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        以用戶需求為導(dǎo)向的NVH聲學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用前景分析

        2022-12-28 03:16:24孫赫
        時代汽車 2022年23期
        關(guān)鍵詞:汽車用戶

        孫赫

        上汽大眾汽車有限公司 上海市 201800

        1 引言

        當(dāng)前,以萬物互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)為代表的新一輪科技革命進行的如火如荼,驅(qū)動著全球制造業(yè)發(fā)生空前的重大變革[1],在傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型過程中,大數(shù)據(jù)將成為最重要的推動之一[2-3]。數(shù)據(jù)挖掘和分析已成為企業(yè)的重要“隱形資產(chǎn)”,其基于大數(shù)據(jù)的挖掘和分析,可以識別出價值更高的信息,這是大數(shù)據(jù)的本質(zhì)所在。將這些有價值的大數(shù)據(jù)加以挖掘利用,將有利于汽車研發(fā)的升級,助力研發(fā)效率和研發(fā)方向的快速發(fā)展,本文以用戶需求為導(dǎo)向,結(jié)合NVH測試大數(shù)據(jù)特點,探討NVH大數(shù)據(jù)在汽車NVH研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

        2 NVH用戶需求

        目前中國汽車市場規(guī)模已經(jīng)居于世界第一,但相比成熟的汽車市場(例如美國),中國顧客對汽車的需求存在一定的差異。下面是汽車IQS(新車質(zhì)量調(diào)查)、益普索Ipsos(全球第三大市場研究集團),以及2019 NCVQS針對中國用戶的調(diào)查結(jié)果。

        汽車IQS(新車質(zhì)量調(diào)查):根據(jù)2018和2019年J.D. Power公司對中國汽車IQS(新車質(zhì)量調(diào)查)調(diào)查,抱怨最高的前十個項目中與NVH表現(xiàn)相關(guān)的不低于50%。見圖1。

        圖1 汽車IQS清單

        根據(jù)《2019年益普索中國市場行駛性能》(6個城市的300個樣本),汽車產(chǎn)品的消費者在購車階段和用車階段均把舒適性都排在第一位,詳細的調(diào)查結(jié)果見圖2。

        圖2 2019年益普索中國市場行駛性能

        2019 NCVQS:根據(jù)調(diào)研23款車約4500個樣本,舒適性本身的抱怨如圖3所示,可以看到中國顧客對NVH的重視度是很高的。

        圖3 2019 NCVQS行駛舒適性

        這些特點與中國國情是分不開的,具體表現(xiàn)在以下三個方面:

        第一,與歐美發(fā)達國家相比,當(dāng)前中國人均汽車保有量較低,使用時司機獨自駕駛的場景較少,特別是后排乘坐乘客的概率較高。這些特點導(dǎo)致中國用戶的車輛乘坐場景比例較高,乘坐舒適性顯得更加重要,同時,對后排的NVH性能也更加重視。

        第二,與歐美普遍存在的綠燈全油門加速起步相比,中國顧客駕駛習(xí)慣存在顯著差異;中國顧客喜歡平穩(wěn)的行駛風(fēng)格的比例遠遠高于喜歡激進的駕駛風(fēng)格的比例。

        第三,中國路面具有一定的特殊性。一方面中國的水泥路面比例較高,而瀝青路比例較低。水泥路面雖然成本低、壽命長,但是路面較硬,車輛行駛時NVH問題更加明顯。另一方面用戶行駛經(jīng)歷減速帶的比例較高,更加凸顯了沖擊振動的問題。

        2.1 汽車NVH用戶需求的類型

        從用戶需求的KANO模型中,我們可以得到NVH用戶需求的三個典型類型,分別為必須性需求、愈多愈好型需求和驚喜型需求,見圖4。

        圖4 用戶需求的KANO模型

        (1)必須型需求——即汽車性能必須達到的性能指標,例如碰撞安全性能,行人保護、通過性指標以及加速行駛外噪聲、排氣關(guān)口定制噪聲,駕駛員耳旁定置噪聲等必須滿足國家法規(guī)要求

        (2)愈多愈好型需求——用戶對于產(chǎn)品性能的期待,例如行駛舒適性、聲音品質(zhì)高級等性能,這些性能能否實現(xiàn)直接關(guān)系用戶滿意度。

        (3)驚喜型需求——不影響產(chǎn)品基本和期待性能,屬于驚喜類范疇,例如主動降噪系統(tǒng),上下車提示音,電動車主動發(fā)音系統(tǒng)等。

        在NVH開發(fā)過程中,我們要結(jié)合用戶對NVH需求的多樣性,運用不同的技術(shù)手段予以實現(xiàn)和優(yōu)化,在滿足必須型需求的基礎(chǔ)上,盡可能多的實現(xiàn)愈多愈好型需求,同時兼顧驚喜型需求。

        2.2 汽車NVH用戶需求特點

        客戶需求是指客戶為滿足自身訴求對產(chǎn)品功能和特征屬性等提出的要求,根據(jù)卡諾模型客戶需求可分必須性需求、愈多愈好型需求和驚喜型需求三類??蛻粜枨缶哂卸鄻有?、模糊性、動態(tài)性和相似性等特點,并不能直接指導(dǎo)企業(yè)進行產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn),因此客戶需求信息需要進一步處理分析。從分析結(jié)果看,其NVH用戶需求具有如下四個特點[4-5]:

        2.2.1 用戶需求具有不定性

        隨著用戶節(jié)能減排的意識不斷提升,國家對法規(guī)噪聲的要求也逐年升高,這就要求研發(fā)部門要提前預(yù)判和做好技術(shù)儲備,應(yīng)對噪聲等法規(guī)的高要求。

        2.2.2 用戶需求具有多樣性、差異性和強弱性

        不同國家的用戶因為其文化,年齡等不同,對NVH性能的需求不盡相同,中國用戶大多喜好安靜的駕乘感受,歐美用戶更側(cè)重動感體驗。

        2.2.3 用戶需求具有無上限和有下限

        用戶對NVH性能的要求,因為其主觀因素占比很大,通常用舒適性等感覺形同,具有無上限和有下限的特點

        2.2.4 用戶需求具有模糊性

        大多數(shù)用戶對于NVH性能的描述都是主觀的感覺描述,具有很大的描述模糊性。

        3 NVH聲學(xué)大數(shù)據(jù)特點

        NVH聲學(xué)大數(shù)據(jù)不同于大家傳統(tǒng)觀念的來源于網(wǎng)絡(luò),客戶的銷售終端的數(shù)據(jù)等,而是在研發(fā)和售后期間收集到的跟NVH相關(guān)的測試和重點問題的技術(shù)測試數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是投入了大量人力、物力等資源獲得的,并且NVH測試數(shù)據(jù)具有長時間保存的意義,因為汽車研發(fā)周期長,其上一代車型的測試數(shù)據(jù)對新一代車型的設(shè)計也有借鑒和指導(dǎo)意義,我們需要將這些測試數(shù)據(jù)整合,在數(shù)據(jù)安全和有效的基礎(chǔ)上,加以二次利用和深度挖掘,這對NVH的研究發(fā)展有著重要的意義。

        NVH測試數(shù)據(jù)從產(chǎn)品的設(shè)計目標、設(shè)計穩(wěn)定性、質(zhì)量監(jiān)控三個方面對產(chǎn)品開發(fā)起著重要作用。通過大量測試數(shù)據(jù)的有效分析,研發(fā)人員能從數(shù)據(jù)中對汽車NVH性能做出合理的判斷以及預(yù)估其趨勢和走向,與商業(yè)以及售后服務(wù)終端的大數(shù)據(jù)相比,NVH測試數(shù)據(jù)有著其獨特的特點:

        (1)測試數(shù)據(jù)總量大:NVH測試數(shù)據(jù)包含內(nèi)容多,例如整車道路噪聲、內(nèi)部噪聲、怠速噪聲、啟停以及相關(guān)振動數(shù)據(jù),還有零部件級別的噪聲和振動測試,這些數(shù)據(jù)都是動態(tài)采集的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)數(shù)據(jù),但是需要將其轉(zhuǎn)化成與轉(zhuǎn)速、車速、頻率的關(guān)系。

        (a)一維數(shù)據(jù),即非歷程數(shù)據(jù),多為常數(shù),或數(shù)據(jù)處理的結(jié)果,一般與時間無關(guān),例如車外加速噪聲。

        (b)二維數(shù)據(jù),歷程數(shù)據(jù)中反映兩個物理量之間的變化關(guān)系,對應(yīng)于一條曲線,例如急加速下駕駛員右耳的語言清晰度。

        (c)三維數(shù)據(jù),歷程數(shù)據(jù)中反映三個物理量之間的變化關(guān)系,對應(yīng)于一個曲面。

        (2)信息量大:其數(shù)據(jù)內(nèi)容包含車型信息,項目信息、配置信息、測試工況、采集參數(shù)等。

        (3)數(shù)據(jù)版本多:汽車開發(fā)周期長,包括試制階段,預(yù)批量階段,批量階段、投產(chǎn)階段等,研發(fā)人員需要在每個階段都采集到汽車的NVH性能測試數(shù)據(jù),尤其在試制階段數(shù)量更多,因此對于同一個車型項目,會產(chǎn)生數(shù)十個不同版本的測試數(shù)據(jù)。

        (4)數(shù)據(jù)格式多樣化:汽車NVH試驗大都是基于一些不同的商用測試系統(tǒng)[6-7](例如 LMS Test.Lab,B&K PULSE,Head ArtemiS等),需要特定的程序文件將其數(shù)據(jù)解析,才能便于不同設(shè)備采集的數(shù)據(jù)對比。

        NVH聲學(xué)大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略意義不止在于積累的龐大的數(shù)據(jù)體系,更重要的是如何在眾多數(shù)據(jù)中,通過定制化的需求分析,采用專業(yè)的大數(shù)據(jù)處理方法,提煉出可以指導(dǎo)開發(fā)的高質(zhì)量信息,用于支持決策和目標定義。這將是NVH大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要意義。

        4 NVH大數(shù)據(jù)應(yīng)用前景分析

        NVH大數(shù)據(jù)應(yīng)用需要以客戶需求為導(dǎo)向,通過網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)挖掘用戶對NVH期待了解用戶痛點,依托現(xiàn)有NVH測試手段和測試大數(shù)據(jù)積累,深挖數(shù)據(jù)本身的價值,進行整車聲學(xué)畫像描述,以輔助整車聲學(xué)集成的全過程開發(fā):在這個過程中需要將數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一化、標準化、并形成自主的聲學(xué)算法開發(fā)和迭代優(yōu)化機制,可以實現(xiàn)在線歸類和模塊化管理,同時結(jié)合分布式計算、CI/CD持續(xù)集成、持續(xù)部署等方法提高數(shù)據(jù)處理效率;NVH大數(shù)據(jù)應(yīng)用也可以提供多維度場景分析,其可以在簡化開發(fā)和敏捷開發(fā)上發(fā)揮重要作用,以客戶需求為導(dǎo)向的NVH聲學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用,可以在項目早期目標定義階段進行整車聲學(xué)目標的多維度參考,可更有把握、更精準地定義整車聲學(xué)性能目標;在開發(fā)過程中通過監(jiān)控各開發(fā)階段聲學(xué)性能指標的走向,及時甄別研發(fā)穩(wěn)固性或生產(chǎn)一致性帶來的偏差問題;在開發(fā)結(jié)束量產(chǎn)階段,通過過程數(shù)據(jù)的積累可以幫助復(fù)盤分析,為后續(xù)開發(fā)做技術(shù)儲備。

        依托NVH聲學(xué)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用,工程師可以實現(xiàn):

        (1)數(shù)據(jù)的標簽化,標準化,統(tǒng)一化。

        (2)將數(shù)據(jù)與試驗工況、驗收階段等進行綁定,查詢效率高。

        (3)數(shù)據(jù)的便捷化檢索和下載。

        (4)數(shù)據(jù)的可視化在線分析和數(shù)據(jù)的橫向和縱向?qū)Ρ取?/p>

        (5)多維度聲學(xué)畫像生成,并通過接口設(shè)計,不斷擴充維度。

        (6)制定目標值和對比競爭車指標。

        (7)生產(chǎn)質(zhì)量趨勢監(jiān)控,能及時預(yù)警。

        (8)自定義聲學(xué)算法。

        針對某些試驗工況多,數(shù)據(jù)標簽多,上傳效率低的痛點,可以增加數(shù)據(jù)自動上傳功能,提高整個大數(shù)據(jù)平臺的鏈路效率。

        以用戶需求為導(dǎo)向的NVH聲學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用,需要與研發(fā)項目共同完成自我迭代,為項目開發(fā)提供強有力的數(shù)據(jù)支撐和分類計算,另外通過接口設(shè)計,后期可根據(jù)更加細致的業(yè)務(wù)場景或新的NVH分析需求進行模塊的增加或升級,為將來NVH研發(fā)提供更多的可擴展性。

        它將成為NVH工程師研發(fā)的習(xí)慣,通過其價值屬性,增加工程師的依賴粘性,具有優(yōu)越的應(yīng)用前景和實際意義。

        5 結(jié)語

        本文以用戶需求為導(dǎo)向,結(jié)合市場調(diào)研數(shù)據(jù)聚焦中國用戶特殊需求,結(jié)合NVH測試數(shù)據(jù)特點,提出可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化處理并將數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一化、標準化、形成自主的聲學(xué)算法開發(fā)和迭代優(yōu)化機制形成有效的NVH大數(shù)據(jù)整合體系,深挖數(shù)據(jù)本身的價值,進行整車聲學(xué)畫像描述,以輔助整車聲學(xué)集成的全過程開發(fā)。具有優(yōu)越的應(yīng)用前景和實際意義。

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