基于車身快速開發的對標分析

龐林偉 葉柱炎 張娜

摘要：本文對基于車身快速開發的對標分析進行深入闡述與應用舉例，展現對標分析對于車身開發的重要意義，為更好的將對標分析方法服務于車身工程設計提供思路與指導。

Abstract： This article provides an in-depth explanation and application examples of benchmarking analysis based on rapid car body development， showing the importance of benchmarking analysis for car body development， and providing ideas and guidance for better applying benchmarking analysis methods to car body engineering design.

關鍵詞：車身開發;對標分析;應用

Key words： car body development;benchmarking analysis;application

中圖分類號：U471.14? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）17-0185-02

0? 引言

汽車行業自2017年以后，一批傳統汽車企業及造車新勢力相繼倒閉。車企為進一步搶奪市場份額，一方面加快新車型推出速度，一方面減短老車型的改款周期。如何縮短項目開發周期、降低開發成本，成為每一個主車廠的重中之重。對標分析即是一種可以實現短周期、快速開發的有效方法。

1? 對標分析簡介

對標分析（BenchMarking）是指將自身的產品及技術與行業標桿或競爭對手進行對照，分析優劣，取長補短。對標作為快速超越對手的方法，在汽車行業應用廣泛，國內外汽車廠商從產品立項到項目結束，都會進行對標;通過對標建立數據庫，作為各種技術方案的數據支撐，有效幫助產品提高競爭力。本文主要對基于汽車車身開發中的對標分析進行闡述和論證。

2? 基于車身的對標分析

2.1 車身對標工作流程

車身對標是汽車對標分析最為關注的內容，車身是所有汽車零部件裝配的載體，影響到整車的操控、舒適性等各項性能。

車身對標流程是：選擇對標車型，將所有安裝零部件進行拆解，記錄及測量安裝信息;對白車身掃描，參數采集與性能測試。將白車身分解至單個零件，進行車身結構逆向及CAE分析。（圖1）

2.2 車身對標分析內容

2.2.1 車身性能參數測試

車身性能參數的測試主要有剛度、模態、抗凹性能、雪壓測試、氣密性等;所有的測試應遵循嚴格的試驗標準，對試驗結果進行橫向核對，便于后期數據對比。

2.2.2 車身關鍵信息測量

對車身的關鍵信息進行測量和整理。整車階段：測量車身活動件數據，主要有車門開啟角度、關門速度及關門能量、加油口門開啟角度等信息。

白車身階段：測量車身整體重量、涂膠種類、各種輔料使用量等。

單個零件階段：測量零件重量、厚度及材料等信息。所有測量信息按照模板記錄并整理分類，用于后期進行數據逆向、數據橫向對比，建立數據庫。（表1）

2.2.3 車身結構逆向

對車身零件進行掃描，得到點云數據，再使用專業軟件進行逆向建模，得到完整的車身結構數據，是車身對標的重要環節。逆向數據可以進行詳細的結構分析和CAE分析。車身結構逆向數據主要包括鈑金結構數據、焊點數據、斷面數據等。（圖2）

2.2.4 數據分析及總結

車身對標分析主要有性能與結構分析、工藝分析、材料與成本分析等。通過對比分析，總結開發車型與競品車型差異，包括結構特點、工藝特點等，將其服務于新開發車型，減少開發周期、提升性能、減少設計更改及驗證。（圖3）

3? 對標分析在車身開發中的應用

3.1 基于對標的車身開發目標設定

3.1.1 車身性能、重量及零件數量目標設定

車身設計需要根據車型市場定位、目標用戶等定義相關性能參數、尺寸等前期開發目標。對競品車型車身進行詳細對標分析，快速定義車身性能目標。

車身開發要求輕量化設計，需要嚴格管控車身重量及零件數量。根據對標結果，結合車型成本和輕量化要求，定義相關的開發目標。（表2）

3.1.2 車身工藝及材料選擇

車身設計涉及到沖壓、焊接及涂裝工藝。對競品車型進行工藝分析并應用至新車型開發，可以改善產品質量、提高車身品質。例如經過對比分析：頂蓋與側圍連接使用激光焊接，可以提高連接強度、增強車頂密封性能，在新車型開發中推廣此工藝。

車身輕量化設計離不開合理的材料選擇。不僅需要豐富的工程開發經驗數據，還需要通過對標，快速建立及完善車身材料數據庫，保證不同車型材料選擇策略的合理性。

3.2 基于對標的車身結構優化

3.2.1 車身接頭結構快速選型

車身接頭性能是搭建車身框架的重點。通過對標，建立豐富的接頭數據庫，在新車身開發中快速選擇最優接頭結構，能夠有效減少前期數據設計及驗證時間。

3.2.2 車身零件結構優化

車身設計過程需要多次CAE虛擬仿真測試，對結構及零件性能分析。針對零件結構設計不合理需要反復優化的問題，通過對競品車型分析可以得到更優的結構設計方案，減少反復的設計變更和避免潛在的設計風險。

①某開發車型A柱下接頭位置扭轉剛度不足，受限于平臺化開發策略及成本原因，導致結構更改困難。經過對比分析競品車型，局部優化加強結構，在基本不增加重量及成本的條件下達到性能目標。如圖4所示。

②某車型前艙進行實車評審時發現前塔包位置出現淤泥，經拆車驗證是由于前塔包與外板匹配孔洞間隙過大。參考對標車型布置凸筋，滿足涂膠工藝，完整封堵孔洞，順利解決問題。如圖5所示。

4? 總結

車身設計開發是一個系統性的工程，涉及到性能、工藝、材料等多個專業。對標分析對于車身的快速開發具有重要意義。本文針對對標分析在車身開發中的作用及應用，進行了詳細的闡述和論證。對車身開發過程中各個階段的對標重點和要素進行了剖析，為今后新項目的車身開發工作提供可靠的對標流程和工作方法。

參考文獻：

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