汽车新产品开发设计

第1页汽车新产品开发设计[摘要]目前汽车市场竞争激烈，国内自主品牌企业迅速崛起，高中低档汽车全面“开花”，尤其是经济型汽车这两年得到社会认可，销量一路攀升，推出新车型作为汽车厂商扩大市场份额的手段之一，将会得到进一步应用。还有近年来汽车展火爆，参展企业和参展车型越来越多。新产品是指企业从事新产品的研究、试制、投产，以更新或扩大产品品种的过程。它包含了产品策划、设计输入输出、设计验证与确认、产品的销售等多方面内容。本文就这些内容作了详细说明，并对其在新产品开过程中的作用及意义做了简单的分析。希望通过本文让更多人了解汽车行业新产品的开发。[关键词]汽车产品设计；试制；工艺第2页目录摘要......................................................11.产品策划阶段............................................31.1前期开发形成产品战略意向...............................31.2可行性分析.............................................31.3设计方案的提出与评审...................................32.设计输入与输出阶段......................................42.1设计任务书的提出与评审.................................42.2产品设计阶段...........................................42.3标准化审查.............................................52.4工艺性审查及工艺安排...................................53.设计验证阶段.............................................63.1新产品试制.............................................63.2试制评审...............................................63.3技术文件更改阶段.......................................74.设计确认阶段............................................84.1产品试验...............................................84.2技术文件定型...........................................84.3小批试生产阶段.........................................85.项目报毕................................................96.总结...................................................107.致谢...................................................118.参考文献...............................................14第3页1.产品策划阶段1.1前期开发形成产品战略意向前期研究启动、市场调研筹划、决策者必须有确定的目标，调研人员进行市场调研，调研整个汽车市场的现状、发展趋势、经济现状、文化、宏观、公路交通概况、汽车产业现状，市场情况、汽车发展规划及相关政策、我国汽车产品和当地的汽车经销商。1.2可行性分析可行性分析是在汽车设计项目投资决策前必不可少的关键环节，主要对建设汽车设计项目进行全面的技术经济分析、论证。其基本内容包括市场环境研究、市场预测和研究、技术方案研究、项目经济评价等。依此就是否应该投资开发汽车设计项目以及如何投资，或就此终止投资还是继续投资给出结论性意见，为投资决策提供科学依据，并作为进一步开展工作的基础。可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响汽车设计项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。对整个汽车设计可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强汽车设计可行性报告的说服力。可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。第4页通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析，可以了解和掌握用户的消费趋势、消费偏好和消费要求的变化，确定用户对新的产品是否有需求，然后根据调研数据进行分析研究，总结出科学可靠的可行性分析报告，为项目决策提供依据。1.3设计方案的提出与评审汽车整车方案设计是一个具有创造性、多解性、近似性、经验性和综合性的复杂决策过程,对于整个汽车设计过程具有决定性的作用。基于数据挖掘的汽车整车方案设计决策模型有效嵌入了数据挖掘、人工智能和产品方案设计等理论与技术,是提供方案设计决策支持的关键技术,同时也是我国机械及汽车行业亟待研究的课题。该研究首先分析了当今汽车制造企业所面临的挑战以及在汽车设计过程中所遇到的问题,阐明了汽车整车方案设计的研究目的与意义；其次,分析了相关领域问题的概念,包括汽车整车方案设计内容与方法、设计特点、数据挖掘相关知识理论等；最后,建立汽车整车方案设计决策模型,通过数据挖掘理论和决策树算法,实现了决策模型的求解。本研究以汽车整车方案设计为结合领域,研究了领域问题的QUINT模型求解方法。针对汽车整车方案设计的特点,建立汽车整车方案设计模型,采用数据挖掘理论方法和决策树算法对模型进行求解,并通过本研究建立的模型和求解算法对汽车整车方案设计决策模型进行计算,计算结果显示,决策模型算法精确度较高,匹配性能较好；本文深入研究了基于决策树算法的汽车整车决策方案设计,通过决策树算法进行聚类分析,最后得到了良好的聚类结果,并获得了知识规则,证明了基于决策树的聚类分析方法在汽车整车方案设计和参数匹配中的成功应用。研究在汽车整车方案设计总体框架下,可实现决策支持系统的系统开发,以辅助整车设计时的方案决策,并为客户个性化定制提供方便、快捷的设计方案。这里的设计方案是指由设计部门提出的主导设计思路；是在可行性分析的基础上，由设计部门提出的该新产品的最佳设计方案；是整车整体设计的总纲要。当然，设计方案的实施必须建立在评审完成的基础上。设计方案的评审要求：评审内容应该对产品开发的要求负责；解决设计方案与开发需要的不协调；确定设计方案的内容企业是否有能力满足等。第5页2.设计输入与输出阶段设计的输入与输出是整个新产品开发的核心内容，整个开发过程都是以这个阶段为中心形成的体系。下面将进行详细的介绍。2.1设计任务书的提出与评审技术任务书是产品在初步设计阶段内，由设计部门向上级对计划任务书提出体现产品合理设计方案的改进性和推荐性意见的文件。经上级批准后，作为产品技术设计的依据。其目的在于正确地确定产品最佳总体设计方案、主要技术性能参数、工作原理、系统和主体结构。2.2产品设计阶段由于产品设计阶段要全面确定整个产品的结构和尺寸，从而确定整个生产系统的布局。因而，产品设计的意义重大，具有“牵一发而动全局”的重要意义。产品设计包括两方面，一是技术设计，另一个是工作图的设计。技术设计的目的是在已批准的设计任务书的基础上，完成产品的主要计算和主要零部件的设计。主要内容有：做出产品设计计算书（如对运动、刚度、强度、振动、热变形、电路等方面的计算、校核）；画出产品总布置图、产品主要零部件图，并校准；绘出各种系统原理图（如传动、电气、进出气等系统）；提出专用件、借用件、外购件、材料清单；对技术任务书的某些内容进行审查和修正等等。工作图设计的目的是在技术设计的基础上完成供试制用的全部工作图样和设计文件。设计者必须严格遵守有关标准规程和指导性文件的规定，设计绘制各项零部件工作图。主要内容有：绘制产品零件图、部件装配图和总装配图；编写产品零件、标准件明细表，外购件、外协件目录；编写文件目录和图样目录等等。如图2-1第6页图2-12.3标准化审查标准化审查是由标准化管理部门组织有关专家或专业技术人员，依据有关标准、规范、文件的标准化要求，对设计图纸、文件等多项内容进行分析、论证、审查的过程。2.4工艺性审查及工艺安排工艺性审查就是对产品图样进行工艺性分析和审查；拟定工艺方案；编制各种工艺文件；设计、制造和调整工艺装备；设计合理的生产组织形式以及对产品主要的制造技术和产品的基本制造流程进行评价和选择。具体来说就是对设计阶段完成的图纸、明细表等技术文件进行审核，判断其是否满足企业现阶段的生产现状，以保证在低消耗基础上生产出最高质量的产品，为企业创造更大的利益。工艺安排的含义，就是对即将进行的新产品试制工作进行工艺指导，明确各部门在试制过程中所需的各项工作及进度。工艺安排的主要内容包括试制产品的工艺分工、工艺流程与试制进度安排。如图2-2第7页图2-2第8页3.设计验证阶段设计验证是确保所有的设计输出满足设计输入要求的试验。因此，设计验证是决定新产品设计是否成功的唯一手段；同时，设计验证也是完善产品设计的唯一途径。设计验证主要由新产品试制、试制评审、技术文件更改等几方面构成。3.1新产品试制汽车产品试制一般发生在整车企业需要推出全新车型或者对原有车型进行改进或升级时。汽车产品试制的对象主要指样车、车身、车身局部、内外饰件和零部件(也可能外部采购)。试制样车一般有概念车、验证车和试验用车三种，概念设计更多关注外观和造型；而验证车和试验用车设计和试制更多强调尺寸合理及质量合格等，通常委托公司(整车企业)会全程参与并积极配合验证车设计和试制。当前，我国汽车产品试制的主体是受委托的设计公司、整车企业内部试制车间或其试制试验基地和参与同步开发的零部件供应商(主要是内外饰方面)，专门从事汽车产品试制的企业很少。根据签订的合同，决定汽车设计公司参不参与产品试制，假如进行样车或是车身设计而不参与试制的话，项目成果通常是油泥模型或者制作出一个样品来。汽车设计公司的业务以汽车设计为主，产品试制为辅，不过它们的业务范围一般都包括了从市场调查、整车设计、到样车试制以及随后的试验和投产服务等。专业从事汽车产品试制的工作流程切入点在于汽车设计公司和整车企业开发部门。在汽车产品试制过程中，设计公司、整车企业全盘主持试制和装配工作等整个进程，也可能将部分试制工作分包给外面公司及对外采购零部件。汽车试验由于汽车的使用条件复杂，汽车工业所涉及的技术领域极为广泛，致使许多理论问题研究得还不够充分，因此汽车工业特别重视试验研究。汽车的设计、制造过程始终离不开试验，无论是设计思想和理论计算、初步设计、技术设计、汽车定型还是在生产过程，都要进行大量的试验。最后，在客户购买了汽车并使用的过程中，车辆交通管理部门还要定期对车况进行测试，以确保行车安全。除了某些研究性试验外，汽车产品试验均应遵循一定的标准和规范、对