋，劉艷紅 ZhuFeixiong，Lu Shenglin，Zhang Xianyang，Liu Yanhong

（奇瑞汽車股份有限公司 汽車工程技術(shù)研究總院，安徽 蕪湖 241009）

我國(guó)已經(jīng)成為汽車制造和消費(fèi)大國(guó)，國(guó)內(nèi)自主品牌企業(yè)快速發(fā)展，企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈；新產(chǎn)品開發(fā)投放市場(chǎng)的速度決定了企業(yè)發(fā)展的命運(yùn)；針對(duì)V字形正向開發(fā)流程，著重強(qiáng)調(diào)新產(chǎn)品開發(fā)過程中試驗(yàn)驗(yàn)證資源控制，通過驗(yàn)證模型的建立可快速梳理新項(xiàng)目驗(yàn)證內(nèi)容及車輛資源和預(yù)算等信息，可快速高效組織試驗(yàn)驗(yàn)證工作，有效控制項(xiàng)目開發(fā)成本和周期。

汽車；試驗(yàn)；資源

0 引 言

近年來，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，已經(jīng)成為支撐和拉動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，2017年我國(guó)汽車產(chǎn)銷兩旺，全年汽車產(chǎn)銷分別完成2 901.54萬輛和2 887.89萬輛，連續(xù)9年蟬聯(lián)全球第一，創(chuàng)歷史新高。我國(guó)自主品牌汽車企業(yè)異軍突起，獲得了快速發(fā)展，產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)能力得到快速提高；各個(gè)車企每年推出的新車層出不窮，新產(chǎn)品的開發(fā)及驗(yàn)證花費(fèi)大量的人力和財(cái)力，驗(yàn)證資源的有效控制尤為重要。

1 產(chǎn)品開發(fā)

汽車產(chǎn)品開發(fā)是一個(gè)V字形開發(fā)過程，從市場(chǎng)調(diào)研到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從產(chǎn)品驗(yàn)證到客戶體驗(yàn)。產(chǎn)品開發(fā)要做大量的虛擬驗(yàn)證和實(shí)物驗(yàn)證工作，只要用戶能體驗(yàn)到的功能及觸摸到的細(xì)節(jié)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和試驗(yàn)人員均需制訂詳細(xì)的DFMEA（Design Failure Mode and Effects Analysis，設(shè)計(jì)失效模式與效果分析）及DVP（Design Verification Plan，設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃），驗(yàn)證人員根據(jù)DVP進(jìn)行充分驗(yàn)證，確保產(chǎn)品的部件質(zhì)量和整車性能達(dá)標(biāo)。

正向開發(fā)一款車型的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4～5年，且每一款車型都有一個(gè)生命周期，市場(chǎng)機(jī)遇瞬息萬變，遲一步上市就存在被市場(chǎng)或法規(guī)淘汰的風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)及項(xiàng)目管理能力提出了高的要求，合理利用有限資源，短期內(nèi)完成產(chǎn)品開發(fā)和驗(yàn)證[1]。所在公司一直倡導(dǎo)V字形正向開發(fā)流程，如圖1所示，并一直深耕整車平臺(tái)化研究，已推出T1X和M1X兩大整車平臺(tái)，各平臺(tái)車型零部件通用率高達(dá)70%，極大地壓縮了產(chǎn)品開發(fā)周期和成本，將原來的非平臺(tái)化整車開發(fā)48個(gè)月的周期壓縮至24個(gè)月，為企業(yè)贏得了時(shí)間，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

圖1 V字形開發(fā)流程

2 試驗(yàn)策劃

V字形正向產(chǎn)品開發(fā)需要大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，從材料試驗(yàn)、零部件試驗(yàn)、系統(tǒng)試驗(yàn)到整車試驗(yàn)4個(gè)層級(jí)逐級(jí)開展，如圖2所示；驗(yàn)證涉及內(nèi)外飾、底盤、車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、空調(diào)、電器、認(rèn)證等設(shè)計(jì)部門；同時(shí)涉及整車12個(gè)性能維度，包括振動(dòng)噪聲、車輛行駛性能、整車能源管理、熱管理、安全、耐久可靠性、感官質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、密封性、信息娛樂、人機(jī)交互、電磁兼容機(jī)電平衡。

圖2 4級(jí)驗(yàn)證體系

新產(chǎn)品開發(fā)不僅要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范及要求，同時(shí)產(chǎn)品與同級(jí)別競(jìng)爭(zhēng)車型相比還需具備競(jìng)爭(zhēng)力，這就要求產(chǎn)品必須進(jìn)行大量比對(duì)測(cè)試，確保其具備卓越的性能，可以贏得市場(chǎng)認(rèn)可[2]。

試驗(yàn)策劃需根據(jù)項(xiàng)目類型及產(chǎn)品定位、開發(fā)周期、市場(chǎng)及產(chǎn)品配置等信息，綜合考慮制訂整車驗(yàn)證計(jì)劃。因項(xiàng)目受成本影響同時(shí)車輛資源必須有效控制，整個(gè)試驗(yàn)策劃過程需要反復(fù)和設(shè)計(jì)人員及試驗(yàn)人員商討，經(jīng)過多年經(jīng)驗(yàn)積累，建立了一套完整的試驗(yàn)驗(yàn)證體系，如圖3所示。試驗(yàn)驗(yàn)證分為虛擬驗(yàn)證和實(shí)物驗(yàn)證，虛擬驗(yàn)證主要為項(xiàng)目前期分析階段，P3節(jié)點(diǎn)（項(xiàng)目批準(zhǔn)、項(xiàng)目詳細(xì)設(shè)計(jì)完成，批準(zhǔn)產(chǎn)品進(jìn)入量產(chǎn)開發(fā)階段）之前的CAE（Computer Aided Engineering，計(jì)算機(jī)輔助工程）分析，主要集中在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、流場(chǎng)分析、安全結(jié)構(gòu)分析等；實(shí)物驗(yàn)證（P3節(jié)點(diǎn)后）主要分為材料、零部件、系統(tǒng)、整車4級(jí)驗(yàn)證體系，在此主要介紹整車試驗(yàn)。整車級(jí)試驗(yàn)分為：（1）臺(tái)架及快速試驗(yàn)（4立柱臺(tái)架、24通道臺(tái)架試驗(yàn)、試驗(yàn)場(chǎng)快速試驗(yàn)等），如比利時(shí)、強(qiáng)化試驗(yàn)，這些試驗(yàn)通過路譜采集對(duì)比分析，計(jì)算出強(qiáng)度系數(shù)，即試驗(yàn)場(chǎng)運(yùn)行1 km相當(dāng)于用戶實(shí)際里程的數(shù)倍，可以在短時(shí)間內(nèi)快速驗(yàn)證整車結(jié)構(gòu)是否存在設(shè)計(jì)缺陷，為產(chǎn)品開發(fā)贏得整改時(shí)間，并有效保障產(chǎn)品質(zhì)量；（2）性能及專項(xiàng)試驗(yàn)，主要為性能維度涉及的12個(gè)模塊，從產(chǎn)品定義中分解出來，和客戶關(guān)聯(lián)度比較高，涉及產(chǎn)品上市競(jìng)爭(zhēng)力，客戶感知度較高，如客戶舒適性，在工程上分解為行駛舒適性、聲學(xué)舒適性、空調(diào)舒適性、乘坐舒適性、操作舒適性等，這些指標(biāo)逐級(jí)細(xì)分到4級(jí)甚至5級(jí)，直至單獨(dú)分解到零部件參數(shù)進(jìn)行控制和驗(yàn)證；（3）接近量產(chǎn)階段的車輛開展的模擬類測(cè)試，如用戶模擬試驗(yàn)、城市工況、出租車試驗(yàn)等，路況涵蓋鄉(xiāng)村路、城市、山路、高速等，模擬用戶日常使用，以用戶體驗(yàn)方式提前驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量；（4）季節(jié)性試驗(yàn)及三高標(biāo)定，高寒黑河試驗(yàn)，在極寒狀態(tài)下驗(yàn)證整車各功能使用情況，除霜性能、低溫下制動(dòng)性能等，高溫高原試驗(yàn)，在極限狀態(tài)下驗(yàn)證動(dòng)力性、空調(diào)及制動(dòng)等性能和功能件極限條件下的使用情況、海南腐蝕試驗(yàn)，暴露產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用和防護(hù)工藝等方面的腐蝕缺陷，每10個(gè)循環(huán)試驗(yàn)相當(dāng)于車輛在腐蝕環(huán)境最惡劣地區(qū)使用1年，試驗(yàn)條件極其苛刻，杜絕腐蝕門事件發(fā)生并進(jìn)行一些反季節(jié)標(biāo)定工作。

圖3 驗(yàn)證體系

3 資源控制

企業(yè)發(fā)展建有長(zhǎng)遠(yuǎn)的產(chǎn)品規(guī)劃，同一時(shí)間有諸多不同定位的項(xiàng)目在同步開發(fā)，試驗(yàn)驗(yàn)證人員及試驗(yàn)設(shè)備資源沖突較為突出，利用有限的資源組織策劃開展驗(yàn)證工作很重要，將團(tuán)隊(duì)每人近幾年負(fù)責(zé)的不同類型項(xiàng)目驗(yàn)證計(jì)劃匯總，按照公司統(tǒng)一的研發(fā)流程，并根據(jù)現(xiàn)有的6大類型項(xiàng)目進(jìn)行梳理，通過歷史項(xiàng)目、現(xiàn)行項(xiàng)目以及預(yù)研項(xiàng)目驗(yàn)證計(jì)劃統(tǒng)計(jì)分析，整理出試驗(yàn)驗(yàn)證模型數(shù)據(jù)庫(kù)，如圖4所示，可以快速梳理出不同類型項(xiàng)目關(guān)鍵驗(yàn)證內(nèi)容、車輛資源、試驗(yàn)預(yù)算等需求信息，并結(jié)合具體項(xiàng)目市場(chǎng)特點(diǎn)和產(chǎn)品定位等補(bǔ)充信息，可快速準(zhǔn)確地建立新項(xiàng)目試驗(yàn)驗(yàn)證策劃方案。

新項(xiàng)目驗(yàn)證計(jì)劃資源控制，需加強(qiáng)前期虛擬驗(yàn)證力度和臺(tái)架試驗(yàn)強(qiáng)度，減少后期整車試驗(yàn)資源。同時(shí)根據(jù)企業(yè)平臺(tái)化開發(fā)推廣，通過CAE分析減少不必要的驗(yàn)證項(xiàng)目，為公司減少整車生產(chǎn)試制費(fèi)用以及相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證費(fèi)用，并且壓縮周期。如換動(dòng)項(xiàng)目，側(cè)重發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱性能，重點(diǎn)策劃驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱專項(xiàng)耐久試驗(yàn)，同時(shí)兼顧新動(dòng)總影響的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、熱管理、碰撞安全、振動(dòng)噪聲、操穩(wěn)性、制動(dòng)等性能驗(yàn)證；FL（Face Lift，變形開發(fā)）項(xiàng)目因重點(diǎn)為內(nèi)外飾部件，則主要策劃前格柵、前后保、大燈等部件變化對(duì)風(fēng)阻及油耗、冷卻溫度場(chǎng)、空調(diào)性能影響的相關(guān)驗(yàn)證，以及內(nèi)飾材料變化時(shí)氣味及VOC驗(yàn)證；國(guó)際適應(yīng)性項(xiàng)目，則重點(diǎn)驗(yàn)證當(dāng)?shù)丨h(huán)境及駕駛習(xí)慣，如巴西市場(chǎng)油品為flex fuel，并且駕駛習(xí)慣為大油門起步和換擋，則動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性需重新開放和進(jìn)行ECU標(biāo)定；伊朗市場(chǎng)因?qū)儆诟咴邷氐貐^(qū)，需對(duì)空調(diào)及溫度場(chǎng)重點(diǎn)驗(yàn)證，同時(shí)考慮油耗和行人保護(hù)等法規(guī)要求的驗(yàn)證。

圖4 整車驗(yàn)證模型

整車驗(yàn)證資源有效控制，需遵循5個(gè)方面經(jīng)驗(yàn)：（1）同部門級(jí)需求資源優(yōu)先整合使用原則；（2）同一車輛如共用則各項(xiàng)試驗(yàn)的完成時(shí)間應(yīng)滿足項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)要求原則；（3）共用車輛技術(shù)狀態(tài)需滿足該臺(tái)車各項(xiàng)試驗(yàn)要求原則；（4）季節(jié)性、短周期用車需求優(yōu)先安排原則；（5）破壞性的試驗(yàn)放在最后驗(yàn)證原則。

產(chǎn)品開發(fā)驗(yàn)證體系如同醫(yī)院體檢套餐，不同人群可根據(jù)自身需求選擇不同標(biāo)準(zhǔn)套餐，既節(jié)約費(fèi)用又快速高效，新產(chǎn)品開發(fā)驗(yàn)證體系也如此，為企業(yè)贏得了時(shí)間并提高了競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié) 論

新產(chǎn)品開發(fā)整車驗(yàn)證管理，既要從用戶的角度考慮驗(yàn)證的充分性和風(fēng)險(xiǎn)性，又要從企業(yè)及項(xiàng)目管理的角度考慮成本和周期的有限性。通過歷史大數(shù)據(jù)分析建立起來的試驗(yàn)驗(yàn)證模型數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)新項(xiàng)目開發(fā)范圍和類型可快速高效地制定出新產(chǎn)品驗(yàn)證方案，既可規(guī)避歷史問題發(fā)生，又可重點(diǎn)驗(yàn)證新功能配置，建立了企業(yè)快速反應(yīng)機(jī)制，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的能量。

[1]駱珣. 項(xiàng)目管理教程[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2]郭應(yīng)時(shí)，袁偉. 汽車試驗(yàn)學(xué) [M]. 北京：人民交通出版社，2006.

2018-08-06

1002-4581（2018）06-0005-03

U467.1

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2018.06.002