汽车研发中的创新整合设计思想

汽车研发中的创新整合设计思想

现代汽车设计的生命在于创新, 现代汽车的完善和发展离不开整合。面临着汽车设计周期越来越短，制造成本居高不下，产业投资有增无减，市场开拓难度越来越大，已经不是纯设计问题，更不是单靠技术手段所能解决的，需要考虑汽车生命周期内的许多实际问题，需要依靠成熟的技术－经济体系的强大支撑，需要以效费比的高低来衡量。

现代汽车的创新整合设计是个大的系统工程，涉及产品战略、市场营销、信息反馈、环境保护、材料回收等方面，已不同于传统意义的开环系统，而属于受控、可调的闭环系统。不仅对设计人员提出了更新、更全面的要求，而且还对企业管理层和领导层均提出了更高的要求，以适应经济全球化带动汽车产品设计的创新、技术进步和持续发展，全力提升中国汽车工业科技、产能、效益的竞争力。

现代汽车开发不单以应用新技术、新工艺、新材料多少作为衡量其先进性的指标，而且还以创新性，以及应用了多少成熟技术、成熟工艺、成熟材料等确保其可靠性、可维护性和经济性来衡量。可以这样认为，现代汽车开发既需要创新理论的指导，先进技术的领航，更离不开成熟的技术－经济体系的支撑。其中，创新整合设计很关键，其直接影响整车开发周期的长短、性能的优劣和效费比的高低。

1．成熟的技术－经济体系支撑

通常，成熟技术－经济体系泛指成熟的设计、成熟的工艺、成熟的生产管理、成熟的营销、成熟的用户成熟技术－经济体系是现代汽车进行整合设计的基础。

1．1 成熟的设计

包括采用更多可行的开发程序、更多经典的和现代的设计方法、更多熟悉的标准、更多实践经验的积累、更多成功车型的实例，指导现代汽车及其零部件和系统设计，旨在降低技术－经济风险、降低技术－经济难度、少走弯路、减少重复劳动。

1．2 成熟的工艺

包括在现代汽车研发和批产中，采用成熟的冲压、铸造、锻压、焊接、金切、热处理、表面处理、装配工艺，实现生产全过程的质量控制。例如，应用冲压工艺中的复合成型来减少工步；应用精冲来取代后续的金切工序，提高零件的精密度，同时提高生产效率。又如，应用激光焊接、摩擦焊接、二氧化碳焊接提高汽车零部件焊接质量。还如，应用专机生产线或机器人从事要求严、重复性大、劳动强度大的生产。

1．3 成熟的生产管理

使汽车的生产流程、生产节拍、生产准备、生产供应等适应正常状态，处在成熟、统一、流畅的生产管理体系中。

从而最大限度地利用当前的工艺装备和生产设备批产新车型，使之变化最小，改动最小，方便物流和仓储等，满足作业计划、生产节点、生产周期的要求。

1．4 成熟的营销

利用成熟的营销体系使超市、专卖、中心三级营销更好地为车辆产品推广、车辆用户服务。保持营销的延续性与稳定性，确保市场占有率。

1．5 成熟的用户有益于生产工人、驾驶员、维修人员、车管人员的认知培训，巩固阶段成果，壮大成熟用户队伍。

有益于提高用户的忠诚度、信任度、满意度，进一步完善使用维护体系，便于开拓市场，搞好售后服务。有了成熟的技术－经济体系，就为现代汽车的整合设计提供了厚实的基础，提供了有力的保障。

2．创新整合设计是关键

创新是现代汽车发展的生命力，是创新整合设计的重点。汽车的创新设计包括应用创新思想、创新理念、创新技术、创新动力、创新结构、创新材料、创新能源、创新特色、创新风格等，使得汽车性能有大幅度提高，或重大改进。然而，其还不一定能直接成为可向市场推销、为用户所能接受的产品，需要整合设计的完善、改进、综合，甚至再定位。

创新整合设计既不同于传统意义的一般设计，也不同于高投入的全新设计，而是建立在成熟的技术－经济体系中的再设计，它为高级阶段的现代设计。其通过汽车零部件及其系统的集成，经优化－协调－综合，建立技术平台，留升级空间，达到先进、合理的设计指标，达到最佳效费比。

2．1 组合起步组合是整合设计的第一步。虽然按汽车各个系统把零部件组合起来比较容易做到，但仍要防止一

些或某

类功能相同或相类似的汽车零部件的"堆砌" ，防止非"使用－技术要求"的系统重复构置。

即零部件的"堆砌" 不仅将导致结构的复杂性，增加结构死重，带来装配和维护的难度，而且还将增加使用成本；且系统重复构置则纯粹为浪费。这些都是现代汽车设计选型时尤其需要注意避免的。

2．2 零部件集成

集成是将原来各自独立的汽车零部件总成，按使用－技术要求组成系统集中、功能明确的公共平台，提供标准的接口或联接件，以便于现代管理、制造、批产、检测、安装、维护。其中，该公共平台相当于微电脑中的主板，可视为抽象的底盘（通常因轿车无底盘，故用公共平台表述）；主板上的印刷线路相当于汽车各总成之间的管线和管路；而各自独立的汽车零部件相当于主板上的元器件。

很显然，该公共平台好比微电脑中的主板，应满足基本功能，并有很好的兼容性；汽车零部件好比微电脑中的元器件，元器件功能经过主板的集成后综合反映出来，并非元器件的性能越好，微电脑的性能就越高例如，采用奔腾 4 芯片配低品质主板，其高性能非但体现不出，反而还造成了浪费。这就告诉汽车设计者，零部件集成的关键是优化组合，恰到好处。

2．3 提出整合要求

现代汽车产品创新整合设计是汽车设计战略的创新和整合。现代汽车产品设计战略的整合，不同于经典的汽

车设计（图1）,它除包括传统生命周期各个阶段外，还包括产品废弃后的拆卸、回收、处理处置，实现了 产品生命周期阶段的闭路循环。再有加强汽车产品的战略分析，其中包括汽车产品占领市场的管理，反馈设 计信息的回收利用，建立完善的产品信息数据库等，见图 2。

图2现代汽车创新整合设计（闭环系统）

从图2中可见，现代汽车产品的创新整合设计实际面向产品的整个寿命周期，即在概念设计及粗略 设计阶段，就充分考虑到产品在制造、销售、使用及报废后对环境的各种影响。

很显然，系统1只是个开环系统，在其生命周期结束后不会去管回收利用，不会去管信息反馈，属开放 系统，也不受控，为低技术级别的。而系统 2则属于闭环系统，要比系统1结构复杂，且可控、可调节，比 系统1科学，比系统1完善，比系统1技术级别高。在其生命周期结束后还要考虑和解决产品的回收利用， 还要研究市场，甚至建立数据库等。

现代汽车创新整合设计涵概对总成系统的优化匹配，在 "技术-经济"上要求新车突出重点、形成特色、 有竞争力。

•优化匹配

现代汽车创新整合设计的核心是系统优化、部件和总成优化。应用现代优化设计理论分析动力系统、转

向系统、制动系统、传动系统、电器系统、行走系统的最佳性能的集成与匹配，发挥整体优势

图1传统汽车设计（开环系统）