三一重工研究總院標(biāo)桿樣車研究與產(chǎn)品開發(fā)ppt課件

1、標(biāo)桿樣車的分析研討與產(chǎn)品開發(fā)2021 年 7 月 7日南京航空航天大學(xué)車輛工程系 翁建生 .1、標(biāo)桿分析的根本概念2、產(chǎn)品研發(fā)過程中標(biāo)桿分析研討3、標(biāo)桿分析研討的流程、方法與過程4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例5、結(jié)論標(biāo)桿樣車的分析研討與產(chǎn)品開發(fā).標(biāo)桿分析首先運(yùn)用在企業(yè)管理層次上的Benchmarking是尋覓在公司執(zhí)行義務(wù)時(shí)如何比其他公司更出色的一門藝術(shù) 1、標(biāo)桿分析的根本概念標(biāo)桿分析的定義標(biāo)桿分析(Benchmarking)是將本企業(yè)運(yùn)營和產(chǎn)品各方面情況和環(huán)節(jié)與競爭對手或行業(yè)內(nèi)外一流的企業(yè)進(jìn)展對比分析的過程，是一種評價(jià)本身企業(yè)和研討其他組織的手段，是將外部企業(yè)的耐久業(yè)績作為本身企業(yè)的內(nèi)部開展目的并將

2、外界的最正確做法移植到本企業(yè)的各環(huán)節(jié)中去的一種方法管理. 1、標(biāo)桿分析的根本概念根本思想:孫子兵法:“知己知彼，百戰(zhàn)不殆；不知彼而知己，一勝一負(fù)；不知彼，不知己，每戰(zhàn)必?cái)?。將管理層次的?biāo)桿分析推行到產(chǎn)品開發(fā)層次？Benchmarking法來源于施樂Xerox公司 1979年。經(jīng)過“逆向工程，從外向內(nèi)分析其零部件，并學(xué)習(xí)日本企業(yè)以TQC質(zhì)量管理方法，從而在復(fù)印機(jī)產(chǎn)品重新獲得競爭優(yōu)勢。. 1、標(biāo)桿分析的根本概念 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與性能的標(biāo)桿分析方面：國外知名企業(yè)普遍采用的方法：汽車公司、飛機(jī)公司等國內(nèi)現(xiàn)狀：標(biāo)桿分析作為幾何、構(gòu)造與參數(shù)的逆向設(shè)計(jì)(產(chǎn)業(yè)) 外在的分析與內(nèi)在性能分析不協(xié)調(diào) 標(biāo)桿樣車性能分析在

3、部分企業(yè)曾經(jīng)進(jìn)展了開發(fā) 標(biāo)桿樣車的分析內(nèi)容與流程建立有待進(jìn)一步加強(qiáng) 標(biāo)桿樣車分析數(shù)據(jù)的利用與數(shù)字平臺建立是關(guān)注的熱點(diǎn) 緣由：本錢、時(shí)間和專業(yè)人才限制 . 2、產(chǎn)品研發(fā)過程中的標(biāo)桿分析產(chǎn)品的研發(fā)分為兩大類： 現(xiàn)有產(chǎn)品的改良 全新的開發(fā)現(xiàn)代產(chǎn)品的研發(fā)主要義務(wù)：完成創(chuàng)新設(shè)計(jì)整車、部件、零件與試制多學(xué)科的數(shù)字設(shè)計(jì)平臺性能分析與預(yù)測回想完好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程？.現(xiàn)代企業(yè)的研發(fā)過程與數(shù)字平臺Customer CollaborationEnterprise IntegrationMarketing - Sales - Planning - Purchase - Finance - HRProduct Creat

4、ion - Manufacturing - ResourcesDigital EnterpriseSupplier CollaborationGeometric ModelingManufacturing SimulationDigital FactoryDigital Maintenance. . . . Functional Performance EngineeringFunctional Performance Engineering產(chǎn)品性能.基于數(shù)字平臺的研發(fā)過程CAE/CAT概念設(shè)計(jì)的驗(yàn)證功能與性能驗(yàn)證Crash - Ride & Handling - Durability - N

5、VH - Manufacturability & Assembly主要的參數(shù)、功能和性能CAD/DMU概念設(shè)計(jì)階段 有形設(shè)計(jì)功能與性能詳細(xì)的參數(shù)、功能與性能Production Validation物理樣機(jī)與質(zhì)量試制 測試 改良 分析虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 建模 分析 優(yōu)化與改良 目的 概念確認(rèn)與改良概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段.如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的階段和流程中確保產(chǎn)品的質(zhì)量？產(chǎn)品研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)：本錢和分量的優(yōu)化以到達(dá)不斷增長的各項(xiàng)性能的要求在最短的研發(fā)周期條件下，要求到達(dá)第一次設(shè)計(jì)勝利率以最少的研發(fā)平臺順應(yīng)產(chǎn)品不斷變化的要求研發(fā)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和知識共享和再運(yùn)用OEM和供應(yīng)商的多層次研討體系與集成 建立在標(biāo)桿分析Ben

6、chmarking根底上的CAE和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的數(shù)字研發(fā)平臺是關(guān)鍵！1、標(biāo)桿分析的根本概念. 2、產(chǎn)品研發(fā)過程中的標(biāo)桿分析概念設(shè)計(jì)階段：. 2、產(chǎn)品研發(fā)過程中的標(biāo)桿分析1、標(biāo)桿分析有助于確定和比較競爭對手技術(shù)戰(zhàn)略的組成要素 ，是產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段確定競爭戰(zhàn)略的根據(jù)2、經(jīng)過對競爭對手的標(biāo)桿分析，與對客戶的需求作對比分析，可發(fā)現(xiàn)本公司的缺乏，從而將市場、競爭力和目的的設(shè)定結(jié)合在一同3、標(biāo)桿分析是產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段主要參數(shù)、功能和性能確實(shí)定與改良目的的根據(jù)超越目的、差別目的、降低目的4、標(biāo)桿分析是產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段多學(xué)科性能之間協(xié)調(diào)的主要參考根據(jù)概念設(shè)計(jì)階段：. 2、產(chǎn)品研發(fā)中的標(biāo)桿分析產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：1

7、、標(biāo)桿分析在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，要符合概念樣車參數(shù)、功能和性能目的的根據(jù)整車。2、標(biāo)桿分析是部件選取和設(shè)計(jì)與零件設(shè)計(jì)的參考根據(jù)3、標(biāo)桿分析是在零、部件設(shè)計(jì)的改良和差別設(shè)計(jì)在性能方面的參考根據(jù)4、作跨行業(yè)的技術(shù)性的標(biāo)桿分析，有助于技術(shù)和工藝方面的跨行業(yè)浸透。. 2、產(chǎn)品研發(fā)中的標(biāo)桿分析產(chǎn)品試制階段：產(chǎn)品的零、部件性能分析對標(biāo)試制樣車的參數(shù)、功能與性能的實(shí)驗(yàn)研討對標(biāo)試制樣車的參數(shù)、功能與性能調(diào)試與改良對標(biāo)CAE和實(shí)驗(yàn)集成的混合數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺驗(yàn)證的根據(jù)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)與知識產(chǎn)權(quán)維護(hù)的重要根據(jù). 3、標(biāo)桿分析研討的內(nèi)容、方法和流程對于企業(yè)運(yùn)作,在不同層面將標(biāo)桿分析分為三類：戰(zhàn)略層的標(biāo)桿分析：勝利戰(zhàn)略中的關(guān)鍵要素

8、 操作層的標(biāo)桿分析： 在比較本錢和產(chǎn)品的差別性，重點(diǎn)是功能與性能分析。普通僅限于消費(fèi)同類產(chǎn)品或提供同類效力的企業(yè)，其目的主要是發(fā)現(xiàn)競爭對手的優(yōu)點(diǎn)和缺乏，針對其優(yōu)點(diǎn)，取長補(bǔ)短；根據(jù)其缺乏，選擇突破口。 管理層的標(biāo)桿分析 ：分析企業(yè)的支撐功能 . 3、標(biāo)桿分析研討的內(nèi)容、方法和流程產(chǎn)品研發(fā)的標(biāo)桿分析內(nèi)容：1、研發(fā)產(chǎn)品的市場標(biāo)桿分析產(chǎn)品規(guī)劃階段明確提供應(yīng)顧客什么研發(fā)產(chǎn)品和市場定位；確定競爭產(chǎn)品。分析競爭產(chǎn)品顧客稱心度 功能與性能，哪些要素決議顧客的稱心度 、市場占有率、根本參數(shù)等。2、標(biāo)桿樣車的參數(shù)與功能分析概念設(shè)計(jì)階段 選取對競爭對手和行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)競爭產(chǎn)品,進(jìn)展參數(shù)與功能分析。哪些功能最有改善的空

9、間 ？哪些功能在市場上與競爭對手差別化，由哪些功能著手最正確或最具潛力？哪些功能所占的本錢百分比最高？. 3、標(biāo)桿分析研討的內(nèi)容、方法和流程產(chǎn)品研發(fā)的標(biāo)桿分析內(nèi)容：3、標(biāo)桿樣車的性能分析概念與詳細(xì)設(shè)計(jì)階段經(jīng)過客觀與客觀實(shí)驗(yàn)與數(shù)值分析評價(jià)方法對整車、部件和零件進(jìn)展多學(xué)科的性能分析。例如整機(jī)多學(xué)科性能：產(chǎn)品的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平安性、可靠性和耐久性、NVH、支配性、制造與裝配工藝性等(輸出)。系統(tǒng)集成與各性能協(xié)調(diào)理念與方法；系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)固有特性(系統(tǒng)內(nèi)在特性)。部件性能：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力性、排放與噪聲；液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制原理，主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理分析；部件的動(dòng)力學(xué)固有特性零件：幾何設(shè)計(jì)特點(diǎn)、資料特性

10、，應(yīng)力分布等，動(dòng)力學(xué)固有特性. 3、標(biāo)桿分析研討的內(nèi)容、方法和流程標(biāo)桿分析研討用途:產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品驗(yàn)證、產(chǎn)品問題的緣由分析標(biāo)桿分析研討的方法:1、調(diào)研法與統(tǒng)計(jì)分析方法2、客觀評價(jià)法多學(xué)科有閱歷的專家評價(jià)與顧客的評價(jià)相結(jié)合3、實(shí)驗(yàn)研討與數(shù)值分析相結(jié)合的方法基于CAT/CAE現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)設(shè)備和數(shù)值仿真軟件. 3、標(biāo)桿分析研討的內(nèi)容、方法和流程標(biāo)桿分析研討的流程：實(shí)施標(biāo)桿分析主要有確定內(nèi)容 選擇目的 搜集分析數(shù)據(jù) 確定行動(dòng)目的 實(shí)施方案 跟蹤結(jié)果。(不同屬性分析)1、確定要進(jìn)展標(biāo)桿分析的詳細(xì)工程對不同設(shè)計(jì)階段制定不同的分析工程，與設(shè)計(jì)流程同步。2、選擇目的確定了進(jìn)展標(biāo)桿分析的工程后，就要選擇詳細(xì)的標(biāo)桿對

11、象：競爭對手和行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)產(chǎn)品和已消費(fèi)產(chǎn)品。. 3、標(biāo)桿分析研討的內(nèi)容、方法和流程標(biāo)桿分析研討的流程：3、數(shù)據(jù)的獲取與分析運(yùn)用客觀與實(shí)驗(yàn)分析方法，按實(shí)驗(yàn)規(guī)范進(jìn)展大量的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值分析，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展分析與對比。(關(guān)鍵之處和難點(diǎn))4、確定行動(dòng)方案運(yùn)用數(shù)據(jù)分析結(jié)果，建立模型，找到差距。確定縮短差距的行動(dòng)目的和應(yīng)采取的行動(dòng)措施，這些目的和措施必需交融到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。5、實(shí)施方案并跟蹤結(jié)果標(biāo)桿分析是發(fā)現(xiàn)缺乏，改良產(chǎn)品設(shè)計(jì)并到達(dá)最正確效果的一種有效手段，整個(gè)過程必需包括定期衡量評價(jià)到達(dá)目的的程度。假設(shè)沒有到達(dá)目的，就需修正行動(dòng)措施。. 3、標(biāo)桿分析研討的內(nèi)容、方法和流程標(biāo)桿分析需求相當(dāng)大的投入標(biāo)桿分析的四

12、項(xiàng)典型本錢是：人力資源本錢：多學(xué)科的專家和實(shí)驗(yàn)與分析人員設(shè)備與儀器本錢：多學(xué)科的實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入時(shí)間本錢：是不延續(xù)的跟蹤研討數(shù)據(jù)管理與軟件本錢：建立混合數(shù)字設(shè)計(jì)平臺.輸入附件與風(fēng)噪聲道路不平觸覺視覺聽覺輸出系統(tǒng)4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例-車輛NVH整車系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)方向盤抖動(dòng)座椅振動(dòng)后視鏡振動(dòng)司乘人員耳側(cè)噪聲車輪不平衡.4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例確定汽車NVH性能目的制定的主要要素有：顧客的要求： 在汽車不同工況和路面條件下的振動(dòng)噪聲程度和聲音質(zhì)量。政府強(qiáng)迫法規(guī):經(jīng)過噪聲的限制。競爭對手樣車程度：開發(fā)新車與標(biāo)桿樣車的程度。公司技術(shù)程度： 公司在汽車NVH設(shè)計(jì)、分析與實(shí)驗(yàn)方面的才干和配套供應(yīng)商程度。汽車NVH目

13、的設(shè)定(概念設(shè)計(jì)階段).4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例顧客的要求分析：設(shè)計(jì)新型汽車的市場定位和顧客群的要求。標(biāo)桿分析：經(jīng)過市場信息和咨詢結(jié)果，對標(biāo)桿樣車在振動(dòng)噪聲方面的特點(diǎn)進(jìn)展定性認(rèn)識和定量分析。在規(guī)劃階段確定NVH的程度定位.4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例.4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例競爭對手標(biāo)桿樣車程度定性和定量分析法：客觀評價(jià)：專業(yè)試車員評價(jià)與顧客評價(jià)實(shí)驗(yàn)客觀評價(jià)： 整車和部件NVH程度實(shí)驗(yàn)評價(jià)-不同工況下的振動(dòng)評價(jià)、噪聲評價(jià)、不平順性評價(jià)整車NVH固有特性實(shí)驗(yàn)評價(jià)： 振動(dòng)模態(tài)，聲腔模態(tài)，物理參數(shù)、剛度、阻尼、聲學(xué)資料特性.4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例經(jīng)過標(biāo)桿樣車整車和部件NVH程度測試主要和對比樣車程度和質(zhì)量，確

14、定開發(fā)車型的NVH目的。經(jīng)過整車NVH固有特性實(shí)驗(yàn)和部件固有特性實(shí)驗(yàn)，可將其頻率分布規(guī)律和隔振、隔聲與消聲特性作為整車和部件的特性要求。在對整車實(shí)驗(yàn)中要特別留意參考樣車在隔振、吸振構(gòu)造、隔聲與消聲資料與構(gòu)造。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)了解這些構(gòu)造的作用和對整車振動(dòng)和噪聲的奉獻(xiàn)。經(jīng)過對比樣車的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和專家決策提出整車級與部件級振動(dòng)噪聲的目的圖：頻率范圍、隔振、吸振、隔聲與消聲要求(CASCADES)。如何實(shí)現(xiàn)汽車的NVH目的.4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例例如：整車模態(tài)實(shí)驗(yàn)舉例(奇瑞車)車身的固有頻率目的一彎：28-31Hz一扭：32-35Hz部分：40Hz方向柱系統(tǒng)：一彎 35Hz.4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例動(dòng)力總成隔振

15、設(shè)計(jì)標(biāo)桿樣車隔振實(shí)驗(yàn)動(dòng)力總成懸置剛度實(shí)驗(yàn)動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)(標(biāo)桿車與設(shè)計(jì)車)懸置安裝參數(shù)動(dòng)力學(xué)建模與分析設(shè)計(jì)隔振系統(tǒng).4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例鼓勵(lì)激振器或力錘力傳感器呼應(yīng)加速度計(jì)激光接受器LDV振動(dòng)模態(tài)實(shí)驗(yàn)方法.4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例桿樣車：卡特彼勒(Caterpillar)小型發(fā)掘機(jī)3055三一重機(jī)SY65C、SY75C標(biāo)桿分析：液壓泵噪聲是主要源改換液壓泵噪聲下降近5分貝分析方法：階次分析與濾波預(yù)測發(fā)掘機(jī)駕駛艙噪聲控制.優(yōu)化ComponentModelingSystemSynthesis呼應(yīng)分析呼應(yīng)評價(jià)LoadsOKYesNoComponentModelsComponentModels零件建模LoadsLoadsLoadsCAE零件建模Loads實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析的頻率特性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的混合模型4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例CAE/CAT混合動(dòng)力學(xué)模型的動(dòng)力學(xué)呼應(yīng)分析標(biāo)桿分析.X載荷 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)傳送特性呼應(yīng)建模評價(jià)問題的緣由驗(yàn)證目的設(shè)定4、標(biāo)桿分析的運(yùn)用舉例標(biāo)桿分析是動(dòng)力學(xué)反問題CAT.CAE與CAT數(shù)字建模集成建立混合數(shù)字平臺概念虛擬樣機(jī)總體初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)零件建模零件t實(shí)驗(yàn)車輛EM基于零件的建模特性建模部件子系統(tǒng)車輛目的子系統(tǒng)目的特性建模優(yōu)化與調(diào)試實(shí)驗(yàn)樣車標(biāo)桿分析.Motion - MechanicsSt