汽车车身开发中的并行工程研究

《汽车车身开发中的并行工程研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

学兔兔www.xuetutu.coml1(1)汽车工摘要：并行工程为汽车产品开发快速适应市场需求与变化，降低产品开发成本提供了行之有效解决方法，文章旨在阐述并行工程在车身开发中的重要意义。文章分析车身开发中并行工程的运行机理，车身开发中并行工程的实施要素以及车身开发并行工程的主要内容，阐述了合理运用并行工程可以加快产品研发速度、缩短开发周期、降低研发和制造成本、提高产品质量。基于并行工程的车身开发已经成为汽车生产企业必行之路。关键词：并行工程；车身开发；理论；实施ResearchonConcurrentEngineeringinAutomobileBodyDevelopmentAbstract：ConcurrentEngineering(CE)isaneffectivewayformeetingmarketdemandandchangesquickly，anditisalsoaneffectivesolutionforreducingcostsofautomobileproduct．ThispaperintroducestheimportanceofCEinautomobilebodydevelopment．Thepaperanalyzestheory，applicationandmaincontentofCEinautomobilebodydevelopment，revealingthatCEwillspeeduptheproductdevelopment，shortenthedevelopmentcycle，reduceR&Dandmanufacturingcostsandimproveproductquality．What’smore，CEinautomobilebodydevelopmenthasbecomeanecessityforautomobileindustry．Keywords：ConcurrentEngineering；Automobilebodydevelopment；Theory；Application988年，美国国防部防御分析研究所以武器生开发工作组负责组织和完成，强调团队工作精神和协宁景，对传统的生产模式进行了分析，第一次系同工作方式，强调设计过程的并行性；强调设计过程乜提出了并行工程的概念】。并行工程是集成的、的系统性；强调设计过程的快速“短”回馈等特点，勺设计产品及相关过程，包括制造过程和支持过迅速被汽车行业采用。乏统化方法。这种方法要求开发人员在设计产品现在汽车产品开发中车身开发已经成为汽车产品期就考虑产品整个生命周期从概念形成到产品开发的重点。车身代表着汽车文化，承载着顾客的价理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和值，车身在整车性能中也起着重要作用，车身对汽车要求等。的舒适性、安全性、动力性、操控性及节能性都有很E身开发并行工程的意义大的影响；由于平台战略的盛行，在平台产品开发中，球化市场的形成与发展使得世界范围内的市场车身开发已经成为汽车产品开发关键路径。汽车车身得越来越激烈，各国汽车企业所处环境也发生开发并行工程的应用可以大大缩短开发周期，提高汽：0变化。主要表现在【2]：产品生产周期缩短，产车产品质量，降低开发成本，基于并行工程的汽车车斤换代速度加快；顾客消费价值和消费结构变身开发应用具有重要意义。客需求不但多样化、个性化，而且对产品功能、2并行工程理论口可靠性要求与日俱增，从而加剧了汽车市场的2．1并行工程运行机理由于传统的串行开发方式造成了产品开发过程2．1．1并行一体化的产品及相关过程的设计门之间信息不能良好交流、忽视整体利益，严并行工程与传统产品模式的本质区别就在于它把了汽车产品开发进度、质量和成本，不适应市产品开发的各个活动作为集成的整体过程，强调产}及发展要求。而并行工程过程的实施由多学科品生命周期各阶段的协同工作，使得在产品设计时间．57． 学兔兔www.xuetutu.com2011年1月就能够全面地考虑产品生命周期中所有方面的所有因缺陷，及易于装配、制造及维修等目的】。由于产品素，实现产品及相关过程一体化和并行设计。汽车是工程师受本身工作性质的限制，对生产现场及售后维复杂产品，尤其是车身区域，汽车车身结构为整车提修等接触较少，对产品在生产中质量的稳定性、操作供结构框架，为其它区域提供集成尺寸和连接，并满的方便性、安全性以及维修方便性等考虑较少，势必足汽车造型、车身性能、制造工艺及安全性等方面的设计出来的产品的工艺性会存在这样那样的缺陷，有要求。车身钣金件零件众多，尺寸匹配要求高，外观时甚至是致命的[6】。若制造、采购、维修等工程师根质量要求高，这些因素导致汽车产品开发的复杂化，据多年来在工作中总结出来的经验和教训，在产品设这就要求企业在实施并行工程时，应统筹考虑并实行计时间开始对现有设计进行确认，可以充分考虑产品目标管理，把整个开发过程作为～个整体，实行一体的可制造性、可装配性和可检测性、可生产性、可使化开发。用性、可维修性和可报废性，避免设计缺陷，提高产2．1．2重视客户的需求及参与持续地改进产品设计和开品质量。发过程2．2．2降低成本汽车开发并行工程必须以市场需求和用户满意为并行工程通过后续过程的参与，强调“一次就达基础，否则将得不到用户认可。并行工程强调用户在到目的”，这样就会增加产品设计时间的消耗，但是产品研制与开发过程中的参与，要求快速及时地响应同时由于在设计时问充分考虑了后续的相关过程，因用户需求的变化，接受客户对产品、质量及工作量的此，却有利于减少后续的生产、维护等过程的消耗，监督，并持续改进产品质量及其相关过程的设计，持两者相抵总的来说还是降低了成本。图1可以看出，续改进和不断优化产品研制和生产过程p]。车身造型、从传统的投资来看，设计最低消耗只有5％。但设计车身钣金件、车身内外饰件及空间利用率(实用性)对总投资的影响却占到70％f6]。因此设计正确性是降直接影响客户消费观，必须重视车身开发过程中客户低产品开发成本的关键。在车身设计时，制造工程师的参与。等的参与保证了车身开发的质量，自然也就避免了在2．1．3强调团队工作后面的生产中花费掉大量的财力投入到模具、夹具及产品开发团队是并行工程所推行的工作方式，它检具的改造来解决这些问题。强调用集成的思想来组织有关人员团队协同工作，包§设备投入3o括设计、工艺、装配、检验、维修等部门的人员，在劳动力15产品开发阶段进行多方面的交叉合作，便于尽早发现物。设计中的问题，并及时解决_3]。强调团队协同工作模要设计5式是并行工程的核心思想。对总投资的影PI~／％2．1．4强调设计过程的快速回馈图1投资因子对成本的影响同步工程强调对设计结果及时进行审查，并及时2．2．3缩短产品开发周期回馈给设计人员。这样可以大大缩短设计时间，还可并行工程各阶段采用交叉平行和及时介入的方以保证将错误消灭在“萌芽”状态【4]。法，出现了各阶段时间上的重叠，在各阶段所需时间2．2并行工程作用不变的情况下大大缩短了开发周期，同时由于后续过车身开发并行工程的实施可以提高产品质量，降程提前介入，减少设计的反复，缩短了开发周期，如低开发成本，缩短开发周期。图2所示。2．2．1提高质量回圆圈固圃圈豳圈豳圈围降车身零部件，如座椅、地板及仪表盘等都是完全{亍]暴露在客户视野中的，因此对这些零部件的外观质量要求比较高，车身开发设计并行工程中不仅考虑产品减少的开发时间本身的设计质量，而且还考虑与产品有关的其它的质量，需要将质量融于设计、采购、制造及售后的全过程。为了获得高质量的产品而强调过程设计，其关键在于改进生产过程，以达到更少的工程变动，更少的产品图2并行工程缩短开发周期．58— 学兔兔www.xuetutu.com第1期汽车工程3汽车车身开发并行工程结构续过程顺利实施，减少反复。包括：面向成本设计3．1汽车车身开发并行工程实施(DFC)、面向制造设计(DFM)、面向装配设计(DFA)、3．1．1过程重构面向测试设计(DFT)以及面向质量设计(DFQ)等车身开发过程重构就是从传统的串行车身开发过技术；3)过程建模和模拟技术。这里建模主要指建程转变成集成的、并行的开发过程。并行过程不仅是立车身产品模型、装配模型、成本模型、资源模型，活动的开发，更主要的是下游过程在产品开发的早期藉以产生生产过程的结构化分析和数据流向图，并运参与设计过程；另一方面则是过程的精简，使信息流用仿真技术对产品性能及相关过程进行仿真优化分动与共享的效率更高。过程可以是工作过程、设计过析；4)QFD。QFD是质量功能配置的简称，其过程程(例如可靠性设计、有限元分析、动力学分析及尺实质上是一个优化设计过程，质量保证应贯穿于整个寸链分析等)或是制造过程(例如冲压、焊接及涂装产品的开发过程中，形成用户需求一产品特征—’．设等)。计特征—工艺特征—生产计划等质量功能配置链。3．1．2组织重构3．2车身开发并行工程的主要内容组织重构就是将传统的功能部门制或专业组变成车身设计中的并行工程主要包括以下几个方面：以产品(型号)为主线的多功能集成产品开发团队，1)造型：主要包括造型与成员舱，造型与车身结构，产品开发团队被赋予相应的责任、权限及利益，从而打造型与管线布置，造型与发动机舱等相互影响关系；破了由功能部门制所造成的信息流动不畅的障碍[。2)制造工艺：包括冲压、涂装、焊接及总装4大工艺。并行工程需要各领域的技术人员协同工作，频繁交换主要由新车型生产线适应性分析、生产场地分析及规信息。为了适应工作的需要，组织多学科团队是有效划、制造分工初步分析、参考车成本、结构、工艺及的组织形式。将不同学科领域的专业人员或与产品生新技术等检查、参考车存在的质量、材料利用研究、命周期相关的技术人员组织起来，组成一个产品开发降低成本研究、零件成形性研究、搭接工艺性研究、团队L8J。质量保证计划、成形性分析、零件干涉分析、涂装工一个车身开发团队中应该包括车身造型设计工程艺分析、装配工艺检查、产品可焊接性验证、装配可师、车身产品工程师、车身制造工程师、产品试验工行性验证等；3)CAE分析：包括强度分析、刚度分程师、感知质量工程师、客户、经销商、其它质量保析、安全分析(正碰和侧碰)及NVH分析；4)售后：证人员、采购人员、供货商、知识法规人员以及其他包括可使用性、可维修性和可报废性分析。相关项目的代表。多元化人员的参加，有利于所有的在车身设计时间，并行工程控制重点是满足用户设计因素。所有团队成员按需积极参加车身产品的开需求，应从以下几方面进行考虑]：1)根据用户要发过程。求确定开发产品的设计目标；2)开发产品的设计目3．1_3信息支撑标应充分展开，形成功能目标展开图；3)按关键目并行工程的实施，必须具备必要信息环境支撑，标要求，对产品开发并行工程目标管理体系进行评主要体现在以下2个方面：1)具备完整的公共数据4)项目经理要定期向企业领导汇报开发产品的设计库，它必须集成并行设计所需要的诸方面的知识、信目标完成情况，企业领导也要定期参加并行工程管理息和数据，并且以统一的形式加以表达；2)有支持小组活动，关心设计目标完成情况，还应按规定期限各方面人员并行工作、甚至异地工作的计算机网络系对设计目标实施情况进行检查和考核。统，它可以实时、在线地在各个设计人员之间沟通信4结语息，发现并调解冲突。车身零部件众多，数据、信息汽车车身设计具有复杂性、系统性和集成性。在杂乱，若没有有效的信息支持和管理系统，车身开发当今平台战略流行环境下，能够实现多样性的车身的质量、成本及时间将难以控制。开发已经成为了汽车厂关注的重点，成为了汽车产品3．1．4技术支持开发的关键路径，基于并行工程的车身开发可以缩短并行工程技术支持主要包括CAX、DFX、过程开发周期，提高产品质量，降低开发成本，已经成为建模和模拟技术及QFD等。1)CAX。CAX包括汽车生产企业必行之路。CAD，CAP，CAM，CAE等计算机辅助技术；2)参考文献DFX技术。并行工程要求在设计过程中及早考虑后【1]李安泰．产品研发中应用并行工程与技术状态管理[J]．机械管理开一59— 学兔兔www.xuetutu.com●USE·SERVIC汽车在给人们的出行和生活带来方便的同时，随3分段检查之而来汽车的小故障也带来了许多麻烦。现在汽车将汽车电路分2段或多段，然后的故障大部分是由于电路故障造成的，如何在汽车的段，并找出故障段，这样可以较快地日常维护中，借助一些简单的工具就能使非专业人员4短路检查排除发生在汽车上的一些电路故障呢?下面简单介绍相继不断地停止某系统或某部件6种小窍门供大家参考。故障的变化为判断故障产生的部位。1用灯检查启动机不启动，可以不通过继电器直现代汽车使用的是硅整流发电机，蓄电池负极搭故障是否排除，若故障消失，则说明铁。因此必须用试灯来检查电器上是否有电。当打开上。点火开关启动机不能启动时，就可以用试灯来检查点5比较法火开关进线接线柱是否有电。这时，可将试灯一端接用新的相同部件来替换所怀疑的在该开关接线柱上，另一端搭铁。若灯亮，再进一步否还出现，以此判断故障的位置。如检查启动继电器等。禁止用刮火花来测试火线是否有不好，就可以把新的感应塞装在发动电，否则，火花会将发电机硅整流元件烧坏，使发电换上新感应塞并启动发动机后机油压机不能发电。旧的感应塞已损坏。当水温或气压表2听声音判断故障用同样的方法进行判断。打开点火开关，若从车外听到启动机衔铁开关发6试探法出“咯嗒”的异响，则说明衔铁开关只能在短时问里根据初步分析判断，对故障作试吸住接触盘，而启动机没有强电流启动。这时应检查查找故障。试探法对不易复原的器件蓄电池，看其电压是否正常，正负极接头是否发热，查硅整流发电机是否发电或低压线是接触是否良好，若有此故障，应清洁蓄电池接头，并以用试灯或用仪表来测试。另外还_口J夹紧该线头。另外，若听到各类继电器发出“咯嗒”嗅闻来判断故障，如用手刮碰一下变的异响，除了要检查电源电压外，还应检查继电器白其是否已经发热损坏。金触点，看其是否接触良好。若是白金触点出问题，(‘清洁白金触点后故障会排除。发，2007(3)：113—114．大连理工大学，2000．[2]范李，刘启珊．并行工程在汽车产品开发设计中的运用[J]．中国汽车[6】练朝春．汽车开发中并行工程的作用[J]l世界：制造，2007(5)：10—12．[7】吴忠．并行工程在汽车制造行业设计开发中自[3]黎燕．基于并行工程的集成化产品开发管理系统研究[JJ．河南城建究，2003，21(3)：79—82．学院学报，2009，18(4)：6O一62．[8]马世骁．并行工程理论与应用研究[D]．沈阳：[4]袁智军．基于同步工程的汽车车身设计流程分析[J]l机电产品开发【9】庄明惠．并行工程在汽车产品开发中的应用[J与创新，2009，2(5)：81．83理，2004(8)：15—17．[5]陈晓川．并行工程中面向成本的设计的理论与方法研究[D】．大连：(．60．