整车正向研发流程概述

1、问题一、开发一部汽车需要花多久?在深入探讨汽车产品开发历程之前,我先要讲讲从一个念想到这个车子开上发布会舞台这个过程需要多长时间.根据一般正向汽车开发进度,这个时间大约是不到 5 5 年.这个念想还不是如果你白手起家建立一家汽车公司后,你第一个产品念想迸发； 而是在正常运转汽车公司里面,在一个正常运转开发序列当中,当一辆车产品生命周期结束后,他下一代全新产品能够正常更替这样一个正常循环开始.如果是一代产品在产品生命周期当中小改型,比方只是更改一下前端/后端外造型,内饰一些饰件更改,娱乐信息设备更新,这样开发周期大约是 3 3 年多一点.问题二、 花了这么长时间到底做了些什么？相比 ITIT 电

2、子类产品,这 3 3、5 5 年开发时间可以说是非常漫长了.也许你会有疑问,如果一款全新汽年从筹划开始到上市需要 5 5 年,以当今时代变革速度,谁能预料 5 5 年后客户需求是什么,整个市场处于什么形势.没错,谁也没方法预料 5 5 年后事情,但是汽车行业变化速度还远达不到I IT T业速度,根本都是以1 10 0年共至更长为时间单位变革,所以工作起点根本不会偏离整个行业方向太远而导致最终失败.如果我们把这 5 5 年时间细分一下,划分出儿个相比照拟独立区块,我想应该分为：规划和根底架构开发,产品开发,产品验证,产品制造这儿个部分,他们互相之间在时间上互有重龛,工作内容上也有交互,共同组成了

3、整个汽车产品开发过程.1.1.产品规划和根底架构开发.规划工作非常重要,要保证一个庞大公司中各个业务链环节能够完成各自工作并在 5 5 年后让新车开下生产线； 要统筹各个业务部门,其中最重要儿个包括,市场,财务,研发和制造.而这些部门需求往往是互相冲突,如何平衡这些不同需求,往往是最困难,而最终决策人也就是整车总监,是决定这一切角色.市场部可以说是一切需求起源,对于一个新车型来说,有很多要素要定义楚,包括：产品定位目标客户客户购置理由产品卖点目标市场中国,东南亚,中东,非洲,南美,欧盟,北美产品价格区间和预计销量竞争车型产品配置在这些市场需求定义根底上,研发和制造部门会相应提出自己一些要求和限

4、制.对于研发部门,最根本就是答复一个问题,市场想要这种车到底能不能设计出来.细分下去要考虑东西就太多了,这儿试着罗列一下,包括：目标市场法规符合性包括排放法规,平安法规,左右驾等等；配置表中是否包含新技术,能否实现这些新技术；发动机和变速箱组合方案；主要子系统更改级别和共用方案；车辆形态尺寸和比例；预计整车性能水平,尤其是卖点是否能实现；预计开发本钱和物料本钱.对整车企业来说,由于制造是重要业务链环节,所以反而是更加慎重.在规划阶段,需要考虑现有产能是否能满足将来新车需要,如果可以,那么安排在哪个/儿个工厂生产,如果不能,在哪里投资新厂.相应,各种方案制造投资是多少.止匕外,现有工厂生产线是否

5、能支持新车型制造,是否需要改造,也是早期需要考虑.这些不同方案带来是 N N 多亿投资区别.要问老板最关心什么,上面这些都没有是不是赚钱,能赚多少钱重要.市场部提出一个理想售价区间,研发部算出整车物料本钱是多少,制造部门算出需要多少投资及分摊制造费用,其他相关业务部门也会提出 H H 己预算.最终财务把这些钱通过白己过滤和修正,就能计算出这个车型能不能赚钱,在整个生命周期里面能赚多少钱.这也决定了这个车型能不能通过最高执行机构审核,进入下一步开发工作.对于市场和研发之间冲突,是需要相当一段时间细致工作才能到达一个平衡,在汽车产品开发早期,这些工作主要由研发部门承当,乂称作根底架构开发.整个产品

6、研发流程,可以分为前期根底架构开发和后期产品开发两局部,两部分区别可以从多个角度来看.比方时间一前一后,比方架构开发针对零件是和车辆造型无关,我觉得还有一个重要区别就是架构开发阶段开发费用相比产品开发阶段要少很多,这样意味着试错本钱低,在早期花不长时间,不多钱,如果证实是一条能够走通路,那么后面追加大笔投资那么比较有保证,否那么趁早收手,转向下个工程.支持前期架构开发低本钱前提条件有儿个：1 1 . .有多个前代车型成熟架构作为根底,架构性能验证可以用某个前代车型改装而来,花费不高.2 2 . .大量借助虚拟分析手段,提升研发速度,减少实车验证需求.根底架构开发另一个特点是,开发对象都不是仅仅

7、在一辆车上使用零件或子系统,他面向是一个未来可能承载多个车型架构,开发策略要尽量保持一致,零件能尽量多在这一架构多个车型上共享.一个成功根底架构,应当是较低本钱,适宜性能以及潜在高适应性三者完美结合,这局部工作需要在这 5 5 年开发周期第一年完成.2 2 . .产品开发.根底架构成功开发意味着,一个满足市场需求和公司盈利目标工程根底已经打好,后面就是一个车型开发工作了.产品开发起始标志应当是车辆内外造型工作正式展开.虽然在根底架构阶段,造型已经开始根本整车比例探索,并和总布置工程师一起探讨比例工程可行性,不过造型师工作重点还是草图和一些小比例模型.在进入产品开发阶段,造型部门会根据一定节奏,

8、由多个造型团队同时展开多个造型方案开发,完成大尺寸模型制作,由公司领导层会定期对这些整车模型进行评审,淘汰不合适造型方案,数轮评审之后选定一个最终主题,进入精雕细琢部件设计过程.这个过程目是让更多创意能够被展现出来,同时让研发人员能够有时间认真研究这些创意可行性,双方不断磨合和互相靠拢到一个中间可行状态.产品开发阶段历时相比之前要长很多,大约占5 5年当中2 22 2个月时间.新工程师总有疑问,为什么设计一个产品时间根本不需要接近两年,拿到造型把里面结构做好功能实现,前后一两个月即可完工了,那余下 2020 个月在干啥呢？造型是一个逐步淘汰过程,从最初各种比例,各种主题,慢慢交汇碰撞和淘汰,最

9、终胜出一个主题,胜出那个主题还要经过不断精细雕琢,这个过程是一个不断迭代过程,即同一件事情反复做好儿遍过程,但这乂不是简单重复,而是不断有新创意参加,新市场、研发、制造输入进来,再杂糅到一起过程,每一次迭代都是对前一次工作挑战,共至是颠覆,一个迭代过程我们乂称为一个学习周期,在这 2020 多个月当中,这样周期会有 4 4、5 5 次.不同零件在这个迭代工作当中根据自身特点,完成开发时间是不同,这主要是为了匹配零件验证工作时间,同时也是为了逐步降低系统开发变数,如果我们把开发工作理解为盖楼,有一些零件相当于是地基,有一些相当于第一层,有一些是屋顶.如果在盖第一层时候,地基还在没打完或者打错地方

10、还要改动,上面楼层就算是白盖了.之前提到,规划人员很难做到提前预知5 5年后市场,而从架构开发到产品开发这接近3 3年时间,给了整个团队调整航向时机,当然随着时间推移,可调整范围是越来越窄,直到产品设计完成并发布进行制造,产品根本算是定型了.3 3 . .产品验证.我认为汽年这个产品相比其他群众消费品来说,在复杂性和可靠性这两个方面综合评估应该是当之无愧第一.要知道全世界每年由于交通事故伤亡人数一直都是各类伤害因素中最高.虽然这其中原因差万别,很多是人主观原因而非真是汽车设计原因,但汽车作为最普遍使用交通工具,总是难脱干系,这也导致了在汽车研发中对于质量和可靠性追求是异常严格.产品验证是产品研

11、发当中花费最大局部,虚拟分析技术在这些年已经大大进步,很多实验已经被虚拟分析方式取代,但是目前开发一辆车过程当中,上百辆实车被制造出来进行各种实验是必不可少.在整个研发过程中,大概有三轮整午级别集成验证工作,其余零部件和子系统级别验证也遵守这三个轮次,但额外增加一轮或儿轮测试也是很正常.三轮整车级别验证分别对应了根底架构零件,初步设计概念,最终设计产品三个层次验证.在每个验证阶段开始前,会用完成自身验证零部件制造一些样车,然后运行整车验证测试标准,测试内容每轮都有差异,发现问题都是不一样,这些问题被解决后在下一轮验证中会得到检验.产品验证工程非常繁多,要包括各种不同工作环境下测试,高温工况在吐

12、鲁番,极寒工况在黑河,高湿工况在海南,天南海北都要照顾到.还有全世界各种路面,柏油路,水泥路,石子路,泥路,上坡,下坡,共至是被重车压过坏路.而不同客户对于汽车使用习惯差异也需要不同针对性测试.如今各种复杂功能集成在整车上,这些新功能测试乂增加了验证工作量.根据大类别,验证工程分为如下这些：发动机标定；变速箱标定；底盘子系统和限制开发；主被动平安实验；振动、噪声、热测试；电子架构、功能验证；整车耐久性测试；排放耐久测试；整车功能耐久测试；虽然说产品验证这个阶段是单独划分出来整车开发一个重要组成局部,但是正如前面描述,他是穿插在其他工作间,除了在产品设计完成发布后有一个集中测试阶段外,往前延伸到

13、根底架构开发阶段已经有一些验证工作展开了.可以说整个 5 5 年时间当中有接近 4 4 年时间都会安排测试和验证工作.4 4 . .产品制造.ITIT 行业制造外包趋势在汽车行业当中好似丝毫没被发现,各大车厂依旧视制造这个本业为自己核心竞争力.虽然整车厂制造局部配置都是一样,从冲压到焊装到涂装到总装,这四大工艺走一遭一辆车就下线 ToTo 但是每个工艺大类下面细致看来,各家做法差异可就大了.所以你不可能让群众车厂去生产丰田汽车,反之亦然.一套工艺流程在一个车厂中运用熟练后,会推广到各个制造基地并随着大规模投资固化下来,提升制造兼容性和可靠性,同时这套工艺流程乂反过来决定了研发产品特性,两者是互

14、相配合.制造部门在产品开发早期就会参及到工程中来,但真正开始大规模把钱投下去要等到产品开发到一定阶段,经过严格评审后,标书才会发给承包商,承包商也正式基于已经开发到一定阶段产品来给出报价,对于冲压车间来说,主要投资是冲压模具,由于一些大车身零件在冲压车间是白制,虽然压机是现成,但模具需要供给商来制作,这块是主要投资工程.焊装车间投资更高,不像压机可以每个项目重复利用,每个车车身零件根本都不一样,能重复利用只有场地.包括固定零件夹具,进行焊接焊机,移动零件机器人,都需要新投资,单独规划场地,焊装投资相对其他车间来说是最大.涂装车间一次性投资很大,但是重复利用率高,所有车都是走统一线,要完成工作也

15、比拟统一固定.总装线也类似,装轮子地方统一装轮子,加油地方统一加油.各个车型当中有差异局部通过调整一些零件装配顺序即可实现,单独车型特有投资额不大.制造工作中最耗时工作就是工装设备制造以及模具开发.例如整车当中最大零件,侧围外板,模具设计制作调试时间前后加起来要接近一年,这一年时间就变成了连接设计到试生产这两个阶段之间最短关键路径.制造部门最忙碌时间是 5 5 年当中最后一年时间,当所有承包商完成了模具,工装制作,开始进场调试时候,制造部门需要全程验收,监督安装调试工作.当工厂设备安装完毕后,可以装车整车零部件也都由供给商准备好了.最后一年试生产阶段就开始了.试生产也会分好儿轮进行,全程在工厂车间内进行,对整个制造工艺,生产速度,操作人员培训,物流,以及正式产线出产车性能和质量,都要做仔细确认.不出意外,前后一年时间会发现和解决大大小小上千个问题.包括各种工艺缺陷,设计缺陷,供给商零件质量问题等等.同时整车质量检查人员还会对下线儿白辆试生产车辆用最苛刻客户标准来个彻底检视,这个批量是远超过之前研发阶段验