汽車開發中的維修性設計概述

崔書星 劉超

摘 要：合理的維修性設計可以減少客戶的維修成本及主機廠的售后索賠費用，從而節約研發成本，縮短開發周期，提高整車企業的品牌效益和利潤率。通過維修性設計在汽車產品開發的應用實踐，梳理了維修性設計相關定義、設計思路、設計原則，并介紹了維修性設計的未來優化的方向。

關鍵詞：維修性;維修性設計;汽車開發

1維修性設計相關定義及意義

1.1 維修性：指車輛零件或零部件總成在規定的維修條件下，按規定的方法實施維修時，能夠恢復滿足執行規定功能狀態的能力。維修性設計：產品設計時，設計者應從維修的觀點出發，保證當產品一旦出現故障時，能容易地發現故障，易拆卸、易檢修、易安裝，即維修性要好。維修性是產品的固有屬性，屬于產品固可靠性的指標之一。維修性的好壞直接影響產品的維修工時、維修費用，影響產品的本身價值和外在口碑。

1.2 現代社會中的耐用消費品如家用轎車，在其生命周期內，維修維護費用占商品售價的很大比重。在汽車產品保修服務期內，零件維修和索賠費用由主機廠支出，對于銷量眾多的車企，這是一筆非常巨大的開支。而通過維修性設計，可以為車企節省這些開支，并將其轉化為利潤。汽車作為代步工具和生產資料，其維修周期給車主帶來的維修之外的損失也是不能忽略的，尤其是出租車、網約車等，這些都要求車輛具有良好的維修性。此外，在使用過程中所產生的維修養護成本也是潛在車主做出購買決定的重要因素之一。因此一些不合常理的維修性問題是一種設計缺陷，必須要在車輛設計前期考慮，但目前汽車開發中可維修性設計缺少管控，也缺失前期可維修性設計目標的策劃，維修性開展分散，沒有形成系統的流程和方法。

2汽車維修性設計基本流程

2.1 汽車開發是一個復雜的過程，在長達3-5年的開發周期內，需要經歷概念設計、造型設計、工程開發、系統發布、樣車制造、試驗認證等多個環節。在產品開發過程中，維修性設計與產品設計必須緊密配合，互相及時地輸入或輸出有關的設計數據和資料，并進行必要的設計協調，以保證設計出來的產品易于使用和維修。盡管國內各大車企已逐步開始在設計過程中考慮可維修性設計的各項需求，但仍沒有形成一套成熟的流程和方法在新產品開發過程中系統地實施。

2.2 維修性設計需求收集與評審。維修性設計要求是維修性需求的重要組成內容，在概念設計階段就必須明確維修性設計要求。依據車型定義，開發日程、車型配置、售后需求、再發防止、對標總結、各設計部的需求等形成初版維修性設計要求。維修性設計要求包含定性和定量兩方面內容，定性要求是汽車開發設計的準則，而定量要求則是定性要求的量化，比如某個零部件的維修工時等。維修性設計要求經整理并評審后，將其輸入產品開發項目組。

2.3 維修性要求校核與改善。在產品開發階段，同步確認售后維修性設計需求的可實現性。在汽車開發過程中通過維修性設計虛擬驗證和校核，若發現與維修性設計要求不符的情況，維修性設計工程師要對其進行跟蹤、分析、并給出設計改進建議，必要時組織各設計部門進行研討，針對不滿足項共同制定優化方案。根據改進設計的成本和周期變化，最終由項目組和領導決策，并在產品數字樣機凍結前輸出維修性校核報告和維修程序報告等交付物。

3汽車開發中的維修性設計原則

3.1 汽車開發中維修性設計原則包括：

3.1.1使布置的零部件具有良好的可達性。可達性是指汽車維修時能接近

維修部位的難易程度，要求修理部位看得見、摸得著，并且有足夠的維修空間便于工具到達。可達性差的部件，不僅會耗費更多的人力和費用，還會延長汽車修理時間。

3.1.2使零件設計標準化。合理簡化產品與零部件規格，進行產品通用

化、系列化、模塊化設計，提高易損件的互換性和通用性。汽車是一個復雜的系統，擁有成眾多零件，標準化零件不僅便于制造和加工，而且有利于汽車修理，還能降低對修理工人的技術要求，大大縮短修理時間。

3.1.3使零件維修具有良好的安全性。保障維修人員排除故障時不會受到

電擊、機械損傷、有毒氣體、輻射等傷害，這是汽車維修性設計階段必須考慮的安全問題。

3.1.4使零件系統具有良好的測試性。維修中，60-90秒的時間用來完成

故障檢測，了解故障部位，往往只需更換零件就能排除故障。所以良好的測試點、快速地反映故障點都是在維修性設計時應該考慮的。

3.1.5盡量使零件簡化設計。汽車開發過程中應運用標準化技術和方

法，模塊化可以簡化結構，減少零部件種類，降低產品開發、制造及售后費用。標準化、互換性和通用性不僅利于產品設計和生產，而且也使產品維修簡便，能顯著減少維修備件的品種、數量，降低維修人員技術要求，縮短工時，提高保障。在不影響其功能的條件下要盡可能地簡化，從而減小對使用和維修人員的技術要求。

3.1.6完善的防差錯措施和標識。汽車維修時，如果沒有防差錯措施，對

大小相近、形狀相似的零件會出現裝錯、裝反的情況，在采購、存儲、領取、發放中也會經常弄錯，這樣可能導致嚴重的人員傷亡或設備損壞。設計者不應該僅強調維修人員的仔細程度，而應該從設計著手防范這類問題。識別那些外形相似、大小相近的零部件和維修時常發生裝錯、裝反、漏裝的隱患，避免制造過程中的裝錯頻次，加強設計過程的防錯設計特征，可以節省相當一部分需要實車拆解、講解所投入的時間和費用。

4未來維修性設計的優化和發展方向

4.1在當前逐步完善并靈活運用工具模型和人體手部模型的基礎上，完善虛擬維修設計系統，確保虛擬分析的及時性和可靠性。

4.2根據售后百萬車故障率（PPM），研究易損件的維修策略及售后配件替代方案，提高零件可靠性的同時，通過優化維修性設計降低維修成本和索賠費用。

4.3通過大數據分析，定位消費群體對售后加裝/改裝需求比較頻繁的系統，在整車設計時做好預留。同時對車型年改款也提供了一些便利，進而保證了產品投入市場的靈活性和及時性。

4.4售后維修性設計進一步發揮操作簡易、省時省力的潛力，開發用戶界面更加人性化的診斷工具、手機APP 及簡單易懂的操作指導說明，逐步適應市場越來越多的車主自行保養及主機廠上門服務的需求。

4.5不斷收集客戶喜好和用戶體驗，通過售后維修場景的設計，在產品投放市場同時或整個生命周期內不斷升級，持續豐富產品的亮點和賣點。

五、結語

維修性設計是產品的設計特性，對于汽車這類復雜的集成設計尤為重要，必須在設計時給予輸入，實時與其他設計輸入同步進行分析和評估工作，并貫穿產品整個設計周期。維修性設計在整車設計中已經被給予越來越多的重視，但當前的維修性設計做得還不夠深入，大多數還停留在可達性、可視性、可拆卸性虛擬分析的層面，若充分利用計算機CAD 技術、仿真技術、虛擬現實技術，發揮虛擬現實技術的可視化和交互處理復雜數據的能力以三維模型方式對設計的維修性進行分析評估的優勢，逐步形成集計算機輔助維修性設計建模仿真于一體的虛擬維修設計系統。虛擬維修設計的應用，可以提高維修性設計的效率和自動化程度，縮減設計成本和周期，尤其有助于緩解總體設計階段不易開展維修性分析評估工作的情況。并可以滲透到后期維修信息開發領域，對售后工程開發工作有著深遠的影響意義。

參考文獻：

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