龐林偉 葉柱炎 張娜

摘要：本文對(duì)基于車身快速開(kāi)發(fā)的對(duì)標(biāo)分析進(jìn)行深入闡述與應(yīng)用舉例，展現(xiàn)對(duì)標(biāo)分析對(duì)于車身開(kāi)發(fā)的重要意義，為更好的將對(duì)標(biāo)分析方法服務(wù)于車身工程設(shè)計(jì)提供思路與指導(dǎo)。

Abstract： This article provides an in-depth explanation and application examples of benchmarking analysis based on rapid car body development， showing the importance of benchmarking analysis for car body development， and providing ideas and guidance for better applying benchmarking analysis methods to car body engineering design.

關(guān)鍵詞：車身開(kāi)發(fā);對(duì)標(biāo)分析;應(yīng)用

Key words： car body development;benchmarking analysis;application

中圖分類號(hào)：U471.14? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）17-0185-02

0? 引言

汽車行業(yè)自2017年以后，一批傳統(tǒng)汽車企業(yè)及造車新勢(shì)力相繼倒閉。車企為進(jìn)一步搶奪市場(chǎng)份額，一方面加快新車型推出速度，一方面減短老車型的改款周期。如何縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期、降低開(kāi)發(fā)成本，成為每一個(gè)主車廠的重中之重。對(duì)標(biāo)分析即是一種可以實(shí)現(xiàn)短周期、快速開(kāi)發(fā)的有效方法。

1? 對(duì)標(biāo)分析簡(jiǎn)介

對(duì)標(biāo)分析（BenchMarking）是指將自身的產(chǎn)品及技術(shù)與行業(yè)標(biāo)桿或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)行對(duì)照，分析優(yōu)劣，取長(zhǎng)補(bǔ)短。對(duì)標(biāo)作為快速超越對(duì)手的方法，在汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛，國(guó)內(nèi)外汽車廠商從產(chǎn)品立項(xiàng)到項(xiàng)目結(jié)束，都會(huì)進(jìn)行對(duì)標(biāo);通過(guò)對(duì)標(biāo)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，作為各種技術(shù)方案的數(shù)據(jù)支撐，有效幫助產(chǎn)品提高競(jìng)爭(zhēng)力。本文主要對(duì)基于汽車車身開(kāi)發(fā)中的對(duì)標(biāo)分析進(jìn)行闡述和論證。

2? 基于車身的對(duì)標(biāo)分析

2.1 車身對(duì)標(biāo)工作流程

車身對(duì)標(biāo)是汽車對(duì)標(biāo)分析最為關(guān)注的內(nèi)容，車身是所有汽車零部件裝配的載體，影響到整車的操控、舒適性等各項(xiàng)性能。

車身對(duì)標(biāo)流程是：選擇對(duì)標(biāo)車型，將所有安裝零部件進(jìn)行拆解，記錄及測(cè)量安裝信息;對(duì)白車身掃描，參數(shù)采集與性能測(cè)試。將白車身分解至單個(gè)零件，進(jìn)行車身結(jié)構(gòu)逆向及CAE分析。（圖1）

2.2 車身對(duì)標(biāo)分析內(nèi)容

2.2.1 車身性能參數(shù)測(cè)試

車身性能參數(shù)的測(cè)試主要有剛度、模態(tài)、抗凹性能、雪壓測(cè)試、氣密性等;所有的測(cè)試應(yīng)遵循嚴(yán)格的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行橫向核對(duì)，便于后期數(shù)據(jù)對(duì)比。

2.2.2 車身關(guān)鍵信息測(cè)量

對(duì)車身的關(guān)鍵信息進(jìn)行測(cè)量和整理。整車階段：測(cè)量車身活動(dòng)件數(shù)據(jù)，主要有車門(mén)開(kāi)啟角度、關(guān)門(mén)速度及關(guān)門(mén)能量、加油口門(mén)開(kāi)啟角度等信息。

白車身階段：測(cè)量車身整體重量、涂膠種類、各種輔料使用量等。

單個(gè)零件階段：測(cè)量零件重量、厚度及材料等信息。所有測(cè)量信息按照模板記錄并整理分類，用于后期進(jìn)行數(shù)據(jù)逆向、數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ龋?shù)據(jù)庫(kù)。（表1）

2.2.3 車身結(jié)構(gòu)逆向

對(duì)車身零件進(jìn)行掃描，得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再使用專業(yè)軟件進(jìn)行逆向建模，得到完整的車身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，是車身對(duì)標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。逆向數(shù)據(jù)可以進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析和CAE分析。車身結(jié)構(gòu)逆向數(shù)據(jù)主要包括鈑金結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、焊點(diǎn)數(shù)據(jù)、斷面數(shù)據(jù)等。（圖2）

2.2.4 數(shù)據(jù)分析及總結(jié)

車身對(duì)標(biāo)分析主要有性能與結(jié)構(gòu)分析、工藝分析、材料與成本分析等。通過(guò)對(duì)比分析，總結(jié)開(kāi)發(fā)車型與競(jìng)品車型差異，包括結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)等，將其服務(wù)于新開(kāi)發(fā)車型，減少開(kāi)發(fā)周期、提升性能、減少設(shè)計(jì)更改及驗(yàn)證。（圖3）

3? 對(duì)標(biāo)分析在車身開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

3.1 基于對(duì)標(biāo)的車身開(kāi)發(fā)目標(biāo)設(shè)定

3.1.1 車身性能、重量及零件數(shù)量目標(biāo)設(shè)定

車身設(shè)計(jì)需要根據(jù)車型市場(chǎng)定位、目標(biāo)用戶等定義相關(guān)性能參數(shù)、尺寸等前期開(kāi)發(fā)目標(biāo)。對(duì)競(jìng)品車型車身進(jìn)行詳細(xì)對(duì)標(biāo)分析，快速定義車身性能目標(biāo)。

車身開(kāi)發(fā)要求輕量化設(shè)計(jì)，需要嚴(yán)格管控車身重量及零件數(shù)量。根據(jù)對(duì)標(biāo)結(jié)果，結(jié)合車型成本和輕量化要求，定義相關(guān)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)。（表2）

3.1.2 車身工藝及材料選擇

車身設(shè)計(jì)涉及到?jīng)_壓、焊接及涂裝工藝。對(duì)競(jìng)品車型進(jìn)行工藝分析并應(yīng)用至新車型開(kāi)發(fā)，可以改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高車身品質(zhì)。例如經(jīng)過(guò)對(duì)比分析：頂蓋與側(cè)圍連接使用激光焊接，可以提高連接強(qiáng)度、增強(qiáng)車頂密封性能，在新車型開(kāi)發(fā)中推廣此工藝。

車身輕量化設(shè)計(jì)離不開(kāi)合理的材料選擇。不僅需要豐富的工程開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還需要通過(guò)對(duì)標(biāo)，快速建立及完善車身材料數(shù)據(jù)庫(kù)，保證不同車型材料選擇策略的合理性。

3.2 基于對(duì)標(biāo)的車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.2.1 車身接頭結(jié)構(gòu)快速選型

車身接頭性能是搭建車身框架的重點(diǎn)。通過(guò)對(duì)標(biāo)，建立豐富的接頭數(shù)據(jù)庫(kù)，在新車身開(kāi)發(fā)中快速選擇最優(yōu)接頭結(jié)構(gòu)，能夠有效減少前期數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證時(shí)間。

3.2.2 車身零件結(jié)構(gòu)優(yōu)化

車身設(shè)計(jì)過(guò)程需要多次CAE虛擬仿真測(cè)試，對(duì)結(jié)構(gòu)及零件性能分析。針對(duì)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理需要反復(fù)優(yōu)化的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)競(jìng)品車型分析可以得到更優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，減少反復(fù)的設(shè)計(jì)變更和避免潛在的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

①某開(kāi)發(fā)車型A柱下接頭位置扭轉(zhuǎn)剛度不足，受限于平臺(tái)化開(kāi)發(fā)策略及成本原因，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)更改困難。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析競(jìng)品車型，局部?jī)?yōu)化加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，在基本不增加重量及成本的條件下達(dá)到性能目標(biāo)。如圖4所示。

②某車型前艙進(jìn)行實(shí)車評(píng)審時(shí)發(fā)現(xiàn)前塔包位置出現(xiàn)淤泥，經(jīng)拆車驗(yàn)證是由于前塔包與外板匹配孔洞間隙過(guò)大。參考對(duì)標(biāo)車型布置凸筋，滿足涂膠工藝，完整封堵孔洞，順利解決問(wèn)題。如圖5所示。

4? 總結(jié)

車身設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，涉及到性能、工藝、材料等多個(gè)專業(yè)。對(duì)標(biāo)分析對(duì)于車身的快速開(kāi)發(fā)具有重要意義。本文針對(duì)對(duì)標(biāo)分析在車身開(kāi)發(fā)中的作用及應(yīng)用，進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和論證。對(duì)車身開(kāi)發(fā)過(guò)程中各個(gè)階段的對(duì)標(biāo)重點(diǎn)和要素進(jìn)行了剖析，為今后新項(xiàng)目的車身開(kāi)發(fā)工作提供可靠的對(duì)標(biāo)流程和工作方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]祁鵬華，褚超美，張軼·Benchmarking技術(shù)在汽車開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2008（10）：64-66.

[2]甄娜.汽車開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的樣車對(duì)標(biāo)技術(shù)[J].汽車工程師，2016（12）：49-52.

[3]黃天澤，黃金陵.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.