劉艷紅,馬正歡,王漣清
(泛亞汽車技術中心有限公司,上海 201206)
在整車數(shù)據(jù)研發(fā)過程中,所有數(shù)字模型按照整車產品分層結構層級分別裝配到安裝總成中,形成了一個龐大的數(shù)據(jù)結構——整車裝配結構(Vehicle Assembly Structure,VAS),通過配置管理,數(shù)據(jù)使用者能夠快速調用車型配置,滿足設計配合和驗證需求。但整車裝配結構說到底是一個數(shù)據(jù)管理結構,作為數(shù)據(jù)結構的基礎元素——數(shù)模,其質量直接關系到整車裝配結構下游用戶對結構的使用,數(shù)模的開發(fā)流程就變得尤為重要。以下將從數(shù)模狀態(tài)定義和數(shù)模發(fā)布節(jié)點兩個維度詳細闡述整車數(shù)模開發(fā)流程。
對數(shù)模開發(fā)進行管控,首先要定義數(shù)模狀態(tài):定義零件所處開發(fā)階段,以及每個階段數(shù)模需要完成的設計狀態(tài),即數(shù)模成熟度。
全球產品描述系統(tǒng)中定義了兩種零件狀態(tài)“U(Understudy)”和“P(Production)”狀態(tài):
“U”狀態(tài):零件處于設計開發(fā)階段;
“P”狀態(tài):零件處于可批量生產階段,數(shù)模已設計完成。
將一個零件從設計開發(fā)到批量生產的設計完成度定義為三個階段:
“0”:粗糙數(shù)模,該階段數(shù)模在整車坐標位置上,只有基本的零件形狀和尺寸。
“1”:中間狀態(tài),該階段數(shù)模在整車坐標位置上,能夠體現(xiàn)主導的設計意圖,并可用于制造軟模的開發(fā)。
“2”:最終數(shù)模,該階段數(shù)模在整車坐標位置上,完全體現(xiàn)設計意圖,能夠用于制造批量生產零件的硬模。
在兩個成熟度中間,允許工程師釋放無成熟度要求的X狀態(tài),用于凍結中間工作狀態(tài)。TcAE 系統(tǒng)為每個狀態(tài)分別定義了不同的審批流程,流程流轉完成,即表示該版本數(shù)據(jù)狀態(tài)凍結——不可修改。凍結的數(shù)模版本用于上下游、不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)協(xié)同[1][2]。
將設計狀態(tài)和數(shù)模成熟都進行組合,每個零件從無到可批量制造都要經歷U0,U1 和P2 三種狀態(tài),形成數(shù)模發(fā)布質量標準[2],如圖1。
圖1 數(shù)模狀態(tài)定義
數(shù)模發(fā)布質量標準的形成為整車開發(fā)提供了可衡量的數(shù)據(jù)質量要求,整車成千上萬條零件,如何協(xié)調零件的發(fā)布時間以滿足開發(fā)進度需求,需要進一步討論數(shù)模發(fā)布節(jié)點。
為了保證開發(fā)進度,整車開發(fā)流程設置了5 個工程零件發(fā)布節(jié)點,用于確保每個開發(fā)階段數(shù)模交付物能夠滿足下一個開發(fā)階段的使用[2][3][4]:
下車體架構件開發(fā)階段又稱為概念車產品開發(fā)階段,將該階段研發(fā)的零件發(fā)布定義為概念車工程零件發(fā)布節(jié)點(Concept Vehicle Engineering Release,CVER)。該階段零件為架構件中的關鍵零件,是整車開發(fā)的基礎和起點,如圖2。所有零件從初始的U0 狀態(tài)進行開發(fā),并在節(jié)點將所有零件發(fā)布為最終狀態(tài)P2,滿足硬模開發(fā)要求。
獲得下車體零件開發(fā)的一些關鍵參數(shù)之后,便可啟動其他架構件的開發(fā)。整車開發(fā)流程將此階段的開發(fā)的零件稱之為結構零件,其發(fā)布節(jié)點定義為整車結構工程零件發(fā)布(Structure Vehicle Engineering Release, SVER)。該階段主要包含除了上車體以外的其他架構零件的設計和發(fā)布,如圖2。
該階段主要研發(fā)跟造型面相關的內外飾零件。在設計部完成造型面的最終發(fā)布之后,相關內外飾部門開始內外飾零件的開發(fā)設計。該部分的零件發(fā)布完成之后,集成一輛整車的所有零件就全部完成。該發(fā)布節(jié)點就定義為整車集成工程零件發(fā)布 (Integration Vehicle Engineering Release,IVER),零件范圍如圖2。
整車結構零件(SVER 零件)開發(fā)的過程中,為了提早驗證造車的可行性和BOM 的準確性,整車開發(fā)流程在SVER和IVER 節(jié)點之間,定義了虛擬造車節(jié)點。生產試制部門會在此節(jié)點進行物理造車。為了滿足集成物理造車對零件的需求,需要將有軟模要求的IVER 節(jié)點零件在物理造車前發(fā)布成U1 狀態(tài),整車開發(fā)流程將該發(fā)布節(jié)點定義為集成造車發(fā)布(Integration Vehicle Build Release,IVBR)。通常,該節(jié)點與SVER 節(jié)點為同一天。在物理造車節(jié)點,生產試制部門用已經完成開發(fā)的CVER、SVER 零件加上軟模制造的IVBR零件制造物理樣車,供相應功能塊進行整車試驗。
開發(fā)過程中,有一部分IVER 零件由于模具復雜程度高,開發(fā)周期長,為了不影響生產,這部分零件需要在IVER 節(jié)點之前完成數(shù)模釋放。整車開發(fā)流程將此部分零件的發(fā)布定義為長周期集成零件發(fā)布(Long Lead Integration Vehicle Engineering Release,LL IVER)。
零件的開發(fā)不是斷崖式的,而是幾個階段同時進行,是一個有重疊,循序漸進的過程。例如,在進行CVER 零件U1 狀態(tài)開發(fā)的同時,SVER/IVBR 零件啟動U0 狀態(tài);當CVER 零件完成P2 狀態(tài),SVER 零件應該完成U1 狀態(tài)發(fā)布,如圖2。
圖2 整車開發(fā)數(shù)模發(fā)布全景圖
全球數(shù)模成熟度模板更加詳細定義了每個零件在不同節(jié)點的成熟度要求(虛擬評審節(jié)點、發(fā)布節(jié)點)。為全球項目開發(fā)提供了數(shù)據(jù)發(fā)布進度模板,保證了全球項目開發(fā)進度的同步性。
本文介紹的數(shù)據(jù)開發(fā)流程,規(guī)范了數(shù)模發(fā)布的要求和時間節(jié)點,提高了數(shù)模質量,為虛擬評審奠定了堅實基礎,保證了項目研發(fā)順利進行。該數(shù)模開發(fā)流程已在實踐中得到充分驗證,值得在整個領域內廣泛推廣[2]。