整车架构平台核心五步骤

整车架构平台核心五步骤平台架构在当前汽车设计当中优点毋庸置疑，本公众号也有几篇文章介绍平台架构，但很少有人探讨如何切入整车架构或者平台。那么到底如何切入整车设计的平台架构呢？首先我们都明白平台架构的核心就是“简单”化繁为简。相信很多汽车工程师初入门时候学的第一课应该是D-FEMA(Design-FailureModeandEffectsAnalysis)；而其中D-FEMA的开始就是边界图（BoundaryDiagram），而边界图的目的就是引导你考虑周边的变量。如果周边的变量越多那么复杂度就越高，产生的潜在失效问题会更多。从零部件再到系统级别都是如此运用。那么平台架构他的核心就是让你的边界变化越小越好,从而你以后需要DVP(DesignVerificationPlan)的东西更少，当更多的零件通用，更多相同的组合方式应用，那么能够节省大量的人力物力，从而能让更小的变量而组合出更多种的产品组合。有了平台架构那么工程，通用的零件设计，标准的交互接口；采购，零部件大批量的采购，多次利用避免重复开发也增加采购议价优势；制造，灵活的生产制作，通用的生产流程，避免重资本投资多条生产线；市场，从而快速准确估算成本，根据现有成本区去定价，快速精准投向市场盈利。从以上更加深了我们对平台架构基本核心的理解就是一个复杂度减少（ComplexityReduction）的过程。一般我们可以从以下五个步骤切入：平台策略管理：任何工程的开始都是市场以及公司策略，所以架构和平台的开始都来自于市场和公司策略。那么平台策略管理先从市场开始也毋庸置疑,首先产品进行归类,寻找目标车型市场,产生目标车型矩阵（对于Productportfolio可以点击此处查看相关文章），规划出产品序列，产生初步适合本公司的产品组合和时间计划。零部件归类：零部件归类是整车架构的基础，只有能对零部件进行划分和归类才能为架构和平台提供可能，否则无从下手。有人估计过汽车零部件的数量大概有一万多个，当然这个数据肯定不准确，车辆定位不同差异性也很大，但是也可见一斑。那么对于汽车平台化，那么必须要做的事情是能够对零部件进行归类和总结，这样才能回归到大道至简的原则，对零部件总结和归类性能进行系统集合。如下图就是某OEM对零部件系统归类分类命名为Commoditygroup.其中主要分如下六大块,其中车身钣金是模块化的一个重点,他能够对制造产生极大的优化：BodyExterior车身以及外饰，主要为车身钣金类型以及外饰附件Bodyinterior

车身内部,主要为车身内饰塑料件以及座椅空调系统Chassis底盘系统，主要分转向，行驶，制动，轮胎等底盘关于行驶转向的机构。Powertrain动力系统，主要是指发动机，传动系统，标定等等Electrical电子电气系统，所有的车身，底盘控制模块，供电，娱乐系统，线束等等Hybrid高压以及混动系统，电力电池，以及大于12V的线束，逆变器，等等。标准化接口：标准化接口是整车架构的灵魂，只有了标准化的接口，才能为各个模块提供快速方便的组合，例如乐高的灵魂就是相扣的接口结构。那么在整车上面接口主要分两块，硬件接口和软件接口，硬件接口主要是方便装配和零件通用组合，软件接口主要是为了通用化的通讯和电器模块拓展。Software:软件接口,现代CAN其实就是一个先驱，但是他的可拓展性和传输速度在当前汽车电子化，智能化中已经是一个阻碍了。CAN的拓展导致更多的ECU和线束的应用所以他必然和平台架构的“简”相冲突。所以在大众平台上我们看到更多采用网关的方式对ECU集合进行分类了。但当前新能源汽车软件更多朝中央分布式发展，采用单一中央处理器，分布式应用布局方式从而大大的减少ECU以及线束的应用。不但加强的拓展同时也减轻了重量。Hardware硬件接口,让更多的钣金零部件能够共享,让钣金关键结合部位以及零件标准化.通过对钣金零部件的接口标准化,能够极大增加钣金的共用，零部件结合通用接口和减少制造成本以及耐久的分析.布置定型：布置和定型主要针对于零部件和系统的布置和定型，之前谈到汽车零部件多达一万多个，所以他集合是一个异常复杂的集合。大道至简的核心是简单，那么零部件的布置位置都会对于制造研发都是一个巨大的挑战，如果能够对于零部件的布置区间进行定型，那么对于零件的通用化设计，以及边界变量的减少都是一个巨大帮助，从而减少零部件设计的考虑复杂度。从而减少零部件失效的风险。西湖下图为某汽车公司给出的布置区块分析,通过对整车布置进行7个区块分类,同时七个区块内部固化各个中系统和零部件的布置区块,从而减少布置可行性分析的复杂度.系统组合与选型：对于每个系统以及零件的选型与组合，在D&R设计的时候，主要秉承质量，成本，重量以及功能进行选型和设计。同时考虑平台通用和统一。他是平台和架构的组合材料，他的设计是否优化和通用是平台和架构成功的关键。架构以及平台性能区间：对于牵扯到性能调校和拓展的核心系统和零件，都要给出他的性能区间带bandwidth。这也是在大道至简的核心工程下给市场给出多个的选项和组合模式.最开始的Dimension和车身就是核心，他能牵扯到，动力传动的布置形式，例如传统车，发动机，动力传动布置，例如电动车电池，电机的布置。那么如果是多种动力传动布置；同时dimension牵扯整车内部空间等等。那么此时就会需要对Dimension进行性能区间的描述和评估。同时dimension是很多性能的载体，例如下面讲到的dynamics，所以这就是为什么有架构之后还会有平台，基本上平台就是一个dimension的可调区间。其次是动力传动的选型，首先开始的是功率大小他会决定例如peformance动力性和productefficiency能耗和环保法规等核心要求。再次是底盘性能，他的调校范围决定了车辆的dynamics动态性能包括转向，制动，车辆平顺性，和极限操控的区间，当然Dimension对这些指标也是决定性的。天下武功唯快不破,那么对于复杂的汽车产品开发要快的核心就是减少复杂度,架构和平台化就是解药但平台不是万能药，他的风险点有:大批量的召回-当某个零件发现失效模式的时候，召回和产生的问题是大批量的。产品同质化严重-当每个产品的细分市场性能不是特别明显的时候，很容易让市场产生视觉疲劳。大众汽车产品在前几十年中国汽车迅猛发展中大行其道是有一定的历史使然，但不可否认大众在合适的时间和特定的发展阶段采用了平台和架构（点击

从大众模块化初探汽