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1、第2章整車開發(fā)流程與內(nèi)外飾設(shè)計(jì)整車開發(fā)流程概述產(chǎn)品開發(fā)不僅是產(chǎn)品研發(fā)部門的工作,而是與之相關(guān)的所有部門(包括零部件供應(yīng)商)的共同努力和相互合作,只是在不同的開發(fā)階段,不同部門參與的工作量不同而已。因此,一個(gè)新產(chǎn)品的開發(fā),需要所有相關(guān)部門以及供應(yīng)商的共同參與,提前介入,才能保證信息的暢通、各環(huán)節(jié)工作的連貫順暢。做好同步工程,即要求開發(fā)人員從方案設(shè)計(jì)一開始就考慮產(chǎn)品壽命周期的所有要素,包括質(zhì)量、費(fèi)用、進(jìn)度和用戶要求等,直到產(chǎn)品報(bào)廢。因此,作為一名汽車開發(fā)相關(guān)人員,十分有必要了解整車的開發(fā)流程,了解自身在整車開發(fā)過程中不同階段所扮演的不同角色。不同的公司對(duì)于產(chǎn)品開發(fā)階段的劃分有所不同,此處以P0-P
2、9這10個(gè)階段為例來講述整車開發(fā)流程,產(chǎn)品開發(fā)流程圖如下(見圖2-1)過程設(shè)計(jì)批量生產(chǎn)凍結(jié)啟動(dòng)級(jí)代升換新進(jìn)更改輸入產(chǎn)品設(shè)計(jì)凍結(jié)新項(xiàng)目研!究啟動(dòng)IIII=1工動(dòng)目一項(xiàng)程31產(chǎn)驗(yàn)零料可可1新產(chǎn)品開發(fā)過程一、新產(chǎn)品規(guī)劃1二、先期11整車開發(fā)丨三、整車項(xiàng)目開發(fā)1:四、持續(xù)改進(jìn)tf_1N111iII11;提高質(zhì)量1項(xiàng)目管理委員會(huì)”1現(xiàn)目組丨H-降低成本iII1.N*法規(guī)變化圖2-1整車開發(fā)流程簡(jiǎn)圖產(chǎn)品開發(fā)的周期一般是有個(gè)固定的時(shí)間期限,如果在某個(gè)過程的某些缺陷將會(huì)引起返工,就會(huì)影響到下一步工作,甚至影響市場(chǎng)信譽(yù)。隨著全球汽車行業(yè)的普及以及整車性能技術(shù)的日益成熟,顧客的選擇標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸發(fā)生變化,汽車產(chǎn)品的
3、競(jìng)爭(zhēng)力很大程度上取決于外觀、舒適性等方面的品質(zhì),因此對(duì)于內(nèi)外飾工程師來說,在整車開發(fā)過程中,需要提前介入,從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)直至售后,都需要融入更加精細(xì)、更加人性化的設(shè)計(jì)理念。了解流程,可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,規(guī)范產(chǎn)品開發(fā)行為,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,迎接市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。下文將針對(duì)整車開發(fā)流程做簡(jiǎn)單概述。產(chǎn)品規(guī)劃階段產(chǎn)品規(guī)劃階段也就是項(xiàng)目概念階段,一般包括P0-P1(見圖2-2),該段時(shí)期主機(jī)廠會(huì)根據(jù)產(chǎn)品戰(zhàn)略規(guī)劃,進(jìn)行產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略評(píng)審,包括目標(biāo)市場(chǎng)需求、市場(chǎng)總體目標(biāo)、效益整體目標(biāo)、產(chǎn)品性能總體目標(biāo)產(chǎn)品型譜規(guī)劃、主導(dǎo)產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間、外部環(huán)境、內(nèi)部條件等方面;同時(shí)產(chǎn)生新產(chǎn)品開發(fā)建議,可以反映出產(chǎn)品周期和
4、范圍、市場(chǎng)的基礎(chǔ)、競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵技術(shù)、主要性能、主要設(shè)計(jì)元素、項(xiàng)目邊界條件、制造地、生產(chǎn)綱領(lǐng)、質(zhì)量目標(biāo)等項(xiàng)目可行性的戰(zhàn)略文件。新車項(xiàng)目開發(fā)規(guī)劃完成之后,會(huì)著手進(jìn)行項(xiàng)目戰(zhàn)略準(zhǔn)備,如產(chǎn)品定位、財(cái)務(wù)狀況、銷售市場(chǎng)、采購清單、人力資源、質(zhì)量規(guī)劃、可行性分析、風(fēng)險(xiǎn)計(jì)劃等。市場(chǎng)的需求是新車型開發(fā)的出發(fā)點(diǎn),制定新車型的開發(fā)規(guī)劃必須正確把握市場(chǎng)的需求及發(fā)展動(dòng)向,在該階段會(huì)進(jìn)行大量的市場(chǎng)調(diào)研,一方面調(diào)研消費(fèi)者對(duì)新車型的接受程度和愛好及對(duì)新車型的要求,如新車型的性能、功能、外形、質(zhì)量、色彩、裝備、價(jià)格等方面;另一方面是對(duì)產(chǎn)品的使用調(diào)查,比如對(duì)使用地區(qū)、使用環(huán)境條件、使用狀況、功能需求的調(diào)查。這里需要補(bǔ)充說明的是
5、,產(chǎn)品的使用調(diào)查不僅對(duì)新車型的開發(fā)是必要的,而且對(duì)正在生產(chǎn)的車型進(jìn)行換型和提出系列產(chǎn)品計(jì)劃、性能改進(jìn)、局部裝飾性修改等也是不可缺少的環(huán)節(jié)。市場(chǎng)調(diào)研中涉及與產(chǎn)品相關(guān)的內(nèi)容即可作為提供給設(shè)計(jì)人員的初步輸入信息,供設(shè)計(jì)人員做產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)時(shí)使用。同時(shí),做任何設(shè)計(jì)都不能從零開始,都應(yīng)有一定積累,那么積累在哪里呢?一部分在書本里,但是大部分在產(chǎn)品中,尤其是最新的產(chǎn)品,獲取這些積累最有效的辦法就是使用標(biāo)桿比對(duì)(Benchmark),對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車型進(jìn)行分析,然后根據(jù)自己車型的定位,進(jìn)行借鑒和應(yīng)用。第一輪總布置方案第一版總布置圖丿法規(guī)、人機(jī)工程分析整車技術(shù)性能目標(biāo)設(shè)定主觀評(píng)價(jià)、NVH等指標(biāo)v.丿、競(jìng)爭(zhēng)車型數(shù)據(jù)搜集,
6、法律法規(guī)分析V丿造型設(shè)計(jì)開始造型草圖、效果圖初始零件清單及產(chǎn)品d定義初始產(chǎn)品定義x、產(chǎn)品技術(shù)可行性分析Ij圖2-2P0-P1階段流程簡(jiǎn)圖例如,在產(chǎn)品規(guī)劃階段預(yù)做一款高檔豪華轎車,設(shè)計(jì)人員即可介入對(duì)儀表板的產(chǎn)品定義,由于定位較高,對(duì)儀表板的視覺、觸感、安全性、環(huán)保、NVH等方面都有較高的要求,所以在定義儀表板的加工工藝時(shí)可以選擇搪塑、PU噴涂及發(fā)泡等質(zhì)感較好且價(jià)格相對(duì)昂貴的工藝;在定義分塊時(shí)可以適當(dāng)增加雜物盒、杯托、硬幣盒、名片匣等儲(chǔ)物空間;在定義材料時(shí)可以選擇尺寸相對(duì)穩(wěn)定的PC+ABS以及可以滿足環(huán)保要求的搪塑表皮;在定義與副駕駛安全氣囊的關(guān)系時(shí)選擇無縫式儀表板等等。有了概念設(shè)計(jì),再結(jié)合造型效
7、果圖即可進(jìn)行相關(guān)技術(shù)可行性分析,如效果圖上儀表板是否存在制造工藝完全不可能實(shí)現(xiàn)的造型或者是否存在四個(gè)部件匹配產(chǎn)生的“老鼠洞”;同時(shí)在第一輪總布置圖上特別去關(guān)注布置在儀表臺(tái)上的各種操作件,如組合儀表、開關(guān)、換擋等是否滿足相關(guān)法規(guī)和人機(jī)工程。總之,在整車規(guī)劃階段,產(chǎn)品工程師介入的越早,發(fā)現(xiàn)問題也會(huì)越早,對(duì)于規(guī)避原則性問題、重大問題有很好的預(yù)防作用,同時(shí)亦能打好后期詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),做到設(shè)計(jì)工作有的放矢、不盲目,避免造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先天不足,對(duì)后期工作開展有利無弊。先期整車開發(fā)階段先期整車開發(fā)階段一般是P2階段(見圖2-3),即項(xiàng)目啟動(dòng)。開始進(jìn)行油泥制作至凍結(jié),該階段概念設(shè)計(jì)如效果圖、造型、總布置方案等
8、得到批準(zhǔn);規(guī)劃部門開始策劃總體工藝路線,制定初始設(shè)備、設(shè)施、工裝等清單;采購部門會(huì)制作潛在供應(yīng)商目錄、進(jìn)行供應(yīng)商詢價(jià)等;銷售部門會(huì)對(duì)產(chǎn)品概念的市場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證。在該階段,油泥等造型方案會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求及技術(shù)可行性分析結(jié)果反復(fù)修改,最終會(huì)得到確認(rèn),設(shè)計(jì)人員也將啟動(dòng)并完成部分零部件初始設(shè)計(jì)。由于造型設(shè)計(jì)是整車設(shè)計(jì)中確定產(chǎn)品形象的過程,是汽車參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要因素,是整車設(shè)計(jì)非常重要且最具創(chuàng)造性的工作,也是工程設(shè)計(jì)與美工設(shè)計(jì)完美結(jié)合的產(chǎn)物,一方面造型設(shè)計(jì)應(yīng)適合時(shí)代特點(diǎn)和人類的審美愛好,另一方面,造型設(shè)計(jì)又要滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求和整車布置設(shè)計(jì)的要求,滿足車身空氣動(dòng)力學(xué)的要求和適應(yīng)各種材料技術(shù)的發(fā)展,可以說該階
9、段是產(chǎn)品技術(shù)與藝術(shù)技巧高度交融的結(jié)晶。內(nèi)外飾是除了車身之外與造型關(guān)系最為密切的模塊,產(chǎn)品工程師在該階段需要與造型工程師保持良好的信息溝通,一方面通過詳細(xì)設(shè)計(jì)去盡量滿足造型師的意圖,另一方面及時(shí)向造型師提出工藝或結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)的困難并給予合理的優(yōu)化建議。同時(shí),該階段總布置初始方案已經(jīng)確定,完成如H點(diǎn)等重要設(shè)計(jì)硬點(diǎn)、內(nèi)/外部空間主要尺寸、法規(guī)校核、主要部件布置分析等;產(chǎn)品性能確定并分解,結(jié)合造型及總布置進(jìn)行總體工藝可行性分析以及產(chǎn)品技術(shù)方案的可行性分析,期間會(huì)運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件(CATIA/CAD等)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAE)、潛在失效模式及影響分析(DFMEA)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃(DVP)等工具,將在第三章
10、著重介紹。產(chǎn)品工程師在此階段非常重要的工作即對(duì)造型和主斷面進(jìn)行可行性分析,比如通過關(guān)鍵零部件的典型斷面,校核組合儀表是否反光,A柱障礙角是否滿足法規(guī),方向盤是否擋組合儀表的視野,前后排假人的頭部空間,駕駛員的腿部空間,開啟前艙蓋的人機(jī)性等等;還可以通過典型斷面定義各個(gè)關(guān)聯(lián)件的配合方式,比如前艙蓋與保險(xiǎn)杠和大燈的配合關(guān)系,立柱護(hù)板與密封條以及頂棚的搭接方式,這些斷面輸入給造型師,可以對(duì)造型細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,以便將來的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理,滿足制造要求,并達(dá)到良好的外觀匹配效果??傮w工藝可行性分析零部件供應(yīng)商介入部分零部件3D設(shè)計(jì)初始數(shù)模部分零部件3D設(shè)計(jì)初始數(shù)模零部件初始定義圖2-3P2階段流程簡(jiǎn)圖
11、整車項(xiàng)目開發(fā)階段進(jìn)入到整車項(xiàng)目開發(fā)階段,此階段一般包括P3-P9(見表2-1),即進(jìn)入產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)性階段,經(jīng)過設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、設(shè)計(jì)確認(rèn)、試制生產(chǎn)等過程直至產(chǎn)品上市,以下將按照新車設(shè)計(jì)開發(fā)流程進(jìn)行概述。表2-1P3-P9節(jié)點(diǎn)定義及交付物節(jié)點(diǎn)P3整車設(shè)計(jì)完成P4設(shè)計(jì)驗(yàn)證完成P5設(shè)計(jì)確認(rèn)完成P6試生產(chǎn)完成P7零批量完成P8達(dá)產(chǎn)SOPP9產(chǎn)品上市交付物數(shù)字樣車設(shè)計(jì)驗(yàn)證樣車設(shè)計(jì)確認(rèn)樣車生產(chǎn)試制批量車(PVS車)零批量車(0S車)批量生產(chǎn)車(SOP車)項(xiàng)目終結(jié)報(bào)告PVS車:使用100%工裝模具生產(chǎn)的零件和部分生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序批準(zhǔn)的外購件裝配,用試生產(chǎn)控制計(jì)劃控制,在生產(chǎn)線上但非生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)的非銷售整車。0S車
12、:使用100%生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序批準(zhǔn)的零件裝配、正式的生產(chǎn)工裝、正式生產(chǎn)控制計(jì)劃控制、連續(xù)生產(chǎn)線上,按正式生產(chǎn)節(jié)拍在一定時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)一定量的可帶條件銷售整車.SOP車:按正式生產(chǎn)控制計(jì)劃控制、正式生產(chǎn)節(jié)拍等正常生產(chǎn)條件和定單需求下制造的銷售整車。1.整車設(shè)計(jì)完成該階段用虛擬手段將零部件組成整車,一般是指P3階段(見圖2-4)。驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性,并獲得工藝部門的認(rèn)可,是整車數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)完成的節(jié)點(diǎn);產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)提供了對(duì)產(chǎn)品和零部件的所有要求和細(xì)節(jié),不會(huì)發(fā)生重大的設(shè)計(jì)更改,幾乎所有部門都要介入對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)和確認(rèn)。比如銷售部門對(duì)備件可維修性進(jìn)行分析,并根據(jù)市場(chǎng)需求對(duì)產(chǎn)品提出改進(jìn)要求;規(guī)劃部門針對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
13、進(jìn)行過程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)準(zhǔn)備,如裝配工藝、工位布局、過程控制點(diǎn)、設(shè)備工裝及設(shè)施清單、技術(shù)要求等等;采購部門會(huì)依據(jù)技術(shù)方案、成本分析、質(zhì)量評(píng)估進(jìn)行供應(yīng)商詢價(jià)和敲定零部件供應(yīng)商;質(zhì)量部門會(huì)針對(duì)售后市場(chǎng)及歷史常見問題核查新車數(shù)據(jù)質(zhì)量,全程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)設(shè)計(jì)及過程設(shè)計(jì)質(zhì)量,綜合評(píng)估項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。圖2-4簡(jiǎn)單顯示了P3階段的主要工作。設(shè)計(jì)部門在該階段投入大量精力對(duì)整車及零部件進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì),根據(jù)A面和典型斷面完成詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),形成一版工藝數(shù)模,主要用于定位點(diǎn)討論和結(jié)構(gòu)分析,啟動(dòng)檢具、夾具、模具的概念設(shè)計(jì),方便供應(yīng)商介入,同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求與供應(yīng)商簽署技術(shù)合同,借助專業(yè)零部件供應(yīng)商的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析
14、能力,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行工藝分析,以確保數(shù)據(jù)的可加工性。最終經(jīng)過校核完成的試制正式數(shù)模將用于模具正式設(shè)計(jì),可以進(jìn)行制造手工樣件和試制模具。該階段有兩個(gè)非常重要的原則是:1.整車三維數(shù)據(jù)均具規(guī)模,雖然前期做過布置及空間分析,但仍需對(duì)所有關(guān)聯(lián)件三維數(shù)據(jù)進(jìn)行裝配和校核,要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員保持?jǐn)?shù)據(jù)傳遞及時(shí)、最新和完整。比如在典型斷面中有線束的布置,但由于線束屬于柔性體,如果僅僅在某些位置的斷面中體現(xiàn)而不在三維數(shù)據(jù)中完整體現(xiàn),很容易出現(xiàn)與其他覆蓋件的配合問題。2.數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的過程不是單一的建模操作,需要融入眾多的可行性分析和反復(fù)的校核,因此在設(shè)計(jì)過程中數(shù)據(jù)評(píng)審的工作尤為重要,一方面借助如CAE分析、校核規(guī)范等工具進(jìn)
15、行全面性校核,另一方面需要針對(duì)常見歷史問題進(jìn)行逐一排查,還需要有豐富設(shè)計(jì)和試制經(jīng)驗(yàn)的工程師參與校核并提出寶貴意見,這樣不僅能全方位規(guī)避設(shè)計(jì)問題,還能將數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)最優(yōu)化。定位關(guān)系分析設(shè)計(jì)評(píng)審反復(fù)校核CAE分析強(qiáng)度、剛度分析NVH分析制造工藝分析J丿運(yùn)動(dòng)分析尺寸鏈計(jì)算裝配、可維修性分析J丿其它廠設(shè)計(jì)任務(wù)書產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求V-丿啟動(dòng)手工樣件、試制模具制造丿模具、檢具正式設(shè)計(jì)完善數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)試制樣車裝配工藝可裝配性生產(chǎn)線通過性試制模具件,:零部件試驗(yàn)驗(yàn)證k關(guān)鍵尺寸、功能檢查電噴系統(tǒng)標(biāo)定開始丿整車驗(yàn)證計(jì)劃法規(guī)認(rèn)證試驗(yàn)其它圖2-5P4階段流程簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)確認(rèn)樣車經(jīng)歷了設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段,正式模具已經(jīng)投入,工裝樣件陸續(xù)提供
16、。該階段主要是設(shè)計(jì)確認(rèn)樣車一般是指P5階段(見圖2-6),完成規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目,發(fā)現(xiàn)的問題已查明原因,產(chǎn)品設(shè)計(jì)更改完成,產(chǎn)品設(shè)計(jì)凍結(jié),工藝設(shè)計(jì)完成,開始對(duì)用于批量工裝生產(chǎn)的零件進(jìn)行認(rèn)可。對(duì)零件進(jìn)行認(rèn)確認(rèn)對(duì)總成進(jìn)行確認(rèn)材料認(rèn)可7性能、路試可、靠性認(rèn)可.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行、確認(rèn).試裝認(rèn)可*工裝樣件認(rèn)可第二輪試制l樣車j對(duì)整車進(jìn)行確認(rèn)整車驗(yàn)證型式認(rèn)證.7圖2-6P5階段流程簡(jiǎn)圖生產(chǎn)試制小批量階段生產(chǎn)試制小批量階段,一般是指P6階段。這是一種批量生產(chǎn)練習(xí),所有的單件和總成件都到位,并都是用批量生產(chǎn)的設(shè)備及工裝模具、試生產(chǎn)控制計(jì)劃制造出來的件;對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行理論、線下、線上的培訓(xùn),整個(gè)生產(chǎn)過程可以在不連續(xù)的條件下
17、進(jìn)行生產(chǎn),從而對(duì)各工序加工能力、生產(chǎn)設(shè)備、試生產(chǎn)控制計(jì)劃是否適當(dāng)以及生產(chǎn)線的制造可行性、裝配可行性、通過性、批量生產(chǎn)的適應(yīng)性進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證,獲得哪些設(shè)備和過程可以確保所有要求的批量節(jié)拍和質(zhì)量要求。若發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)必須在零批量生產(chǎn)啟動(dòng)前得到消除,其主要目的是通過生產(chǎn)的試運(yùn)行來對(duì)其批量生產(chǎn)和確保產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證,這個(gè)階段小批量試制的車主要用來提供特定評(píng)價(jià)用車和培訓(xùn)用車,以及用于部分系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)的整車或路試車。同期,應(yīng)該完成對(duì)整車和零部件的認(rèn)證工作。在這個(gè)階段,會(huì)暴露很多可能在批量生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題,比如流水線零部件裝配困難會(huì)影響到生產(chǎn)節(jié)拍,需要對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改或者調(diào)整裝配順序,進(jìn)而對(duì)已經(jīng)認(rèn)可的產(chǎn)品
18、進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。同時(shí),在P5階段會(huì)遺留一部分制作或試驗(yàn)周期較長的零部件在P6階段繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)認(rèn)可工作,最終需要完成所有零部件的工裝樣件認(rèn)可。質(zhì)量和采購部門啟動(dòng)生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序的工作,對(duì)零部件供應(yīng)商進(jìn)行相關(guān)審核。銷售部門開始進(jìn)行上市研究,制定維修手冊(cè)、備件手冊(cè),進(jìn)行服務(wù)培訓(xùn)等等。零批量和批量階段零批量階段一般是指P7/P8階段。是在批量生產(chǎn)條件下,按規(guī)劃的批量生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行批量生產(chǎn)前的總演習(xí)。其前提條件是外購件都成功通過了批量條件的兩日生產(chǎn)驗(yàn)收(供應(yīng)商批量生產(chǎn)前的總演習(xí),來考察供應(yīng)商是否能夠確保其在批量生產(chǎn)運(yùn)行進(jìn)度下保持良好的供貨狀態(tài));生產(chǎn)線、裝配線、物流和各驗(yàn)收區(qū)域都已經(jīng)達(dá)到了批量生產(chǎn)狀態(tài),整個(gè)系
19、統(tǒng)如生產(chǎn)、物流、質(zhì)量保證、人員培訓(xùn)都按照批量的要求接受檢查。該階段主機(jī)廠會(huì)對(duì)外協(xié)件進(jìn)行生產(chǎn)件批準(zhǔn)(即PPAP)。批量階段即所有要求的各種認(rèn)可都已獲得;車型檢驗(yàn)和型式認(rèn)證已經(jīng)成功完成并獲得政府部門的使用批準(zhǔn);所有小批量階段、零批量階段的問題都已經(jīng)得到了解決;整個(gè)生產(chǎn)線都具有批量能力,所有零部件都已經(jīng)供應(yīng)到位,整個(gè)生產(chǎn)線能按照設(shè)計(jì)節(jié)拍、正式控制計(jì)劃等正常條件下連續(xù)生產(chǎn)可銷售狀態(tài)的不論是零批量還是批量階段,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或質(zhì)量問題,均需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)變更和切換工作。市場(chǎng)導(dǎo)入一P9階段市場(chǎng)導(dǎo)入一般是指P9階段。該階段產(chǎn)品正式上市獲得批準(zhǔn),按既定銷售策略和方案進(jìn)行導(dǎo)入市場(chǎng)。對(duì)于整車項(xiàng)目開發(fā)階段來說可以畫
20、一個(gè)句號(hào),這時(shí)會(huì)對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)和實(shí)際情況進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià),分享經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),為下一款新車開發(fā)做充分的積累。產(chǎn)品上市后,難免會(huì)出現(xiàn)一些售后問題,還有批量生產(chǎn)中也會(huì)暴露一些過程質(zhì)量問題,因此市場(chǎng)問題與批量過程問題的發(fā)現(xiàn)與解決仍需要相關(guān)部門的配合工作,需要對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行整改,進(jìn)而做產(chǎn)品變更和批量切換。各大主機(jī)廠為了提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,會(huì)在產(chǎn)品上市后某個(gè)特定階段提出改款需求,比如精細(xì)化提升、特定市場(chǎng)適應(yīng)性開發(fā)、年型車改款等等,為滿足這些需求將會(huì)重新成立項(xiàng)目組,但不同于整車開發(fā),而是在沿用底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等平臺(tái)的前提下,僅從P2階段開始重新對(duì)車身或內(nèi)外飾造型,開發(fā)流程與整車相似,在此不再詳述。本節(jié)主要介紹了整車開發(fā)流
21、程,下面將針對(duì)整車開發(fā)流程中的內(nèi)外飾設(shè)計(jì)進(jìn)行著重介紹。整車概念設(shè)計(jì)中的內(nèi)外飾設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)(又稱造型設(shè)計(jì))屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前期工作,是在產(chǎn)品目標(biāo)設(shè)定之后,指從產(chǎn)品構(gòu)思到確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)指標(biāo)(性能指標(biāo))、確定造型和總布置定型、并下達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書為止這一階段的設(shè)計(jì)工作。按照整車P0-P9的開發(fā)節(jié)點(diǎn),概念設(shè)計(jì)階段主要是P2階段,概念設(shè)計(jì)在汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)中,尤其是內(nèi)飾設(shè)計(jì)中占有極其重要的地位?,F(xiàn)代汽車的概念設(shè)計(jì)(造型設(shè)計(jì))的主要流程如下圖2-7:r、主斷面分析CAS數(shù)據(jù)岬圖2-7造型設(shè)計(jì)主要流程2.2.1前期定義1.標(biāo)桿分析做任何設(shè)計(jì)都不能從零開始,都需要有一定的積累。汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)也是如此。一百多年的汽車
22、制造史,給我們留下了豐厚的積淀,給我們積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。這些積淀部分體現(xiàn)在書本中,但從汽車產(chǎn)品中體現(xiàn)得更加形象直觀,尤其是最新的產(chǎn)品。我們獲取這些知識(shí)的最有效的辦法就是使用標(biāo)桿比對(duì)。世界汽車行業(yè)部分后進(jìn)而崛起的汽車企業(yè)當(dāng)年一般都曾用過此類方法。首先購買幾款不同廠家的同類型汽車,然后解體測(cè)量,分析收集相關(guān)數(shù)據(jù),最后根據(jù)自己設(shè)計(jì)的車型定位,進(jìn)行分析借鑒和應(yīng)用。一般標(biāo)桿車分析,根據(jù)產(chǎn)品細(xì)節(jié)的不同所做的分析科目也不同,但總的方向大致相同,一般包括:間隙面差的測(cè)量,細(xì)部結(jié)構(gòu)分析(包括安裝點(diǎn)的布置/產(chǎn)品定位/特殊結(jié)構(gòu)等),布置空間,操作舒適性,可維修性等。下表(見表2-2)是一個(gè)立柱護(hù)板系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)分析
23、的簡(jiǎn)單概述。表2-2標(biāo)桿分析示例立柱護(hù)板系統(tǒng)一左A柱上護(hù)板結(jié)構(gòu)圖材料重量/g料厚/mm制造工藝緊固方式固定座形狀緊固力矩/(Nm)緊固件類型典型截面與頂棚的配合方式,搭接距離與邊界的配合與儀表板本體的配合方式與玻璃黑邊的距離在造型設(shè)計(jì)時(shí),就要對(duì)標(biāo)桿車型進(jìn)行分析。此階段對(duì)于標(biāo)桿車型分析,主要是針對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、間隙面差、安裝點(diǎn)的布置、目標(biāo)市場(chǎng)、配合概念等的分析。對(duì)于儀表板來說,歐標(biāo)與美標(biāo)的頭部碰撞區(qū)域的劃分方法及測(cè)試方法就有著很大的差異,而膝部保護(hù)、除霜除霧要求等也是如此。對(duì)零部件的配合結(jié)構(gòu)等的分析,不同車型的結(jié)構(gòu)相差也很大,我們要通過對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,找出其優(yōu)缺點(diǎn),來優(yōu)化我們的結(jié)構(gòu)
24、設(shè)計(jì)等等。比如說立柱護(hù)板的配合結(jié)構(gòu),目前比較流行的結(jié)構(gòu)有對(duì)接結(jié)構(gòu)和搭接結(jié)構(gòu),對(duì)接結(jié)構(gòu)對(duì)零件本身和車身焊接精度等要求比較高,需要控制多個(gè)方向的配合;但搭接結(jié)構(gòu)相對(duì)對(duì)接來說要好控制一些,對(duì)車身等的要求也低一點(diǎn);如B柱上下護(hù)板的配合,對(duì)接要控制Y和Z向的配合,而搭接只要控制Y向的配合就可以了。具體請(qǐng)見圖2-8和圖2-9。圖2-8對(duì)接結(jié)構(gòu)圖2-9搭接結(jié)構(gòu)2設(shè)計(jì)構(gòu)想汽車造型確定后,就可以著手進(jìn)行汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但在開始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,先對(duì)A面進(jìn)行分析,階次、曲率等參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求,并且分析此內(nèi)飾面拔模角度是否足夠。汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是確定汽車整車、部件(總成)和零件的結(jié)構(gòu)。也就是說,設(shè)計(jì)師需要考慮由哪些零
25、件組合成部件,又由哪些部件組合成整車。零件是構(gòu)成產(chǎn)品的最基本的、不可再分解的單元。毫無疑問,零件設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的根基。零件設(shè)計(jì)時(shí),首先要考慮這個(gè)零件在整個(gè)部件中的作用和要求;其次,為了滿足這個(gè)要求,零件應(yīng)選用什么材料和設(shè)計(jì)成什么形狀;最后,零件如何與部件中其他零件相互配合和安裝。作為設(shè)計(jì)師,必須充分考慮零件的受力情況,經(jīng)過周密的計(jì)算,確保零件的強(qiáng)度和剛度的數(shù)值在允許的范圍內(nèi)。3目標(biāo)設(shè)定及造型輸入在新車型的開發(fā)設(shè)計(jì)中,一些原則性的問題必須在產(chǎn)品設(shè)計(jì)正式展開以前加以明確,從而做到設(shè)計(jì)工作有的放矢,避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先天不足。在概念設(shè)計(jì)階段應(yīng)明確一些指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則性問題,明確產(chǎn)品的目標(biāo)設(shè)定。這些原則
26、性問題一般包括以下內(nèi)容:新車型的開發(fā)目標(biāo),開發(fā)的必要性與可行性,產(chǎn)品的基本型式、系列產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃,產(chǎn)品投放市場(chǎng)及相關(guān)交通法規(guī),汽車標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)及發(fā)展動(dòng)向,生產(chǎn)綱領(lǐng),產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平,產(chǎn)品的造型、內(nèi)部布置及結(jié)構(gòu)要求,未來市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力等各個(gè)方面。一般造型輸入是將整車的關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行約束,根據(jù)整車的目標(biāo)客戶,來定義整車的風(fēng)格。包括整車的舒適性,操作空間的方便性,需要滿足的法規(guī)要求等。表2-3是內(nèi)外飾造型輸入的一個(gè)簡(jiǎn)單列舉。表2-3內(nèi)外飾造型輸入要求造型輸入要求名稱重要度級(jí)別布置空間駕駛員最大有效腿部空間方向盤最大直徑駕駛員有效的頭部空間(帶/不帶天窗)PRP到方向盤中心的距離方向盤最后端至軀干線的距離
27、腳踵點(diǎn)到方向盤中心的水平距離方向盤至大腿的距離方向盤安裝角度H點(diǎn)的水平移動(dòng)行程,H點(diǎn)的垂直移動(dòng)行程前排座椅的角度調(diào)節(jié)范圍兩R點(diǎn)間的距離進(jìn)入方便性前排腳部進(jìn)入空間后排腳部進(jìn)入空間前排進(jìn)車門高度舒適性方向盤中心至踵點(diǎn)的垂直距離第二排乘員腿部空間第二排有效頭部空間第二排最小乘座空間第二排膝部空間第二排肘部空間(扶手處的整車寬度)前排座椅深度第二排座椅深度前排有效坐墊深度第二排有效坐墊深度法規(guī)要求前方視野要求行人保護(hù)要求內(nèi)部突出物/外部突出物前后座椅的高度范圍A柱障礙角對(duì)內(nèi)外飾造型設(shè)計(jì)來說,舒適性和操作空間是比較關(guān)鍵的要素。因此對(duì)關(guān)鍵要素的約束值及經(jīng)驗(yàn)值的輸入要做到清晰明確。下圖(圖2-10)是對(duì)座椅
28、人機(jī)舒適性的一個(gè)簡(jiǎn)單的輸入(圖中的輸入要求僅是參考值)。標(biāo)桿車輸入要求A25.2。23-26B0379.30370-390C31.6mm30MOmmD125.1953亍E74.7mm7085mmF383.1mm385395mmG97.995-110H25。20-30I367mm360380mmJ271.7mm260-320mmK87585-1105L544.6mm490“550mmM406.2mm400-420mmN950.7mm890-970mm圖2-10座椅人機(jī)造型輸入造型設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)主要使用手繪方式來表現(xiàn)設(shè)計(jì)師的基本構(gòu)思及造型的初步效果,可以是單純用線條表示的白描方式,也可以帶色
29、彩,一般都比較粗糙,只是基本原始概念的體現(xiàn),是設(shè)計(jì)的開始階段。一個(gè)整車外飾草圖一般都是三張視圖,至少要有兩張前后2/3視角的草圖(如圖2-11所示)。圖2-11草圖2渲染效果圖渲染效果圖,主要是在草圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化,盡量做到逼真的效果。表現(xiàn)手法有手繪,電腦繪制,手繪和電腦的結(jié)合,目前常用的表現(xiàn)手法是手繪和電腦的結(jié)合。手繪是比較原始的表現(xiàn)技法,主要工具是使用色粉,馬克筆,顏料,彩色鉛筆等。電腦使用的主要軟件有:Photoshop,3DMAX,ALIAS等。一般先手繪出主要的大綱輪廓線和結(jié)構(gòu)線,再掃描進(jìn)電腦用Photoshop進(jìn)行處理,一張比較細(xì)致的效果圖都要體現(xiàn)造型的關(guān)鍵點(diǎn)(如圖2-12所示)
30、。圖2-12儀表板渲染效果圖3計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì)(CAS)計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì),是現(xiàn)代造型設(shè)計(jì)中的新應(yīng)用。主要是根據(jù)造型要求的硬點(diǎn)及相關(guān)數(shù)據(jù)布置要求,用一些計(jì)算機(jī)軟件如ALIAS,按照效果圖生成一個(gè)三維的數(shù)字模型,用來進(jìn)行相關(guān)的布置及法規(guī)的校驗(yàn)。4模型模型主要包括油泥模型和驗(yàn)證模型。油泥模型就是根據(jù)造型效果體現(xiàn)的實(shí)物。一般有1:1和1:5兩種。雖然現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)達(dá),但是制作油泥模型依然是汽車設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié)。油泥是一種類似橡皮泥的黏土,成型的細(xì)節(jié)需要用刀刮削才能完成。一般先要制作比例小的油泥模型作為提案,通常由設(shè)計(jì)師親自操刀,一般的周期大約23個(gè)月(如圖2-13所示)。圖2-13油泥模型制造
31、驗(yàn)證模型是當(dāng)硬模型做完后,按照造型效果進(jìn)行噴涂,就得到了驗(yàn)證模型,驗(yàn)證模型就是平常所說的數(shù)字樣車,以后的真車便是在驗(yàn)證模型的基礎(chǔ)上來進(jìn)行開模和驗(yàn)證的。初步可行性分析1.造型可行性分析造型效果完成后,要經(jīng)過不斷的評(píng)審優(yōu)化并最終確定產(chǎn)品造型。然后通過做油泥和掃描,進(jìn)行數(shù)字模型的優(yōu)化,進(jìn)行一系列的可行性分析和校核,大體內(nèi)容如下簡(jiǎn)介。內(nèi)飾法規(guī)可行性分析根據(jù)車型所定義的不同市場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)法規(guī)的校核。例如滿足北美市場(chǎng)的車要符合FMVSS和IIHS標(biāo)準(zhǔn),滿足歐洲市場(chǎng)的車要符合ECE和EEC標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)市場(chǎng)的車要滿足GB的標(biāo)準(zhǔn)要求等。滿足法規(guī)要求是整車設(shè)計(jì)的最低門檻。例如儀表板系統(tǒng)和方向盤系統(tǒng)要滿足中國國標(biāo)要求,
32、設(shè)計(jì)校核和相關(guān)實(shí)驗(yàn)中一般要考慮到如下標(biāo)準(zhǔn)(見表2-4)表2-4儀1GB11552-1999轎車內(nèi)部凸出物表2GB11562-1994汽車駕駛員前方視野要求及測(cè)量板3GB11556風(fēng)窗玻璃除霜系統(tǒng)的性能要求4GB8410-2006汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性5GB16735道路車輛車輛識(shí)別代碼(VIN)1GB11557-1998汽車防止汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員傷害的規(guī)定2GB11562-1994汽車駕駛員前方視野要求及測(cè)量3GB11551-2003安全氣囊保護(hù)乘員性能符合標(biāo)準(zhǔn)4GB8410-2006汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性方向盤布置可行性分析通過前期的斷面布置,來分析造型的布置可行性。例如組合儀表的反光校核
33、,方向盤是否擋住組合儀表的視野,前后排假人的頭部空間,座椅與門護(hù)板和副儀表板的布置空間,駕駛員的腿部空間,膝部保護(hù)空間,氣囊的打開空間等等。要通過不斷的布置及校核,從而確定造型的布置可行性。工藝可行性分析好的造型給人以視覺的美感,但是再美的造型如果工藝實(shí)施上不可行也是枉然。因此要對(duì)產(chǎn)品的造型進(jìn)行工藝可行性分析,也就是常說的制造可行性。例如圖2-14,門護(hù)板上本體的分模線外露,影響美觀,需調(diào)正造型面,造型不符合定義的工藝等。圖2-14門護(hù)板的工藝性分析人機(jī)工程分析人機(jī)工程分析,主要包括一些操作空間,手觸及區(qū)域的方便性,上下車方便性,可維修性,開關(guān)按鈕等零部件的施力范圍,部件的操作容易度等。下圖(
34、圖2-15)是駕駛員手觸及空間的簡(jiǎn)單校核。圖2-15駕駛員手觸及區(qū)域校核間隙面差確定間隙面差是內(nèi)外飾最直接的感觀評(píng)價(jià)。一般來說,間隙面差與制造工藝和制造精度及尺寸鏈有關(guān)。間隙面差要求越高,其工藝可行性要求就越高。產(chǎn)品的制造公差越大,設(shè)定的間隙面差也要相對(duì)大些。有時(shí)候要根據(jù)實(shí)際情況,以造型的方式避免一些難控制的間隙面差。例如內(nèi)飾儀表板的設(shè)計(jì)中要考慮手套箱的分界線與儀表板的造型,從造型設(shè)計(jì)中避免一些不利于控制的間隙面差因素。具體參見下圖2-16虛線所示,手套箱、儀表板的上本體和下本體、主儀表板和副儀表板等處的配合在造型上進(jìn)行了很好的優(yōu)化,使間隙面差易于控制。圖2-16造型考慮間隙面差示例造型確認(rèn)經(jīng)
35、過上述造型設(shè)計(jì),通過不斷的評(píng)審優(yōu)化及一系列的可行性分析后,最終確定內(nèi)外飾造型。此時(shí)一般要做驗(yàn)證模型(內(nèi)外飾的造型色彩完全與最終產(chǎn)品一致)進(jìn)行最終造型的驗(yàn)證確認(rèn)。然后進(jìn)行詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)階段的工作一般是指從造型凍結(jié)開始到數(shù)字樣車完成這一過程中所有的工作。按照PO到P9的整車開發(fā)流程,此階段一般指P3階段。產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)階段的主要流程如下圖2-17所示:GD&T圖紙?jiān)O(shè)計(jì)丨是否通過壬數(shù)字樣車凍結(jié)不通過設(shè)計(jì)評(píng)審丿匸藝分析設(shè)計(jì)評(píng)審7圖2-17產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)階段流程圖功能設(shè)計(jì)內(nèi)外飾顧名思義就是裝飾保護(hù)的作用,隨著汽車的日益普及,人們對(duì)內(nèi)外飾的要求也越來越高,比如說儲(chǔ)物盒的數(shù)量,杯拖的操作方
36、便性,內(nèi)飾的美觀度,乘員的保護(hù)性能等。下面以儀表板為例說明下其功能設(shè)計(jì):儀表板是汽車中非常重要的部件,集安全性、功能性、舒適性及裝飾性于一體。由于其位置獨(dú)特,使很多的操作功能集成在其中,除了滿足自身功能外,還要有較好的吸能性,防止在發(fā)生意外事故時(shí)減少對(duì)乘員的傷害,以更好的保護(hù)乘員。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)外飾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮、確定:(1)與車身的安裝方式:對(duì)于內(nèi)飾件與車身的安裝方式,主要要求能達(dá)到安裝簡(jiǎn)單、快捷、牢固、可靠等。一般安裝都是選用卡扣連接安裝,對(duì)每個(gè)部位工作環(huán)境、性能要求、安裝要求等進(jìn)行分析,以選擇或設(shè)計(jì)合理的卡扣,達(dá)到最佳的性能。在安裝方式設(shè)計(jì)過程中,有一點(diǎn)比較重要,就是要求
37、各護(hù)板或總成在“Z”軸方向有一硬安裝方式,可以是金屬卡片安裝,也可以是在護(hù)板上用一些加強(qiáng)筋安裝,或是某一零件支撐護(hù)板等,其作用主要是使護(hù)板在Z軸方向有一支撐力,以防卡扣損壞,而影響護(hù)板安裝。(2)內(nèi)飾件間的安裝方式:內(nèi)飾件外觀品質(zhì)有兩個(gè)主要因素:間隙和面差,而這兩個(gè)因素主要是由內(nèi)飾件間的安裝方式來控制的,這除了合理安裝方式(包括結(jié)構(gòu)、位置等),還要有合理的定位方式(盡量用點(diǎn)、線定位,避免用面定位,特別是大面定位)。同時(shí),各內(nèi)飾件間安裝是相互影響的,要考慮整體安裝布局,比如各門護(hù)板總成與其它各飾件間沒有什么安裝影響,可以單獨(dú)以門護(hù)板總成安裝來考慮,但其它飾板間的安裝卻是互相影響的,頂棚飾板與各上
38、護(hù)板間雖沒有安裝要求,卻有間隙、面差要求,上下護(hù)板間又有安裝、間隙、面差等要求,而下護(hù)板與各門檻護(hù)板、地毯也有此要求。因此這些件都不能單獨(dú)考慮安裝方式,必須綜合考慮。(3)相關(guān)件的安裝方式:內(nèi)飾關(guān)聯(lián)件與內(nèi)飾的安裝方式有兩種,一種是安裝在內(nèi)飾件或通過內(nèi)飾件安裝在車身等其它件上(與內(nèi)飾件有配合關(guān)系);另一種是不與內(nèi)飾件發(fā)生安裝關(guān)系,但有邊界約束條件。在內(nèi)飾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需為這些相關(guān)件留出安裝空間。加強(qiáng)筋布置在注塑件的設(shè)計(jì)中,加強(qiáng)筋是不可或缺的功能部份。加強(qiáng)筋能夠有效地增加產(chǎn)品的剛性和強(qiáng)度而無需大幅增加產(chǎn)品切面面積,對(duì)一些經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑膠產(chǎn)品尤其適用。此外,加強(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道,有助模
39、腔充填,對(duì)幫助塑料流入部件的支節(jié)部份有很大的作用。從生產(chǎn)的角度考慮,使用大量短而窄的加強(qiáng)筋優(yōu)勝于使用數(shù)個(gè)深而闊的加強(qiáng)筋。模具生產(chǎn)時(shí)(尤其是首試模具),加強(qiáng)筋的闊度(或深度)和數(shù)量應(yīng)盡量留有余額,當(dāng)試模時(shí)發(fā)覺產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度有所不足時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾樱驗(yàn)樵谀>呱先コ摿媳仁褂脽富蚣由喜迦爰仍黾愉摿系姆椒▉淼煤?jiǎn)單及便宜。工藝分析工藝分析屬于同步工程,在做數(shù)據(jù)的同時(shí),工程人員就要做相應(yīng)的工藝分析。主要是可制造性分析(DFM-DesignForManufacturability)、可裝配性分析(DFA-DesignForAssembly)、可維修性分析(VMA-VisualizedMaintaina
40、bilityAnalysis)。比如說,所倒圓角大小是否符合要求、間隙面差定義是否合理、出模是否存在問題等等。任何一個(gè)設(shè)計(jì)都要經(jīng)過制造變?yōu)楫a(chǎn)品才能投入市場(chǎng),這就關(guān)系到我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的可制造性??芍圃煨允峭焦こ讨兄匾膬?nèi)容之一,其主要目的就是提高新產(chǎn)品開發(fā)全過程(包括設(shè)計(jì)、工藝、制造售后服務(wù)等)中的質(zhì)量;降低新產(chǎn)品全生命周期中的成本(包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、運(yùn)輸、客戶使用乃至產(chǎn)品報(bào)廢等成本);縮短產(chǎn)品研制開發(fā)周期(包括減少設(shè)計(jì)反復(fù),降低設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造及投放市場(chǎng)的時(shí)間)。所以說我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中就要考慮相關(guān)的制造工藝,比如說我們只關(guān)注產(chǎn)品外觀,而不考慮實(shí)際的制造工藝及制造精度,那么就會(huì)導(dǎo)
41、致產(chǎn)品有很大缺陷甚至無法生產(chǎn)。產(chǎn)品制造出來后要經(jīng)過相應(yīng)的裝配方法及裝配順序才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能,這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中充分考慮裝配的方便性,如果等產(chǎn)品出來發(fā)現(xiàn)裝配有問題,比如說工具的空間不夠,不方便安裝等等那將會(huì)產(chǎn)生很大的損失。裝配是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型的工作。據(jù)統(tǒng)計(jì),裝配成本在產(chǎn)品總成本中的比重可以達(dá)到40。法國對(duì)355家公司的調(diào)查結(jié)果表明,裝配自動(dòng)化的一個(gè)主要障礙是:通常的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不是面向裝配的,這使產(chǎn)品裝配已成為制造業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)之一。如何有效地降低裝配費(fèi)用,是當(dāng)今企業(yè)所面臨的突出問題??裳b配性就是為了解決這一問題而成長起來的高新技術(shù)。簡(jiǎn)單地說,可裝配性是一種優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),以獲得最低裝配費(fèi)用的
42、技術(shù)??裳b配性在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,通過分析影響產(chǎn)品可裝配性的各種因素,對(duì)產(chǎn)品的可裝配性進(jìn)行評(píng)價(jià),并在此基礎(chǔ)上,給出產(chǎn)品再設(shè)計(jì)的建議,通過再設(shè)計(jì),使產(chǎn)品易于裝配,以達(dá)到降低產(chǎn)品裝配費(fèi)用的目的。任何一種產(chǎn)品在使用過程中,都不可避免的會(huì)出現(xiàn)故障及損壞等,這時(shí)就要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維修及拆卸那么維修和拆卸的方便性就顯得尤為重要。維修性是設(shè)計(jì)所賦予產(chǎn)品的固有屬性,是系統(tǒng)能夠保持或恢復(fù)到有效使用狀態(tài)的能力,與系統(tǒng)能夠可靠地完成規(guī)定任務(wù)的能力具有相同的重要性。維修性設(shè)計(jì)就是在設(shè)計(jì)早期賦予產(chǎn)品便于維修的特點(diǎn),確保要求的維修性特征能夠包括在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,目標(biāo)是使由維修引起的停機(jī)時(shí)間、維修費(fèi)用、維修復(fù)雜性、人員要求和可能的維
43、修差錯(cuò)為最小(低)。只有把這些工藝分析貫穿于我們的整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,這樣才能保證我們的產(chǎn)品是好產(chǎn)品,才能提高一個(gè)公司的效益及聲譽(yù),延長產(chǎn)品的壽命。數(shù)據(jù)校核為了使得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)合理,方便裝配和維修等,需要對(duì)我們的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核,通常的校核方法有DMU校核、CFD分析、模流分析、強(qiáng)度分析、剛度分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化分析等內(nèi)容。DMU校核主要是檢查裝配的可行性及方便性,避免干涉等問題。強(qiáng)度的概念是結(jié)構(gòu)在正常工作時(shí)能承受的載荷,一般用工作應(yīng)力的峰值來表示結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的水平。在解決實(shí)際工程問題時(shí),要根據(jù)分析目的和分析對(duì)象的受力狀態(tài),選擇描述或評(píng)價(jià)分析對(duì)象力學(xué)性能的物理量,并用這個(gè)物理量進(jìn)行強(qiáng)度分析,這是一個(gè)非常重要的問
44、題。指導(dǎo)原則是有限元分析輸出的物理量應(yīng)與試驗(yàn)分析時(shí)測(cè)試的物理量相同,以便于試驗(yàn)驗(yàn)證。剛度的概念是結(jié)構(gòu)在正常工作時(shí)的許可變形,用剛度表示結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力,剛度是結(jié)構(gòu)在外力作用下發(fā)生單位變形所需要的力。設(shè)計(jì)優(yōu)化分析意味著在滿足約束的前提下產(chǎn)生最佳設(shè)計(jì)的可能性。汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化分析是以輕量化為設(shè)計(jì)目標(biāo),以強(qiáng)度和剛度為約束條件,以設(shè)計(jì)的形狀和尺寸為設(shè)計(jì)變量,進(jìn)行多方案比較,選擇較優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)優(yōu)化有了初步結(jié)果之后,一定要用力學(xué)分析和設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理地解釋,進(jìn)一步確認(rèn)設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果的正確性。GD&T圖紙?jiān)O(shè)計(jì)“GD&T”全稱為“GeometrieDimensioningandToler
45、ancing”-幾何尺寸和公差。標(biāo)準(zhǔn)中包含有尺寸標(biāo)注方法(屬我國技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn))與幾何公差(屬我國形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn))兩大部分。產(chǎn)品工程制圖是傳遞設(shè)計(jì)要求和合格部件幾何形狀的真正功能限制的基本手段。為了確保所有圖紙的統(tǒng)一解釋,每個(gè)使用人對(duì)圖紙上的所有符號(hào)必須有共同的理解。3D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)完成后,工程人員就應(yīng)該進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì),通過GD&T圖紙,就可以看到產(chǎn)品是如何定位的,同時(shí)可以很好的指導(dǎo)檢具設(shè)計(jì)。2.4設(shè)計(jì)驗(yàn)證確認(rèn)整車設(shè)計(jì)驗(yàn)證確認(rèn)階段的內(nèi)外飾工作流程一般如下圖2-18所示數(shù)據(jù)樣車凍結(jié)一手工、件軟作快手工、軟模件尺寸一手工試驗(yàn)驗(yàn)件DV;工裝樣件試驗(yàn)|設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)改進(jìn)優(yōu)化-模具設(shè)計(jì)及制作._開模數(shù)據(jù)凍結(jié)-驗(yàn)證
46、.工裝樣件尺寸認(rèn)可.模具設(shè)計(jì)及制作.開模數(shù)據(jù)凍結(jié)丿、一丿yVy產(chǎn)品OTS認(rèn)可)I/檢具設(shè)計(jì)及制作V-丿)圖2-18整車設(shè)計(jì)驗(yàn)證確認(rèn)階段內(nèi)外飾工作流程圖2.4.1設(shè)計(jì)樣件制作及尺寸匹配手工、軟模件制作及尺寸匹配(1)手工、軟模、快速件指供應(yīng)商按照主機(jī)廠提供的數(shù)字化定義、圖紙、技術(shù)資料或樣件、邊界條件、功能要求,經(jīng)過技術(shù)轉(zhuǎn)化、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和零件試制等產(chǎn)品開發(fā)過程所制造的零部件。此樣件是通過手工處理、快速成型、或簡(jiǎn)易模具生產(chǎn)出來的樣件,理論上是符合關(guān)鍵尺寸要求,并滿足各項(xiàng)性能要求。(2)手工、軟模、快速件的尺寸(功能)按圖紙上面標(biāo)注的需要檢查的尺寸(功能)進(jìn)行尺寸檢查。供應(yīng)商提供手工、軟模件之前,必須
47、與相關(guān)的設(shè)計(jì)部門產(chǎn)品工程師共同確認(rèn)尺寸(功能)檢驗(yàn)用零件簡(jiǎn)圖(需標(biāo)注認(rèn)可尺寸的序號(hào)標(biāo)識(shí))。(3)尺寸檢查合格后進(jìn)行裝車和零部件尺寸匹配驗(yàn)證,產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門、質(zhì)保部門、采購質(zhì)量部門、銷售部門等共同對(duì)裝車匹配狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,評(píng)估合格后可凍結(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或進(jìn)行下一步的DV設(shè)計(jì)驗(yàn)證,如存在設(shè)計(jì)問題將由產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門牽頭針對(duì)問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并出具更新數(shù)據(jù)的解決方案,經(jīng)各部門確認(rèn)整車匹配無問題后方可進(jìn)行下一輪的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)凍結(jié)。例如很多內(nèi)外飾件如儀表板、手套箱、風(fēng)道、出風(fēng)口、儀表框、立柱護(hù)板、門護(hù)板等就可以在數(shù)據(jù)凍結(jié)前通過制作快速樣件來驗(yàn)證設(shè)計(jì)尺寸??焖俪尚椭圃旒夹g(shù)又稱為快速原型制造技術(shù)(RapidPrototypi
48、ngManufacturing,簡(jiǎn)稱RPM)。其基本原理是利用CAD三維設(shè)計(jì)的結(jié)果和逐層堆積的方式制造零件(見圖2-19)。傳統(tǒng)零件制造方法有去除法和變形法,而RPM方法是靠添加材料來制造零件,又稱為材料添加制造法,其制造過程見圖2-20。必須注意的是,由于一般快速成型件的材料特性偏脆、強(qiáng)度較弱,不適合作為強(qiáng)度、耐久性等強(qiáng)度的參考。創(chuàng)建CAD”軟件分層分層制造.或離散化k分層制造取出零件逐層制造直至完成最終零件必要的后處理増J丿圖2-20快速成型制造流程圖手工、軟模件驗(yàn)證尺寸合格后進(jìn)行裝車和零部件的部分DV項(xiàng)目驗(yàn)證,產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門、質(zhì)保部門、采購質(zhì)量部門等共同對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估,評(píng)估合格后可凍結(jié)
49、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),如存在設(shè)計(jì)問題將由產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門牽頭針對(duì)問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并出具更新數(shù)據(jù)的解決方案,經(jīng)再次試驗(yàn)無問題后方可進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)凍結(jié)。例如行李箱通風(fēng)框在開模之前可以用快速成型件進(jìn)行通風(fēng)性的DV設(shè)計(jì)驗(yàn)證,驗(yàn)證內(nèi)容見表2-5。表2-5出風(fēng)口DV設(shè)計(jì)驗(yàn)證內(nèi)容關(guān)于XXX車型出風(fēng)口的DV試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果序號(hào)試驗(yàn)描述接受標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)要求試驗(yàn)結(jié)果1低溫性能40CX24h,要求:總成功能不能失效,也不得產(chǎn)生形狀、顏色和表面可見的變化。合格不合格2溫度交變?cè)囼?yàn)(80l)C,3小時(shí)一室溫,1小時(shí)一(-301)C,3小時(shí)一室溫,1小時(shí)f(381)C,982%空氣濕度,12小時(shí)出風(fēng)口在試驗(yàn)后必須仍具有完全的功能,外觀不得改變(
50、無變形或其他缺陷);試驗(yàn)結(jié)束后,操作力必須滿足圖紙要求;密封性能必須滿足圖紙要求合格不合格3操作力在環(huán)境溫度下測(cè)量(235C),操作速度:15/s,水平葉片組操作力31.5N垂直葉片組操作力31.5N,操作力變化很規(guī)律:不能有任何的跳動(dòng)和阻滯合格不合格4振動(dòng)性能100小時(shí)的振動(dòng)試驗(yàn):上下:50小時(shí),1.5mm,40Hz的雙振幅;前后:50小時(shí),3.0mm,30Hz的雙振幅;試驗(yàn)結(jié)束后無裂紋,無啪嗒啪嗒聲;操作力不允許從起始值下降超過30%和低于規(guī)范規(guī)定的最低值。合格不合格5密封性能在葉片閉合狀態(tài)下于出風(fēng)口前100mm處通入250Pa的壓力不允許有可聽見的風(fēng)噪聲合格不合格6疲勞強(qiáng)度對(duì)出風(fēng)口的調(diào)整
51、件各進(jìn)行10000次動(dòng)作(1次動(dòng)作=一個(gè)極端位置到另一個(gè)極端位置再回到開始的極端位置);頻次:82次動(dòng)作每分鐘完成實(shí)驗(yàn)后,葉片不允許有斷裂和發(fā)生干擾噪聲;操作力、密封性、調(diào)節(jié)的可逆性必須滿足要求合格不合格7出風(fēng)口葉片自行調(diào)整中間出風(fēng)口通過流量為240Kg/Hr的氣流,左右側(cè)出風(fēng)口通過流量為160Kg/Hr的氣流水平葉片組和垂直葉片組的葉片方向不能改變。合格不合格模具設(shè)計(jì)及制作供應(yīng)商按照主機(jī)廠提供的數(shù)字化定義、圖紙、技術(shù)資料或樣件、邊界條件、功能要求及模具相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行具體的模具設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門根據(jù)產(chǎn)品零部件的技術(shù)要求設(shè)計(jì)出檢具技術(shù)方案及GD&T圖紙,供應(yīng)商根據(jù)檢具方案及技術(shù)要求進(jìn)行消化和具體
52、檢具3D數(shù)據(jù)、2D圖紙的設(shè)計(jì)。供應(yīng)商提交的檢具3D數(shù)據(jù)、2D圖紙經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門批準(zhǔn)后方可進(jìn)行檢具制作。供應(yīng)商提交的檢具由主機(jī)廠采購質(zhì)量工程師組織標(biāo)定合格后方可投入使用。整車試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)分類汽車試驗(yàn)可按其試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)對(duì)象和試驗(yàn)方法等進(jìn)行分類,分類方法如下:按照試驗(yàn)?zāi)康姆譃椋嘿|(zhì)量檢查試驗(yàn)、新產(chǎn)品認(rèn)證試驗(yàn)、科研型試驗(yàn);按照試驗(yàn)對(duì)象分為:整車試驗(yàn)、機(jī)構(gòu)及總成試驗(yàn)、零部件試驗(yàn);按照試驗(yàn)方法分為:室內(nèi)試驗(yàn)、室外道路試驗(yàn)、試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)、使用試驗(yàn);按照試驗(yàn)內(nèi)容分為:性能試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)、模擬試驗(yàn);按照試驗(yàn)評(píng)價(jià)方式分為:客觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)、主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)計(jì)劃與組織(1)試驗(yàn)準(zhǔn)備階段1)制定試驗(yàn)大綱。試驗(yàn)大綱是開展汽車試驗(yàn)的綱領(lǐng)性文件,它關(guān)系到試驗(yàn)的好壞與成敗。試驗(yàn)大綱應(yīng)根據(jù)汽車試驗(yàn)任務(wù)提出的要求,按相應(yīng)的國家或行業(yè)試驗(yàn)規(guī)范編制,并經(jīng)過討論、審批后付諸實(shí)施。試驗(yàn)大綱一般包括以下內(nèi)容:試驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù),明確規(guī)定試驗(yàn)必須完成的任務(wù)以及要達(dá)到的目的。試驗(yàn)對(duì)象和試驗(yàn)內(nèi)容,試驗(yàn)大綱應(yīng)填寫樣品的名稱、型號(hào)、零部件代碼、數(shù)量等,說明獲取樣品的方法(送樣或抽樣),寫明為了完成試驗(yàn)任務(wù)所需的試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)程序以及試驗(yàn)工作量,對(duì)每項(xiàng)試驗(yàn)
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