整車快速迭代開發的管理及驗證方法★

鄭茂明，李澤杰，覃 燕，王小娟，何逸波

（上汽通用五菱汽車股份有限公司技術中心，廣西汽車新四化重點實驗室，廣西 柳州 545007）

引言

中國汽車產業正朝著電動化、智能化、網聯化、共享化變革升級發展，在產品、產業模式、產業鏈等方面的變革較為凸顯。汽車產品正在快速的迭代升級，自主品牌汽車產品可靠性、安全性、操控性、舒適性等明顯提升，整體質量和技術水平正逐步與美國、日本、德國等汽車產業強國接軌[1]。各車企正在進行產品線的全面布局，產品進入每一個細分市場。面對如此復雜市場環境，為加快占領市場，搶占先機，車企產品的快速迭代勢在必行。

本文借鑒某車企的開發實例，闡述快速迭代車型的界定，明確快速迭代車型開發的更改范圍，優化定點方式及驗證內容，實施高效并行的開發模式，為后續短周期項目開發提供可借鑒的指導。

1 整車開發流程關鍵階段

整車開發流程包括產品規劃、造型設計、詳細結構設計、產品試制、設計驗證這五個重要階段[2]。

1）產品規劃階段：主要包括產品市場定位規劃、車型譜規劃，質量目標規劃，成本收益規劃等內容，為后續造型及產品詳細設計確定大方向。

2）造型設計階段：根據市場定位及整車參數的控制要求開發多個造型設計主題，組織多輪次效果圖及比例模型評審，最終鎖定單一主題，并建立和發布造型面的數據。

3）詳細結構設計：主要包括整車分區域總布置設計、零部件詳細結構設計、工裝模具詳細結構設計等。

4）產品試制：主要包括騾子車制造、軟工裝車制造、全工裝車制造，目的是驗證產品的可制造性，并且滿足不同階段的整車驗證需求。

5）設計驗證：包括整車級驗證和零部件驗證。整車驗證主要包括路試、軟件標定、碰撞標定、整車電器件測試等；零部件級驗證主要包括子系統的試驗、零件臺架試驗。

2 整車開發長周期階段現狀

2.1 全新造型方案的確定需較長周期

造型效果圖及油泥模型確定，往往需要經過多輪次更改及評審，最終才能確定，周期一般超過6個月。造型方案的選定是集合公司高層各方意見，逐漸完善并達成統一的過程。造型開發需綜合市場的需求、總布置參數限制、社會主流審美、公司內涵等各方面的因素，所以造型設計開發是一個很復雜的過程。

2.2 產品結構設計與產品試制串行

當前主流的開發流程是先開展詳細結構設計，在確認數據完全準確后再開展模具開發，這樣導致開發周期會拖得比較長，沒有引入并行開發的模式。

2.4 設計驗證需進行全面性驗證。

發動機控制模塊ECU、車身穩定系統模塊ESC等是與季節性驗證相關的關鍵路徑。ECU需進行高溫夏季、高原夏季、高寒冬季三種標定驗證，ESC標定需要冬季冰面的低附標定。所以綜合來看，整車開發一般至少需要18個月時間。

零件的驗證一般都需經過完整的整車路試及子系統試驗，才可進行OTS認可。

3 縮短快速迭代產品開發周期的方法

3.1 確認快速迭代車型的更改范圍

造型允許車型特征更改，含上車體、外飾、內飾的特征變化。具體要求為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；內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。

平臺架構不進行更改，含底盤、電子架構、下車體、動力總成；ECU/TCU等整車標定，僅做適應性驗證，不進行冬夏兩季全新標定；ESC標定，僅做適應性驗證，不進行高低附全新標定。

3.2 造型嚴格控制輸入、變更及決策

造型項目啟動前各區域簽署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、工程硬點，以避免設計反復。造型項目啟動后，重大變更控制必須通過總監級的評審委員會確認才可實施，同時委員會的決策需結合快速迭代產品的時間節點要求。造型創意方案評審不超過3輪，即方案報告評審、草圖評審、效果圖評審，指導方向明確。內外飾油泥模型制作需調用三臺以上機床同時對前部、后部、側面進行加工，提前組織小范圍多輪次評審，針對問題及時調整，以保證最終評審能一輪通過。

3.3 強化并行工程模式在結構詳細設計階段的應用

模具供應商和產品供應商提前參與，協同產品設計工程師支持產品數據設計，提前識別法問題，快速制定解決方案。涉及人機、感知等主觀評價的問題，可以通過實物模擬、對標等手段快速驗證決策。建立造型及工程問題快速決策機制，針對問題清單進行周期性回顧，快速推動問題解決，重點問題第一時間上升評審委員會決策[3]。制造工程設計并行開展，關鍵沖壓模具、注塑模具供應商不等結構數據完全鎖定，長周期零件造型面數據鎖定后即開始模具設計，并提前啟動備料準備、工藝可行性問題。

3.4 組合式零件交樣開展造車驗證

由于快速迭代車型的開發周期被壓縮得很短，所以可以不需按完整的騾子車、軟工裝、全工裝三個階段開展造車驗證。由于快速迭代車型已經限定相對基礎車型架構變化不大，所以騾子車、軟工裝可以取消制造，增加半工裝造車及全工裝造車。在半工裝階段，大鈑金和塑料件由于開模周期較長，采用按設計數據狀態的軟模件進行造車，其余短周期零件使用工裝件，這樣可以大大節省造車驗證周期。

3.5 快速迭代標定開發限定約束條件，適應性驗證

發動機控制模塊ECU標定要求快速迭代車型在現有存在的基礎平臺上架構不進行更改，包含底盤、電子電器配置、CAN網絡定義、防盜算法、動力總成本體及其附件、進排氣系統、燃油系統以及尾氣后處理系統等。在這些限定條件下，ECU不進行完整的季節性標定，只開展排放標定檢查、OBD標定檢查和駕駛性能標定檢查這三個階段，對基礎標定數據進行優化調整，保證快速迭代車型按期投產。

車身穩定系統ESC模塊首先需沿用基礎車型供應商，功能需求同基礎車型一致；制動器形式、PEPS、懸掛形式、輪胎規格、駐車系統類型、發動機、變速箱、ADAS和遠程啟動等車型配置的組合同基礎車型保持一致；制動系統、懸掛系統、輪胎和轉向系統等同基礎車型一致；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等電子架構同基礎車型保持一致。在這些限定條件下，ESC僅進行適應性驗證及調整，進一步鎖定軟件。

3.6 差異化的整車及零部件驗證

由于快速迭代車型全新開發零件較少，所以可以針對零部件進行差異化驗證和認可。首先可以針對每個零件的設變量進行辨析，分成下面三個等級進行驗證和認可：第一類，關鍵零部件，整車路試及ADV均完成后認可；第二類，一般零部件，完成關鍵ADV或子系統試驗必須認可；第三類，視同試驗的零件，裝車驗證通過必須認可。

整車及子系統臺架的驗證，同步參考以上分類進行針對性驗證。比如整車常規耐久路試可以優先完成壞路路況，這樣鈑金零件即可提前認可。ADV臺架也可針對差異點先行驗證，同樣可以支持零件提前認可。

4 結語

全新平臺車型開發仍需要按照完整的研發流程進行控制，以保證上市產品的質量，不過可以在保證質量的前提下，應用一些創新的管理及驗證方法縮短開發周期。

對于快速迭代車型，首先是快速推出占領市場，時間是第一位的。在時間的前提下，需嚴守快速迭代產品的變更范圍，采用并行開發的模式縮短零件設計及開模周期，針對零件差異點進行差異化驗證并快速完成認可，從而保證產品的及時投產和上市。