快速迭代車型開發的研究與實踐

關鍵詞：快速迭代車型開發;短周期;關鍵過程

中圖分類號：U466文獻標識碼：A

0引言

整車產品開發過程是一個復雜的系統工程，通常采用瀑布式項目管理模式，涉及到上下游產業鏈各個環節。整個開發過程以主機廠設計部門為主體，各系統協同配合，需要大規模的資源調動和組織協同，具有投入大、周期長和管理幅度寬的特點[1]。當下客戶需求愈加偏向個性化，產品開發需要“短平快”來適應復雜變化的市場環境。本文旨在總結快速迭代車型項目開發經驗，對現有的傳統管理模式和開發過程進行適應性調整和優化，并探討敏捷管理，為短周期車型的開發工作提供借鑒方法[2]。

1快速迭代車型開發概述

1.1快速迭代車型開發的特點

與全新車型開發對比，快速迭代車型在產品工程開發方面具有如下特點。

（1）一般在工程數據完成后，直接進入工作樣件（OTS）階段項目樣車制造與驗證，在OTS樣車制造初期，零件多為半工裝狀態，允許部分零件為軟膜樣件。

（2）結構平臺化，僅對外形特征更改。

（3）僅做適應性整車標定。

1.2快速迭代車型的更改范圍

快速迭代車型開發屬于短周期項目，在更改范圍上需進行一定的約束，主要體現在以下幾個方面。

（1）允許車型特征更改，含上車體、外飾和內飾的特征變化。

（2）平臺架構不更改，含底盤、電子架構、下車體和動力總成。

（3）電子控制單元（ECU）和變速器控制單元（TCU）的整車標定以及車輛穩定系統（ESC）標定，僅做適應性驗證，不受季節性標定因素影響。

（4）車型特征造型更改范圍遵循內外飾造型延續家族化設計風格，基于工程硬點不變進行設計。無特殊要求的情況下，內飾所有功能結構件平臺化沿用;外飾不開發新的油漆顏色。

2快速迭代車型產品工程開發的關鍵過程

各主機廠采用的整車開發流程大同小異，通常情況下產品工程的設計開發包含以下關鍵過程：造型設計、總體設計、結構設計、樣車制造、整車標定、試驗驗證與認可和產品公告[3]。在快速迭代車型開發中，也同樣經歷這些過程，但在實施要求上有所差異。

2.1造型設計

造型設計流程包含效果圖方案設計（外飾和內飾）、油泥模型制作（小比例、全尺寸模型和單一主題）以及A面和B面數據的建立與發布。快速迭代車型開發時，需要就造型輸入和造型變更進行重點管控。

在造型輸入控制方面，項目啟動前，各區域按照造型項目設計啟動需求，鎖定市場產品策略報告、總布置參數報告、借用件清單、造型關鍵配置輸入檢查清單和工程硬點，嚴格按照項目開發橫道圖的節點完成交付物，并鎖定各階段造型輸入和工程輸入，保證及時、準確和全面。油泥模型調整啟動前，項目提供對標實車，明確設計方向和重要參數等。皮紋設計方案需要在造型驗證數據發布后5周內進行確定，規避皮紋工藝開發風險。

市場定位、總布置參數、借用策略、造型關鍵配置以及工程硬點等重大變更，按照變更流程簽署“造型重大變更申請單”。在單一主題模型評定后，后續的優化過程中只對局部細節微調，避免大的型面及設計主題更改，嚴格按照變更管理要求規范過程控制。

2.2總體設計

總體設計即整車的總體方案設計，是將整車設計的主要尺寸與同類競爭產品比較，實現所有設計零部件或選型零部件的合理布置裝配，以達到有關標準、法規及設計任務書的要求。總體設計內容包括：整車參數、發動機艙布置、乘員艙布置、底盤布置、整車技術規范、子系統設計概念描述、典型截面設計及管線布置等重要內容。

在快速迭代車型開發中，總體設計嚴格開展平臺化工作，制定前期總布置十大斷面聯合評審機制，規范聯合評審過程及人員要求，定義后期更改幅度。在工程數據發布階段，設置數據同步點，開展評審與干涉檢查。對總布置檢查清單和總布置問題清單進行動態更新，快速推動問題解決，重點問題及時上升決策。涉及人機、感知等主觀評價問題，則通過實物模擬和對標等手段快速驗證決策。

2.3結構設計

結構設計是指確定滿足子系統設計概念描述要求的結構方案，并在造型A面和B面發布后，對各總成、零部件進行詳細設計，其交付物包含數模、圖紙、技術條件和技術規范等。快速迭代車型開發明確更改范圍是對內外飾車型特征的更改，主要涉及非平臺件的詳細結構設計。

針對長周期零件和A類模具，例如儀表板、副儀表板、座椅、前保險杠、后保險杠、格柵、前大燈和尾燈等，在造型驗證數據發布之前一個月快速確定供應商，由模具供應商和產品供應商協同支持產品數據設計。內外飾涉及的功能結構件，例如輔助拉手、遮陽板和內后視鏡等零件平臺化借用，在結構設計上盡可能同平臺沿用，包括零部件的結構、安裝、定位、卡扣和安裝工藝等，實現平臺化結構設計。

同時，在項目團隊中組建子系統專家評審團，建立造型及工程問題快速決策機制，開展設計制造并行工程。在長周期零件造型A面數據鎖定后，PA/PB和GA類模具需要提前進行備料準備，同步開發制造，縮短開發周期。

2.4樣車制造、設計驗證及OTS認可

全新車型開發的項目樣車制造一般會包含4個階段：騾子車制造、軟工裝車制造、OTS工裝樣車制造和非可售車制造。快速迭代車型開發未涉及平臺架構更改，動力、底盤和電子架構等基本沿用，一般會在工程數據完成后，直接進入OTS階段項目樣車制造與驗證。在樣車制造時，主要對上車體鈑金或內外飾功能結構進行驗證，對動力底盤、下車體及整車標定進行適應性驗證。一般來說，零部件要通過實驗室驗證（臺架試驗）及道路試驗，才能進行產品OTS認可。

快速迭代車型的樣車制造流程與全新整車研發產品工程流程基本相同，但在局部要求上進行差異化調整。

2.4.1樣車需求

提前3個月鎖定項目樣車制造需求，制定樣車制造策略，包括人員需求、零件開發外包、物料管理、車身制造方案和總裝制造方案等。提前1.5個月提交樣車制造人員需求申請，根據樣車制造計劃安排多班次造車，集中資源優先保證短周期項目的物料交樣跟蹤、物料領取、接受和配送等，并安排產品工程師駐點現場，快速響應造車問題。

2.4.2子系統驗證

針對零部件試驗驗證開展分級評審，識別關鍵零部件，根據零件的重要程度制定試驗計劃，并督促供應商按計劃集中資源開展試驗并積極配合響應問題解決，根據零件的設計更改情況，制定合適的ADV試驗。充分利用道路模擬試驗進行驗證，部分路試問題解決措施依靠道路模擬試驗的結果完成驗證認可。

2.4.3路試驗證

項目各階段造車，優先安排路試車的制造，提供該階段的整車可靠性試驗所需樣車，并準備相應試驗耗材配件。

整車可靠性試驗樣車所裝配的零件符合設計，并滿足驗證要求。其中OTS1可驗證率大于80%（長周期零件需滿足驗證要求），OTS2可驗證率大于95%。需要說明的是：

驗證率=當前可以驗證的新設計零件數/新設計零件總數

產品工程師在樣車制造過程中完成樣件狀態確認和裝配質量確認，零件質量問題及樣車制造問題需在制造區域發現并解決。若需驗證零件無法在造車時裝配，在樣車道路試驗進度≤20%時，安排搭載驗證;在樣車道路試驗進度gt;20%時，在下一階段樣車驗證。

2.4.4OTS認可

依據零部件的尺寸檢測結果、實驗室ADV驗證結果、道路試驗結果以及性能試驗結果等對零件進行認可。針對快速迭代車型，對零件設變量進行辨析，分以下3個等級進行驗證和認可。

Ⅰ類：關鍵零部件，整車路試及ADV均完成后認可。

Ⅱ類：一般零部件，完成關鍵ADV或子系統試驗后進行認可。

Ⅲ類：視同試驗的零件，裝車驗證通過后進行認可。

針對OTS全工裝車，組織造型評審、感知評審、質量部評審、公司領導評審以及內外飾自評，形成完整的質量問題清單。質量問題呈“漏斗形”管理，越往后更改越少，問題越少。

2.5標定

2.5.1ECU整車標定

基于快速迭代車型的更改范圍，為節約標定開發周期，需要對標定開發制定一定的約束條件。

（1）現有存在的基礎平臺架構不進行更改，含底盤、電子架構（包括電子電器配置和和CAN網絡定義防盜算法等）和動力總成。動力總成包括發動機和變速器本體及其附件、發動機和變速器的電子電器零部件、進排氣系統、燃油系統以及尾氣后處理系統等，而且變速器、主減速器和車輪滾動半徑的累積速比變化要小于3%。

（2）檢查整車參數（車重和滑行阻力）是否符合快速迭代開發。

在完整標定開發流程基礎上，根據快速迭代車型特點，不具體區分標定完成百分比，而是大致分為排放標定檢查、OBD標定檢查和駕駛性能標定檢查3個階段。快速迭代整車標定開發流程如圖1所示。

2.5.2ESC標定

快速迭代車型的ESC標定開發需滿足以下約束條件。

（1）ESC模塊總成沿用基礎車型供應商，功能需求同基礎車型。

（2）車型配置同基礎車型，如制動器形式、無鑰匙進入系統（PEPS）、懸架形式、輪胎規格、駐車系統類型、發動機、變速器、間接胎壓檢測系統（iTPMS）、高級駕駛輔助系統（ADAS）以及遠程起動等配置的組合等。

（3）底盤制動系統、懸架系統、輪胎和轉向系統同基礎車型。

（4）發動機扭矩響應時間和精度變化小于10%，各擋位速比不變。

（5）ESC的CAN通訊矩陣、CAN網絡通訊策略、高速CAN物理層規范和診斷規范同參考車型。

快速迭代車型ESC開發流程如圖2所示。

2.6產品公告

按照相關法規要求，申報國家產品《公告》、國家環保信息公開、3C認證、油耗標識備案、北京環保目錄、新能源推廣目錄、免購置稅、減免車船稅和國外認證等相關工作。

獲得國家公告相關證書及數據，組織完成試生產爬坡，驗證生產線及生產節拍，檢驗零部件供應商生產設備、生產能力和零件合格率等符合標準。按質量閥門要求執行審核，在試生產車輛通過所有測試和批準，產品一致性符合要求，所有質量閥門交付物審核通過時，開啟SOP閥門，車型正式投產[4]。

3結束語當

前汽車競爭環境日趨激烈，在整車開發項目中，我們需要結合行業和企業實際，對現有的項目管理方法進行變革。我們要瞄準目標，快速響應客戶需求，以迭代思維不斷調整和優化開發流程，探索和完善項目管理實戰經驗，從而提升研發效率，促進研發團隊成長，提高研發質量[5]。

作者簡介：

李艷平，本科，工程師，研究方向為項目研發管理、項目集和項目組合管理。

鄭茂明，本科，助理工程師，研究方向為項目研發管理。