汽車整車性能數字化的正向研發流程和技術研究

摘 要：對于整車研發的思路，在研究汽車的整車性能數字化的正向研發流程及技術，在各種技術的應用下控制整車的具體性能數值，進行整車性能的全面開發。文章根據自己的實際操作經驗和車型研發經驗，簡單敘述了數字化的整車性能正向研發它的流程和技術的形成，討論了自主品牌汽車企業在整車正向研發流程的建設上需要關注的方向。

關鍵詞：汽車；數字化；整車性能；正向研發

中圖分類號：U463.62；TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0004-02

1 背景概述

近年來，隨著社會發展的越來越快，汽車的更新換代也逐漸加快，同時人們對汽車的各種要求也越來越高。比如消費者對汽車的耗油量、動力性能、被動安全性能、空間的舒適性，以及整車的噪音、氣味性等各方面的關注度也越來越高。汽車的整車性能和車的外部感觀、內部的裝飾是不一樣的，整車性能它是一個隱性的、不明顯的指標，消費者在感官上不易直接看到或者感覺到，但是在消費者的日常用車操作過程中會受到很大的影響，所以，在整車研發時要對車的整體性能進行全面的研究、探討和設計。

在開展整車研發設計時，依據不同的研發目標采用相應的研發設計程序，隨著整車研發技術的快速發展，新技術、新方法也不斷得到產生與應用，從而研發設計流程也應做出相關調整和更新，實現研發設計流程更趨科學性和合理性。因此，研發手段和方法的進步與研發流程密切聯系，同時不斷互相影響。

近幾年，隨著中國汽車市場的持續繁榮發展，汽車企業在整車研發水平上也逐漸得到提升，但在汽車的研發流程上仍然是在不斷探索中。

個別整車企業現在仍是起步的關鍵時期，甚至有的企業還在進行以逆向開發為主。這種逆向開發存在一定的缺點，它可以設計出外觀漂亮的車型或者是內在的個性裝飾，但是汽車的整車性能卻難以達到理想狀態。汽車設計本應體現以人為本，滿足消費者的各種使用需求，企業不但要設計出漂亮的外形，更重要的是使車輛具有良好的各種性能，這就取決于企業的正向性能研發能力和完善的開發流程，正向開發能力和完善的流程是企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地的保障。

2 數字化性能正向研發的流程與思路

2.1 整車的正向研發

2.1.1 正向研發的內容

整車的正向研發主要包括：

①汽車的整車外觀造型；

②汽車的裝飾和功能；

③汽車的動力研發；

④汽車的底盤研發；

⑤整車性能研發匹配等。其中整車性能的研發對整車企業和消費者都是非常重要的，也是本文的重點。

2.1.2 正向研發應該注意的問題

研發車型立項初期首先應該要做相應的市場調查，同時對調查結果進行總結分析來確定新產品的市場定位、目標客戶群等。進一步制定新車型的項目開發計劃和產品定義，主要包括整車開發周期、動力系統選型和整車性能指標等。在項目開發過程中還要持續不斷的對市場上潛在競爭車型和成功車型進行深入的調查、對比分析，從中找出不足、吸取經驗教訓為己所用。這是保證整車性能的重點，而且還可以減少工程樣車及汽車零部件試制的浪費。

2.2 數字化性能的正向研發

整車的性能研發從某種意義上說，就是數字化的研發過程，最基本的要求是要滿足各種標準法規。同時通過分析有特色、有競爭力車型的實際試驗數據和仿真分析結果，整理制定出整車的各種性能目標，而且要能夠落實整車性能指標的順利實現。整車性能指標應該分別在各個系統、零部件逐級分解，最后體現在系統和零部件中，使系統及零部件性能指標有據可依。以數字化的形式定義整車性能，并通過控制對已參數化定義的整車性能，來完成整車性能的正向研發。最后在研發后期對各系統和零部件性能進行全面確認，嚴格控制零部件性能品質，才能使整車和系統所需性能得到保障。

3 數字化性能正向研發的基本要素

3.1 工程可行性研究

整車性能的正向研發需要對未來的產品進行規劃和開展工程化可行性研究，把市場調研的潛在需要客戶轉化成數字化整體性能的目標，例如：碰撞被動安全性能要求、NVH性能要求、耗油量和動力性能，操控性能要求等。

3.2 CAE技術的應用

CAE技術是具有特色的數字化研發的一種手段，目前計算機技術在不斷的向前發展，CAE技術與國內外許多整車企業的產品研發流程融合起來，而且在整車性能研發中有著不可替代的地位。對于不同需求的各項性能要求，通過各種各樣的CAE仿真技術的分析，把細微之處融入到汽車的零部件設計中，能夠給設計者給予引導作為參考。

可以通過模擬整車的各個性能，對整車進行擇優選擇并改進，從而能夠使整車性能存在的問題發生幾率降低，進一步使整車研發周期縮小并降低研發的成本。

3.3 整車性能開發流程與規范的完整

整車性能研發是個全面的、系統工程，各個性能都要維持它們之間的平衡，而且每個性能都與研發、材料、成本、供應商有一定的關系，就會給部門之間的合作和解決問題帶來很多困難，此外，如果每次的研發、設計、分析、繪圖等不能夠有統一的標準規范，那么得出的結果也就不一樣，每次實驗也就不能夠相對比，這樣會給整車性能的控制帶來很多不必要的麻煩，阻礙研發的進程。這樣也會使整車性能展現出一個發散的趨勢，最后使其失去原有的意義。所以一個比較成熟的開發流程與統一的標準規范對整車性能的成功研發起著至關重要的作用。

3.4 風險的控制

如果是全部的性能都通過數字化的形式來控制，但是在現實的使用過程中卻會發生任何得可能性，例如：因競爭車型所處的環境狀況與不同的檢測方法、簡化與假設邊界條件的不一致、零部件本身存在的一致性差異、整車的生產過程差異與研發人員的技術能力不同等，都能夠影響到整車性能的目標。所以在進行整車研發過程的時候，應該進行多次實驗和失效模式分析，以減少整個性能存在的風險。

4 結 語

隨著汽車行業的競爭越來越激烈，以及消費者不斷增長的生活水平和汽車知識的普及，整車性能正向研發能力是至關重要的，也是一個企業能夠繼續向前不斷發展的重要因素之一。整車性能正向研發不僅與工程技術應用有密切的關系，而且也是一個典型的技術管理的過程。

本文主要對當前比較成熟的整車性能正向研發技術進行簡單的敘述和總結，希望能夠引起越來越多的人關注整車性能正向研發技術的發展與應用，同時使自主汽車的正向研發水平得到進一步提高。

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