正向研发流程也被大家通常称之为“V”字形开发流程,即:“市场”到“市场”的开发流程;是有别于逆向开发的一种开发方式。正向开发流程一般经历产品概念(市场调研)、产品定义、产品研发(设计)、产品验证(试制)、产品试生产(小批量)、sop(标准化生产,也可理解为量产上市)几个阶段。
目前我国的客车产品正处于同质化竞争时代,各个企业的产品在配置上、核心零部件供应链条以及面对的细分市场都较为相似,容易导致恶性竞争。正向开发是我们客车企业走出这种恶性竞争的唯一出路(客车企业主打技术力,塑造属于自己的拳头及经典产品才是王道)。它通过前期充分的市场调研,详细了解市场需求,有针对性的制定策略及产品的各项指标,并分解到各个系统及零部件开发中,并通过指标预置,释放零部件的研发成果;客车的几个主要性能指标为:动力性、经济性、制动性、操控稳定性、平顺性、静音性、安全性及环保性。
动力性与经济性是一对矛盾体,我们需要根据使用路况及客户需求来进行平衡。通过前期仿真计算,可以策划合适的动力系统,以及与其相匹配的变速箱、驱动桥主减速比,使其达到一定爬坡度和加速性能,同时考究其百公里油耗。随着汽车产业链条的日趋成熟及零部件厂主导核心零部件技术发展方向,通过技术优势互补及资源共享,关联部件协同开发的方式,两者在一定条件下可以达到一个理想值;另外通过对车辆风阻的分解,辅件功率的控制或效率的优化,整车电子电控技术正向提升(如发动机ECU控制和缸内制动技术),以及“能量回收”等一系列的正向控制措施来保证两者间最大的契合。
车辆制动距离或制动减速度是制动性能的体现,初期在设定目标后进一步分解成制动力矩、制动响应时间等控制指标。如为了缩短制动响应时间需将整车制动气压提升到1.0Mpa时,相应零部件也做技术指标升级,如不用正向研发模式进行,我们则很难预定这些指标,为系统及零件设计展开提出技术要求,反而会造成无用功。
操控稳定性与平顺性也是一对矛盾体。操控稳定性一方面要求车辆在行驶过程中抵抗外界干扰保持稳定行驶的能力,另一方面要求车辆有较好的转向特性,确保车辆按照驾驶者的意图进行行驶。我们通过多体动力学的仿真来评估车辆的操纵稳定性能,考察悬架系统及转向的每个性能参数对操控稳定性的影响,做进一步优化设计。平顺性大部分是由于路面的振动对乘员的传递结果,一般悬架的性能决定了车辆的平顺性,因此,要合理控制车辆前后悬架固有频率(偏频)以及阻尼系数,使得悬架能够很好的过滤路面振动。
静音性,也就是车辆NVH性能是最为复杂及控制困难的性能。正向开发对NVH性能来说最为重要,也是企业核心技术力的体现。NVH性能的正向开发需要从噪声源、传递路径、接受者三个方面进行系统性的分解,在分解目标达成过程,CAE发挥着非常重要作用,其中有限元、边界元、能量统计法、多体动力学、流体等一系列科学手段的成功应用决定了NVH正向开发的成败。
安全性是一个永远在探索进步的课题。通过正向指标确定整车骨架结构(全承载结构)、通过制动性能提升(制动力提升、快速响应)、整车安全配置提高(可选装AEBS/ESC/LDWS/TPMS)、人机工程应用(无盲区后视镜及驾驶区舒适性提升)、双远光光纤大灯(满足ECE认证)等;同时随着JT/T 1094-2016《营运客车安全技术条件》的出台及实施,对于客车行业安全指标的规范及引导起到积极作用。
环保性也是人们越来越关注的话题,对于驾乘人员身体健康指标和舒适性都有着至关重要的影响。车内气味控制上,采用环保材料、热熔胶工艺、主动自然通风系统等措施保障。并联合内饰厂家对材料阻燃等级指标进行提高。
一款好的产品,运用正向的开发模式及良好的项目管控,才会将造型优势、感官质量优势、舒适安全的性能优势、动力经济性能优势、平台化的车身底盘技术优势和智能车联网技术优势体现的淋漓极致。
客车开发是一个以完成汽车工程为目的,多个链条价值信息集成的过程体现,多专业、多学科协同、碰撞、达成的一个过程,终极目标是产品市场认可,为用户创造价值。