整车研发验证资源控制研究

朱飞雄，卢生林，张献洋，刘艳红 ZhuFeixiong，Lu Shenglin，Zhang Xianyang，Liu Yanhong



整车研发验证资源控制研究

朱飞雄，卢生林，张献洋，刘艳红 ZhuFeixiong，Lu Shenglin，Zhang Xianyang，Liu Yanhong

（奇瑞汽车股份有限公司 汽车工程技术研究总院，安徽 芜湖 241009）

我国已经成为汽车制造和消费大国，国内自主品牌企业快速发展，企业之间竞争尤为激烈；新产品开发投放市场的速度决定了企业发展的命运；针对V字形正向开发流程，着重强调新产品开发过程中试验验证资源控制，通过验证模型的建立可快速梳理新项目验证内容及车辆资源和预算等信息，可快速高效组织试验验证工作，有效控制项目开发成本和周期。

汽车；试验；资源

0 引 言

近年来，我国汽车产业快速发展，已经成为支撑和拉动国家经济的主导产业之一，2017年我国汽车产销两旺，全年汽车产销分别完成2 901.54万辆和2 887.89万辆，连续9年蝉联全球第一，创历史新高。我国自主品牌汽车企业异军突起，获得了快速发展，产品研发和生产能力得到快速提高；各个车企每年推出的新车层出不穷，新产品的开发及验证花费大量的人力和财力，验证资源的有效控制尤为重要。

1 产品开发

汽车产品开发是一个V字形开发过程，从市场调研到产品设计，从产品验证到客户体验。产品开发要做大量的虚拟验证和实物验证工作，只要用户能体验到的功能及触摸到的细节，产品设计人员和试验人员均需制订详细的DFMEA（Design Failure Mode and Effects Analysis，设计失效模式与效果分析）及DVP（Design Verification Plan，设计验证计划），验证人员根据DVP进行充分验证，确保产品的部件质量和整车性能达标。

正向开发一款车型的时间长达4～5年，且每一款车型都有一个生命周期，市场机遇瞬息万变，迟一步上市就存在被市场或法规淘汰的风险，这对企业产品开发及项目管理能力提出了高的要求，合理利用有限资源，短期内完成产品开发和验证[1]。所在公司一直倡导V字形正向开发流程，如图1所示，并一直深耕整车平台化研究，已推出T1X和M1X两大整车平台，各平台车型零部件通用率高达70%，极大地压缩了产品开发周期和成本，将原来的非平台化整车开发48个月的周期压缩至24个月，为企业赢得了时间，提高了产品竞争力。

图1 V字形开发流程

2 试验策划

V字形正向产品开发需要大量的试验验证，从材料试验、零部件试验、系统试验到整车试验4个层级逐级开展，如图2所示；验证涉及内外饰、底盘、车身、发动机、变速箱、空调、电器、认证等设计部门；同时涉及整车12个性能维度，包括振动噪声、车辆行驶性能、整车能源管理、热管理、安全、耐久可靠性、感官质量、环境保护、密封性、信息娱乐、人机交互、电磁兼容机电平衡。

图2 4级验证体系

新产品开发不仅要满足国家标准、行业规范及要求，同时产品与同级别竞争车型相比还需具备竞争力，这就要求产品必须进行大量比对测试，确保其具备卓越的性能，可以赢得市场认可[2]。

试验策划需根据项目类型及产品定位、开发周期、市场及产品配置等信息，综合考虑制订整车验证计划。因项目受成本影响同时车辆资源必须有效控制，整个试验策划过程需要反复和设计人员及试验人员商讨，经过多年经验积累，建立了一套完整的试验验证体系，如图3所示。试验验证分为虚拟验证和实物验证，虚拟验证主要为项目前期分析阶段，P3节点（项目批准、项目详细设计完成，批准产品进入量产开发阶段）之前的CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）分析，主要集中在动力性、经济性、流场分析、安全结构分析等；实物验证（P3节点后）主要分为材料、零部件、系统、整车4级验证体系，在此主要介绍整车试验。整车级试验分为：（1）台架及快速试验（4立柱台架、24通道台架试验、试验场快速试验等），如比利时、强化试验，这些试验通过路谱采集对比分析，计算出强度系数，即试验场运行1 km相当于用户实际里程的数倍，可以在短时间内快速验证整车结构是否存在设计缺陷，为产品开发赢得整改时间，并有效保障产品质量；（2）性能及专项试验，主要为性能维度涉及的12个模块，从产品定义中分解出来，和客户关联度比较高，涉及产品上市竞争力，客户感知度较高，如客户舒适性，在工程上分解为行驶舒适性、声学舒适性、空调舒适性、乘坐舒适性、操作舒适性等，这些指标逐级细分到4级甚至5级，直至单独分解到零部件参数进行控制和验证；（3）接近量产阶段的车辆开展的模拟类测试，如用户模拟试验、城市工况、出租车试验等，路况涵盖乡村路、城市、山路、高速等，模拟用户日常使用，以用户体验方式提前验证产品质量；（4）季节性试验及三高标定，高寒黑河试验，在极寒状态下验证整车各功能使用情况，除霜性能、低温下制动性能等，高温高原试验，在极限状态下验证动力性、空调及制动等性能和功能件极限条件下的使用情况、海南腐蚀试验，暴露产品在结构设计、材料选用和防护工艺等方面的腐蚀缺陷，每10个循环试验相当于车辆在腐蚀环境最恶劣地区使用1年，试验条件极其苛刻，杜绝腐蚀门事件发生并进行一些反季节标定工作。

图3 验证体系

3 资源控制

企业发展建有长远的产品规划，同一时间有诸多不同定位的项目在同步开发，试验验证人员及试验设备资源冲突较为突出，利用有限的资源组织策划开展验证工作很重要，将团队每人近几年负责的不同类型项目验证计划汇总，按照公司统一的研发流程，并根据现有的6大类型项目进行梳理，通过历史项目、现行项目以及预研项目验证计划统计分析，整理出试验验证模型数据库，如图4所示，可以快速梳理出不同类型项目关键验证内容、车辆资源、试验预算等需求信息，并结合具体项目市场特点和产品定位等补充信息，可快速准确地建立新项目试验验证策划方案。

新项目验证计划资源控制，需加强前期虚拟验证力度和台架试验强度，减少后期整车试验资源。同时根据企业平台化开发推广，通过CAE分析减少不必要的验证项目，为公司减少整车生产试制费用以及相关试验验证费用，并且压缩周期。如换动项目，侧重发动机和变速箱性能，重点策划验证发动机和变速箱专项耐久试验，同时兼顾新动总影响的动力性、经济性、热管理、碰撞安全、振动噪声、操稳性、制动等性能验证；FL（Face Lift，变形开发）项目因重点为内外饰部件，则主要策划前格栅、前后保、大灯等部件变化对风阻及油耗、冷却温度场、空调性能影响的相关验证，以及内饰材料变化时气味及VOC验证；国际适应性项目，则重点验证当地环境及驾驶习惯，如巴西市场油品为flex fuel，并且驾驶习惯为大油门起步和换挡，则动力性和经济性需重新开放和进行ECU标定；伊朗市场因属于高原高温地区，需对空调及温度场重点验证，同时考虑油耗和行人保护等法规要求的验证。

图4 整车验证模型

整车验证资源有效控制，需遵循5个方面经验：（1）同部门级需求资源优先整合使用原则；（2）同一车辆如共用则各项试验的完成时间应满足项目节点要求原则；（3）共用车辆技术状态需满足该台车各项试验要求原则；（4）季节性、短周期用车需求优先安排原则；（5）破坏性的试验放在最后验证原则。

产品开发验证体系如同医院体检套餐，不同人群可根据自身需求选择不同标准套餐，既节约费用又快速高效，新产品开发验证体系也如此，为企业赢得了时间并提高了竞争力。

4 结 论

新产品开发整车验证管理，既要从用户的角度考虑验证的充分性和风险性，又要从企业及项目管理的角度考虑成本和周期的有限性。通过历史大数据分析建立起来的试验验证模型数据库，根据新项目开发范围和类型可快速高效地制定出新产品验证方案，既可规避历史问题发生，又可重点验证新功能配置，建立了企业快速反应机制，为企业持续发展提供源源不断的能量。

[1]骆珣. 项目管理教程[M]. 北京：机械工业出版社，2013.

[2]郭应时，袁伟. 汽车试验学 [M]. 北京：人民交通出版社，2006.

2018-08-06

1002-4581（2018）06-0005-03

U467.1

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2018.06.002