車聯網時代下的整車開發模式研究

謝小虎 張育維 李洋

摘.要：互聯網技術深入影響著傳統汽車制造業的產品開發模式和營銷模式。基于互聯網思想的車聯網技術將推動傳統汽車行業由制造型企業逐步轉型為解決方案服務型企業。本文結合車聯網技術對汽車制造行業的影響分析，提出構建以車聯網車型、大數據分析、數字化設計與數字化制造、網聯化個性化選車系統為主要特征的整車開發模式。

關鍵詞：車聯網技術;大數據分析;整車開發

中圖分類號：U462

文獻標識碼：A

文章編號：1005-2550（2019）06-0008-06

Research on Vehicle Development Model in the Age of Vehicle

Networking

XIE Xiao-hu， ZHANG Yu-wei， LI yang

（ Dong?feng Commercial Technological Center of DONG?FENG Commercial VEHICLE CO.，

LTD， Wuhan 430056， China ）

Abstract： Internet technology deeply affects the development and marketing mode of traditional?automobile manufacturing industry. Vehicle networking technology based onInternet thinking will promote the transformation of automobile industry from manufacturingenterprises to solution一service enterprises.' This paper analysis the impact of vehicle .networking technology on the automobile manufacturing industry， and a vehicle development model?will be established， which is based on networking vehicle model， large data analysis，?digital design， digital manufacturing， networked personalized Vehicle selection system.

Key Words： Vehicle Networking Technology; Large Data Analysis; Vehicle Development

謝小虎

獲得武漢汽車工業大學本科學士學位和清華大學車輛工程專業工程碩士學位。現任東風商用車技術中心先行商品開發部部長，產品工程師，研究員級高級工程師。主要研究方向：卡車技術發展趨勢，整車設計方法，新產品開發流程。

引言

車聯網是車輛電氣化技術和互聯網技術在汽車制造業相互融合后發展起來的新興應用。電氣化技術、互聯網技術的迅猛發展使得電動化、智能化、網聯化、共享化汽車時代應運而生。車聯網產品在國內已開始進人商品化階段。具有車聯網功能的乘用車、卡車成為市場需求主流商品之

車聯網時代已到來。車型標配車聯網系統已成為現實需求。同時基于更高階技術的自動駕駛.時代已進人示范市場階段，包括港口，封閉工地，封閉道路示范車。

車聯網技術利用兩個領域的數據信息，建立智能、網聯、共享特質的商品技術，并進一步創造出一個工業化、信息化的生態環境場景。車聯網一方面基于車載傳感器、車載控制器、儀表接口、T-BOX、車輛工況參數、駕駛員行為狀態、貨物裝載狀態，一方面基于移動通訊技術領域的GPS、移動通信、V2X技術（DSRC/LTE）、云服務器和手機APP軟件技術，實現人、車、道路、交通標志、地理環境之間的信息化融合，為客戶場景提供一種“解決方案”。車聯網極大地提升了用戶使用體驗，增強了客戶黏性，另一方面發揮了提高汽車安全性、減少了交通擁堵、油耗和環境污染的社會管理價值，拓展了汽車技術的附加值，為傳統制造業衍生出新的商業領域，即互聯網+汽車或者汽車+互聯網兩種基本應用模式。

本文主要分析傳統卡車制造業的發展現狀和問題，分析車聯網技術在卡車技術領域的應用作用，研究如何建立與車聯網時代相匹配、相適應的整車開發模式。

1傳統卡車制造業發展現狀和問題

傳統卡車制造業經過長期發展，形成自身的產業優勢"：

1）制造能力強，生產規模大;

2）零部件供應鏈體系完整;

3）豐富的質量和成本管理工具，精益管理經驗;

4）采用平臺化、系列化、模塊化車型開發模式，車型品種豐富;

5）零部件標準化程度高。

卡車制造業的產業優勢很大程度上依賴裝備制造業和人才優勢。當前市場環境下，隨著我國改革開發和社會主義市場經濟的高速發展，先進制造設備和先進制造管理方法得道普遍應用，國內卡車行業的設計、制造、銷售能力明顯加強，鞏固，了國內市場國產卡車的市場占有率領先地位。但是另一方面，規模化制造能力的進步帶來不同品牌之間的產品特性差距縮小，甚至出現一定程度的同質化產品，比如發動機、變速箱、后橋等關鍵總成相同，車架、懸架、車輪、輪胎等底盤結構件的尺寸、材料、工藝相似，甚至造型設計也出現特征“雷同”現行，比如前面罩、保險杠、大燈、儀表內飾等造型件。這種競爭情況下，一方面造成產業上的重復建設、重復開發、價格競爭，另一方面不利于應對國際卡車品牌的競爭，不利于促進和提升國內卡車的國際化競爭力。

如何解決該問題？一種觀點認為應該要以國際卡車品牌的技術、質量為制造標桿，投人大量制造資金，開發品質上與國外卡車品牌相當的產品和制造能力。本文認為這種單純的制造能力再造的觀點具有一定的局限性。中國地域廣大，經濟發展不平衡、不充分，卡車需求結構復雜，生產一致性監督和社會使用過程監管能力還在發展中，甚至存在一定程度的空白和缺失。在這種不平衡、不充分、不協調的交通運輸環境下，需求層次分析將起著舉足輕重的指導作用，即分析判斷當前客戶最主要的需求特征，以客戶需求特征劃分產品開發時代;對于制造能力建設，同樣以產品開發時代為輸人。防止傳統的高品質、大規模制造能力投入理念造成的“沉沒成本風險”——傳統的高品質、大規模制造能力高投人不一定能在國內復雜、多樣化、不確定的多元化需求環境中取得與國外成熟穩定、法治化程度高市場一樣的經營效果。

1.1卡車客戶需求變化分析

依據國內卡車從業人員年齡結構特征大數據畫像”，中青年為卡車駕駛員主力軍。25歲～35歲年齡段占據66%的人員構成。同樣，中青年群體也是手機和信息消費主力軍。信息化已成為當前最主要的消費需求之一?？ㄜ囍圃煨袠I和卡車同樣面臨能否開發出信息化功能配置，作為產品的主要賣點，支持中青年卡車駕駛員群體、中青年物流公司管理群體的“潛在消費特征”——信息量大，通過手機獲取，滿足信息分析需求，通過大數據分析降低管理性成本（貨源信息、交通信息、車輛故障和交付風險、車隊管理、駕駛員行為管理）。傳統的依靠個體經驗、口頭信息、人工記錄等方式存在的低效、不精準矛盾更加突出。

在市場調查中曾有一位50多歲的車隊管理者反映，一個20多歲的年青大學生加一個電腦，加一套基本功能的車聯網系統，利于數據采集和數據分析能力管理50多臺車輛的車隊的能力，遠遠超出一個從業30年的老隊長。數據的客觀性極大地支持了車輛性能評價和駕駛員能力評價，簡化了管理復雜度，實現了低投人換來高回報的經濟效益和管理效果。

1.2卡車運輸模式變化分析

卡車運輸模式在不斷地演變。傳統制造業和傳統的整車開發模式方式造成的開發周期長、車型配置可選擇性少與運輸行業快節奏、低成本、高效率發展趨勢不相匹配。整個行業和從業者產生大量“痛點”。這將必然促進新的運輸業模式需求。從行業實踐分析，“數據”和“信息”具有特質會產生過程透明、信息共享、低溝通成本的業務模式特征。對于卡車運輸業務而言，這些特征可以解決卡車運輸車型和運輸路徑規劃的精準度，提高運輸過程信息的共享化，提高柔性、靈活性，減少離散化、信息璧壘、路徑規劃不良產生的時間浪費和燃油成本。互聯互通、運力組合、時間接力、線路銜接的大車隊運輸模式必將成為行業需求。

我國通過在交通運輸領域推廣基于北斗系統的具有定位功能的行駛記錄儀，極大地促進了國內卡車市場車聯網技術的應用，逐步改變了卡車運輸模式，推動物流運輸和汽車制造不斷向高質量方向發展。大車隊運輸企業不斷涌現，車聯網需求集中爆發，車聯網系統不斷升級，展示出極其良好的發展態勢。同時市場客戶對車型技術和整車開發模式也提出更多實踐問題，促進汽車制造企業不斷改進產品設計理念，改進產品開發流

程和制造技術能力【3】。

1.3車聯網時代將成為卡車制造業的外部環境和必然需求

車聯網將成為卡車制造的外部環境和必然需求。車聯網技術將車輛的工況參數，如速度、行駛里程、發動機轉速、功率、油耗、換檔、制動、轉向、貨物裝載（量）、故障碼等車輛信息，與GPS和移動互聯網的物理參數，如海拔、軌跡、計算速度相結合，建立了基本階段的車聯網信息。未來隨著“五化”技術發展，進一步與交通標志與信號、高精度地圖、駕駛員行為狀態相結合，建立高級階段的車聯網信息。

以車聯網、大數據及云平臺為基礎，建立以客戶為中心的生態系統，利用生態系統產生的大數據驅動客戶畫像、汽車產品和制造過程智能化、網聯化、共享化，實現數字化工廠及個性化車型定制，本文稱為“車聯網時代下的整車開發模式”。

這種模式，體現了互聯網+的科技發展趨勢，體現了卡車+互聯網的工業制造趨勢。不再是單純的品質和大規模制造能力投入，而是追求以客戶為中心的生態系統開發，加大車端、云端、手機端信息化配置開發，建立信息化服務軟商品，開發后市場服務型產業價值鏈，持續改善客戶體驗，重構汽車制造業的先進性優勢。

2汽車制造行業車聯網技術開發及應用現狀2.1車聯網技術影響范圍

車聯網技術延伸至物流、保險和汽車后服務等，以“大數據信息”為一種生產力要素，按照“賣什么服務于什么”支持傳統汽車企業開發新的商業領域，包括：智能化車載配置、定制化維修保養服務和大數據分析報告服務。依據“大數據”的商業模式使得汽車行業建立了互聯網思維指導下的新型商業模式，包括出行服務APP、貨運APP、駕駛行為分析APP、車隊管理APP。

傳統的汽車制造業強國和汽車巨頭是車聯網技術與汽車設計與制造相互融合的開創者、推動者。美國的通用汽車公司和福特汽車公司、歐洲的戴姆勒奔馳、斯堪尼亞公司都推出了自己的車聯網技術和汽車產品，并持續地進行研發投人和產品升級換代，不斷創造出新理念、新車型、新的細分市場，引領行業的產品技術和經營管理發展趨勢。亞洲市場上，汽車巨頭豐田和日產公司也相繼開發車聯網服務G-Book和CarWings，本田公司推出了車聯網服務Internavi。

東風商用車技術公司按照集團“五化”技術趨勢判斷，積極布局車聯網技術發展規劃，組織推進“五化”技術儲備和商品開發。2018年推出了東風車聯網1.0版商品，并搭載全新一代D760、D320、D560戰略車型推向市場，積極適應中、重卡市場“五化”競爭趨勢，建立東風商用車領先新優勢。

2.2車聯網時代的整車技術架構和整車生態系統

車聯網時代的整車技術架構，具有以下基本特征：

1）信息化技術和傳統制造行業的工業化技術相互融合，相互支持;

2）具有智能、網聯、共享特征和云平臺;

3）具有強大的信息交互能力和標準化的互聯互通接口;

4）具有感知、控制、執行系統;具有發展中的人工智能系統（AI）和自動化駕駛技術;

5）具有大數據分析技術;過程可視化能力;

6）輕量化、電動化結構為主。

車聯網時代的整車生態系統，是一種多場景互聯互通、相互協同的系統。時間軸上覆蓋產品的生命周期各階段，功能軸上覆蓋產品的多元化應用場景。人、車輛、貨物、道路、環境和大數據是構成整車生態系統的基本要素。

車聯網生態的核心價值是“服務價值”。從客戶需求挖掘，到給客戶分類，給市場分類，給工況分類，客戶需求分析由傳統的問卷和現場調查轉型為“大數據統計與客戶畫像”。從動力性匹配、降低燃油消耗、提高車輛可靠性、提升駕乘舒適性、豐富車型配置，整車設計又傳統的先設計制造、再根據客戶需求進行適應性改進，逐步演變為“客戶參與設計”，開發“定制化車型配置”，客戶的聲音得到更快的傳遞和互動。開展售后“預見性維修保養”，依據大數據統計車輛運行狀態，分析判斷關鍵件、重要件參數，識別潛在故障，提前更換、維修潛在故障零部件，為客戶車輛出勤率提供更高水平的技術保證。【3】

車聯網技術及大數據，將會對研發和制造領域產生以下影響：

1）客戶需求數字化畫像;

2）定制化車型開發;

3）模塊化產品設計和制造;以最少的模塊實現最大化的客戶需求;

4）數字化制造技術和數字化工廠;

5）先進的PDM/BOM系統。

3車聯網時代下的整車開發模式

3.1開發模式定義

車聯網時代性的整車開發模式，核心是貫徹網聯、智能、共享理念，以大數據技術為平臺，實施“整車+后市場”同步開發的整車開發模式。

其中車輛、部件、系統和零件（含硬件、軟件）開發可以看作一個有實體、可設計、可測試的“硬產品”?！皥鼍?、數據、分析報告、服務（含金融）”開發可以看作一個無形、可體驗、可價值化的“軟產品”。因此，這種開發模式1）覆蓋車輛全生命周期;2）覆蓋客戶所有應用場景;3）同步開發“硬產品”和“軟產品”;4）車型全系標配車聯網系統，即車聯網車型，建立大數據“入口”。

在這種整車開發模式下，為滿足客戶對配置多樣化的定制要求，制造能力必然面臨品種多、周期短等客戶訴求。這將促進制造技術必然走向數字化制造技術和智能制造。以先進的PDM/M-BOM系統管理制造過程，以先進的智能設備生產制造產品，三維數模和智能設備相結合，快速驗證客戶需求的產品設計結構，保證零部件加工精度，保證整車裝配精度，減少實車裝配次數，從而減少開發周期，節約開發成本，縮短交付周期。

3.2技術體系及零部件變化

在車聯網時代，整車關鍵技術增加了與互聯網、云平臺、人機交互、傳感、控制、執行相關的技術體系和零部件。車端、平臺端、手機端的軟件及其代碼開發測試成為整車設計的關鍵任務。場景匹配、數據通訊和計算方面的故障診斷將成為整車驗證的關鍵任務。汽車制造企業需要建立“場景測試環境”，包括：虛擬場景測試設備;場景模擬測試道路和場地。正在發展中的“智能小鎮”是一種完全模擬現實環境中的各類場景為主的作為車輛測試環境，車輛在復雜、多變的任務場景中經歷軟件標定開發、故障模擬測試、使用體驗評價，從而保證產品綜合特性滿足車聯網時代下的客戶需求。

在節能、環保法規驅動下，電動化車輛技術將進一步成為主流卡車技術。這將進一步減少傳統汽車零部件，包括柴油發動機，機械變速箱，燃油箱，發動機冷卻系統，發動機進、排氣系統，將改變駕駛室造型，改變駕駛室內部空間布置，改變底盤布置，改變車輛評價標準和測試程序。【4】（圖5）

3.3開發流程變化

1）基于大數據“門戶”建立客戶大數據畫像支持精準化營銷流程

基于大數據化的客戶畫像，將建立“客戶數據庫”?！伴_發什么樣的車”、“為什么而開發”有了更清晰的輸人信息和特性化參數表。大數據分析將成為一種商品開發職責。需要開發網聯化的個性化選車系統、服務響應和過程可視化系統，建立大數據“門戶”，支持精準化營銷流程。技術人員將更準確的理解客戶，站在客戶角度開展產品設計。對客戶需求的理解在公司內形成清晰、統一、量化的管理標準。營銷人員將更數據化、特征化、參數化的分類客戶需求，定位產品特性導向，實施全生命周期的精準化營銷。

2）建立整車和后市場同步開發流程

整車+后市場同步開發模式下，產品開發不僅是為了制造一臺車，銷售一臺車，而要覆蓋客戶使用車輛的全部場景。這需要建立專門的后市場商品技術開發體系，包括企劃、開發、營銷職責。研究建立車聯網盈利模式。研究建立基于客.戶體驗的評價模式。

3）建立新型供應商選擇流程

在新的技術體系框架下，軟件、平臺、移動通訊、大數據分析、品牌推廣將成為新型業務領域，需要研究構建滿足這些業務開發需求的供應商體系和管理流程。同時，企業品牌及其標志、符號將成為品牌的關鍵要素。既要考慮產品特點，企業文化，又要考慮客戶審美規律和接受度，這將使得品牌設計業務在企業開發流程中占據更大重要的開發地位。

4）建立模塊化產品設計流程

客戶多樣化選擇和場景解決方案開發，將促進定制車型配置豐富度擴大。為了以更少的零部件滿足更多車型配置的制造管理要求，模塊化產品設計將成為主要的設計流程。平臺架構將表現為一個抽象的“虛擬車”，通過功能、特性和接口管理為客戶多樣化需求開發的模塊實體。基于虛擬的平臺架構的功能、模塊和接口的開發將替代完整基礎上改變部分零件、尺寸進行適應性的設計流程。車型品種數量級將極大地豐富。并且具有同時開發、同步投產的制造要求。終端客戶將通過定制化營銷系統軟件，可以在主機廠提供的車型平臺上，按功能特性目標、接口規則，選擇模塊組合，構建出自己需要的車型配置，即營銷過程由推薦車型轉變為推薦模塊。這將顯著減少車型開發浪費——因為客戶很少選或根本不選的模塊將在迭代開發中自動被淘汰。理想狀態下，將實現“沒有兩臺車完全相同車”的高度定制化營銷。這將使得汽車從設計、制造、零部件供應鏈、銷售選車和維修保養模式，更進一步發展出“模塊和接口”為基本業務單元的流程體系和信息系統，支持制造企業從產品制造為中心的經營模式轉型向功能服務為中心的企業經營模式。

5）建立數字化制造流程

傳統的制造流程基于CAD圖紙和技術條件生產部品，完成整車（底盤）裝配。在新的整車開發模式下，制造過程將轉型為數字化制造，即應用三維數據開展生產制造和裝配驗證（DMU）。數字化樣車將替代實車完成裝配工藝、干涉、運動仿真分析。這將極大的節約制造成本，縮短制造驗證周期，提高產品尤其是模塊化產品的開發速度。

6）后市場服務流程重要度

傳統的汽車行業主流程是產品開發流程和銷售流程。服務流程處于保障作用地位。在新的整車開發模式下，基于車聯網的大數據分析、云平臺衍生的服務價值，將決定客戶體驗，并決定車輛這個“硬產品”的市場接受度。后市場服務流程將由保障性作用轉型為開發型作用，支持企業開發后市場占有率，獲得后市場客戶群信息和營銷價值回報。后市場服務流程地位提升。銷售流程地位相對降低。隨著共享汽車社會和自動駕駛技術的發展，今天的銷售流程未來可能將逐步轉型、甚至消失，取而代之是依托共享信息平臺、個性化租賃經營模式的后市場服務流程。

4結束語

互聯網時代不可逆轉。車聯網時代應運而生。車聯網技術為傳統汽車制造業從“制造型”企業轉型為“解決方案服務型”企業提供了強大的發展驅動力，為汽車企業及卡車運輸管理和車隊管理提供了數據化、智能化場景解決方案技術。結合以上分析，本文研究了互聯網時代的整車技術體系、零部件變化和開發流程變化，提出了新的整車開發模式，希望對車聯網行業和整車設計方法的發展有所裨益。

參考文獻：

[1]梁開榮，張琦.汽車精益集成產品開發[M].北京：機械工業出版社，2013.12.

[2]圖2，圖3數據引用自網絡

[3]（德）EricHoeke著.載貨汽車技術[M].朱思洪，繆小紅譯.北京：機械工業出版社，2009.8.

[4]東風商用車技術中心內部材料.

[5]KARLT.ULRICH著.產品設計與開發[M].詹涵菁譯.高等教育出版社.

[6]崔勝民著.智能網聯汽車新技術[M].化學工業出版社.

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陳贛：

此論文從整個社會的汽車電氣化技術和互聯網技術的發展入手，闡述了在新的社會環境下商用車用戶需求的變化和使用模式的變化，進而對商用車開發模式和流程、制造方式、及后市場服務方式的變化提出了作者的見解。

車聯網的迅速發展，隨著智能網聯汽車的技術發展，是一個不可逆轉的進程。汽車工業和汽車技術必然會有適應這種發展趨勢的變化。智能網聯汽車的技術發展路線尚處在摸索階段。多條技術路線并舉，互相借鑒，互相對比，逐步形成一條汽車企業、互聯網行業、IT行業一致認可并且能滿足汽車用戶需求的技術路線。在這一個發展進程中，如何占領市場先機，如何引領技術發展，是每一個汽車企業必然要面對的問題。本文作者針對商用車制造.業的現狀和問題，分析新技術的應用，提出了建立新的整車開發模式的觀點。對同行業的讀者具有一定的參考價值。