劉艷紅,馬正歡,王漣清
(泛亞汽車技術(shù)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(chǎn)品分層結(jié)構(gòu)層級(jí)分別裝配到安裝總成中,形成了一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——整車裝配結(jié)構(gòu)(Vehicle Assembly Structure,VAS),通過配置管理,數(shù)據(jù)使用者能夠快速調(diào)用車型配置,滿足設(shè)計(jì)配合和驗(yàn)證需求。但整車裝配結(jié)構(gòu)說到底是一個(gè)數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu),作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)元素——數(shù)模,其質(zhì)量直接關(guān)系到整車裝配結(jié)構(gòu)下游用戶對(duì)結(jié)構(gòu)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(diǎn)兩個(gè)維度詳細(xì)闡述整車數(shù)模開發(fā)流程。
對(duì)數(shù)模開發(fā)進(jìn)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(gè)階段數(shù)模需要完成的設(shè)計(jì)狀態(tài),即數(shù)模成熟度。
全球產(chǎn)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(shè)計(jì)開發(fā)階段;
“P”狀態(tài):零件處于可批量生產(chǎn)階段,數(shù)模已設(shè)計(jì)完成。
將一個(gè)零件從設(shè)計(jì)開發(fā)到批量生產(chǎn)的設(shè)計(jì)完成度定義為三個(gè)階段:
“0”:粗糙數(shù)模,該階段數(shù)模在整車坐標(biāo)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(biāo)位置上,能夠體現(xiàn)主導(dǎo)的設(shè)計(jì)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(biāo)位置上,完全體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖,能夠用于制造批量生產(chǎn)零件的硬模。
在兩個(gè)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(jié)中間工作狀態(tài)。TcAE 系統(tǒng)為每個(gè)狀態(tài)分別定義了不同的審批流程,流程流轉(zhuǎn)完成,即表示該版本數(shù)據(jù)狀態(tài)凍結(jié)——不可修改。凍結(jié)的數(shù)模版本用于上下游、不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)協(xié)同[1][2]。
將設(shè)計(jì)狀態(tài)和數(shù)模成熟都進(jìn)行組合,每個(gè)零件從無到可批量制造都要經(jīng)歷U0,U1 和P2 三種狀態(tài),形成數(shù)模發(fā)布質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[2],如圖1。
圖1 數(shù)模狀態(tài)定義
數(shù)模發(fā)布質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的形成為整車開發(fā)提供了可衡量的數(shù)據(jù)質(zhì)量要求,整車成千上萬條零件,如何協(xié)調(diào)零件的發(fā)布時(shí)間以滿足開發(fā)進(jìn)度需求,需要進(jìn)一步討論數(shù)模發(fā)布節(jié)點(diǎn)。
為了保證開發(fā)進(jìn)度,整車開發(fā)流程設(shè)置了5 個(gè)工程零件發(fā)布節(jié)點(diǎn),用于確保每個(gè)開發(fā)階段數(shù)模交付物能夠滿足下一個(gè)開發(fā)階段的使用[2][3][4]:
下車體架構(gòu)件開發(fā)階段又稱為概念車產(chǎn)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(diǎn)(Concept Vehicle Engineering Release,CVER)。該階段零件為架構(gòu)件中的關(guān)鍵零件,是整車開發(fā)的基礎(chǔ)和起點(diǎn),如圖2。所有零件從初始的U0 狀態(tài)進(jìn)行開發(fā),并在節(jié)點(diǎn)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(guān)鍵參數(shù)之后,便可啟動(dòng)其他架構(gòu)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(jié)構(gòu)零件,其發(fā)布節(jié)點(diǎn)定義為整車結(jié)構(gòu)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(gòu)零件的設(shè)計(jì)和發(fā)布,如圖2。
該階段主要研發(fā)跟造型面相關(guān)的內(nèi)外飾零件。在設(shè)計(jì)部完成造型面的最終發(fā)布之后,相關(guān)內(nèi)外飾部門開始內(nèi)外飾零件的開發(fā)設(shè)計(jì)。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(diǎn)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(jié)構(gòu)零件(SVER 零件)開發(fā)的過程中,為了提早驗(yàn)證造車的可行性和BOM 的準(zhǔn)確性,整車開發(fā)流程在SVER和IVER 節(jié)點(diǎn)之間,定義了虛擬造車節(jié)點(diǎn)。生產(chǎn)試制部門會(huì)在此節(jié)點(diǎn)進(jìn)行物理造車。為了滿足集成物理造車對(duì)零件的需求,需要將有軟模要求的IVER 節(jié)點(diǎn)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(diǎn)定義為集成造車發(fā)布(Integration Vehicle Build Release,IVBR)。通常,該節(jié)點(diǎn)與SVER 節(jié)點(diǎn)為同一天。在物理造車節(jié)點(diǎn),生產(chǎn)試制部門用已經(jīng)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(yīng)功能塊進(jìn)行整車試驗(yàn)。
開發(fā)過程中,有一部分IVER 零件由于模具復(fù)雜程度高,開發(fā)周期長(zhǎng),為了不影響生產(chǎn),這部分零件需要在IVER 節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)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(gè)階段同時(shí)進(jìn)行,是一個(gè)有重疊,循序漸進(jìn)的過程。例如,在進(jìn)行CVER 零件U1 狀態(tài)開發(fā)的同時(shí),SVER/IVBR 零件啟動(dòng)U0 狀態(tài);當(dāng)CVER 零件完成P2 狀態(tài),SVER 零件應(yīng)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(xì)定義了每個(gè)零件在不同節(jié)點(diǎn)的成熟度要求(虛擬評(píng)審節(jié)點(diǎn)、發(fā)布節(jié)點(diǎn))。為全球項(xiàng)目開發(fā)提供了數(shù)據(jù)發(fā)布進(jìn)度模板,保證了全球項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)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(shí)間節(jié)點(diǎn),提高了數(shù)模質(zhì)量,為虛擬評(píng)審奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),保證了項(xiàng)目研發(fā)順利進(jìn)行。該數(shù)模開發(fā)流程已在實(shí)踐中得到充分驗(yàn)證,值得在整個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣[2]。