浅谈乘用车整车标准车头管理方法研究及应用

浅谈乘用车整车标准车头管理方法研究及应用

刘华林,李炎,陈海洋

(奇瑞汽车股份有限公司, 芜湖 安徽 241006)

摘要：随着人民物质生活水平的提高，汽车越来越普及，进入到广大人民生活中，成为日常出行常见的交通工具。汽车厂商也在加快新品的研发、更迭换代。发动机、变速箱作为汽车的心脏，承载着动力的产生及输出。为满足国家法律法规要求，满足整车各项技术要求，蕴涵超越用户期望的高品质，具备市场竞争力的产品性能和服务保障。标准车头作为质量管理重要的活动，定义了乘用车数字车头设计、评审改进和实物车头制作、评审、验收等主要活动，在数字阶段、实物阶段按照安全、可靠、装配便利、维修方便、美观等重要度进行改进。标准车头涉及到发动机、变速箱及汽车各大系统的总成、系统和零部件。参考其进行设计固化后标准的编制，关注设计和生产过程对用户使用存在隐患的风险点，进一步规范各种车型产品前舱、底盘（涵盖车身、发动机、变速箱、底盘、电器等零部件）的布置方案和结构设计，延长零部件使用寿命，排除隐患，提高流水线装配效率和售后服务便利性，优化装配工艺，提高乘用车产品安全性、可靠性和一致性。为乘用车新产品投产期间质量控制提供了可借鉴、可应用的方法。

关键词：标准车头 质量管理 乘用车 总布置

Discussionontheresearchandapplicationofphysicalmock-upmanagementmethodofpassengercar
LiuHualin,LiYan,ChenHaiyang
(CheryAutomobileCo.,LTD.,Wuhu,Anhui241006)
Abstract:Withtheimprovementofpeople'slivingstandard,carsarebecomingmoreandmorepopular,enteringintopeople'slife,becomingacommonmeansoftransportationfordailytravel.Automakersarealsoacceleratingthedevelopmentandreplacementofnewproducts.Astheheartofthecar,theengineandgearboxcarrythegenerationandoutputofpower.Inordertomeettherequirementsofnationallawsandregulations,meetthetechnicalrequirementsofthevehicle,containhighqualitybeyondtheexpectationsofusers,withmarketcompetitivenessofproductperformanceandserviceguarantee.Asanimportantactivityofqualitymanagement,thephysicalmock‑updefinesthedesign,evaluationandimprovementofpassengercardigitalmock‑upandtheproduction,evaluationandacceptanceofphysicalmock‑up.Inthedigitalstageandphysicalstage,improvementsaremadeaccordingtotheimportanceofsafety,reliability,convenientassembly,convenientmaintenanceandbeautifulappearance.Thephysicalmock‑upinvolvestheengine,gearboxandtheassembly,systemandpartsofthecar'smajorsystems.Accordingtothephysicalmock‑up,thepartsdesignwasfreezedandtheacceptancestandardwasmadefinally,whichfocusonpotentialriskpointstousersarisingfromdesignandproductionprocesses,furtherstandardizethelayoutandstructuredesignofthenewpassengervehiclesintermsoffrontcabin,chassis,electricalcomponents,prolongtheservicelifeofcomponents,eliminatehiddendangers,improvepassenger

carproductsafety,reliabilityandconsistency.Themethodcanbeusedforreferenceandapplicationforquality

controlofnewpassengercarproducts.
Keywords:physicalmock-up,qualitymanagement,passengercar,generallayout

作者简介：刘华林（1980年5月），男，硕士，高级工程师，研究方向为主控产品全生命周期质量管理及改进，E-mail：liuhualin@mychery.com。18655333088

1 乘用车标准车头名词定义

标准车头：指经过质量评价验收并得到最终认可的车头布置方案，依据设计标准和产品定义制作的实体封样模型，它既是产品开发的标准，也是生产制造的质量控制标准。标准车头具体包括：汽车前围板之前的发动机舱内空间和底盘、室内线束等系统，考察的零部件包含前保险杠、前舱盖、前翼子板、动力总成及附件、传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、前舱电器系统、室内线束和相关附属零部件等。

PMU（Physical Mock-Up）：实物样车车头，整车项目开发过程中产生的体现最新状态的实物样车，主要体现内部部件之间的配合标准状态，现扩展为标准整车样车。

DMU：数字样车车头，使用数模装配的样车。

标准车头包含PMU和DMU，即实物车头和数字车头。

产品诊断：整车项目开发过程中，小批量阶段，对生产线的批量产品对照PMU进行诊断，或对改型车辆按照PMU标准进行验收。

2建立整车标准车头管理方法研究及应用

标准车头小组目前承接着奇瑞公司各项目车型中的标准车头工作，业务涵盖奇瑞公司平台全新项目、非平台全新项目、大FL加换动、右舵、EV、PHEV、换动、其他涉及前舱新件

开发项目，包含动总及动总附件、电器、车身、底盘等前舱内的系统及零部件等。

图1：整车产品开发阶段标准车头活动

完善标准车头流程建设，主要包括：完善业务流程、操作方法、评审规范和表单等；目的是规范前舱、底盘等系统零部件设计和布置，规定标准车头中各项活动及操作规范，保证标准车头活动的完整和规范，各模块的安全、可靠及美观；同时参考行业模式，总结公司以往开展项目活动经验，联合公司各部门共同完善业务流程，理清流程体系，工作模板，使工作清晰，做到有章可循。（图1）

2.1数据阶段标准车头管理：

整车总布置依据整车产品定义、整车目标、法规要求、配置表、整车几何尺寸目标、硬点等要求，在整车X/Y/Z坐标系下，搭建整车各系统、零部件的数据，在正式数据M0/M1/M2发布前发布一版整车基线数据，发布整车数据清单。此版基线数据经专业院内部纵向评审并体现数据阶段遗留问题整改方案，供整车DMU、人机、整车性能、CAE、工艺（规划、SQE）等同步工程进行第一轮整车级虚拟评审，分析并确认。（图2）

标准车头依据整车系统、零部件数据清单，运用CATIA/CAD/TC等软件工具，按照《标准车头检查CHECKLIST表》进行校核，从动总匹配规划、动总布置方案、动总姿态、整体布局、整车各系统等方面进行校核，寻找出数据测量值不符合目标值的点，判定问题状态，并对问题进行风险评估，推进问题不断改进和优化数据整改，同时参照前期历史问题进行规避，预防重复在发生。对于评估不更改的问题点，做好记录和后期的跟踪验证。标准车头对数据阶段的整车关键位置、关键尺寸转化成，可以静态测量、评价的控制点，进行后期实物跟踪验证管理。

图2：产品开发阶段数据发布数据校核

2.2实物阶段标准车头管理：

整车数据冻结后，根据整车项目计划制定标准车头诊断计划。装车前，确定零部件符合冻结的数据图纸及尺寸定义。整车资源提供后，标准车头依据数据阶段的标准车头控制点开展实物诊断。在实物诊断时参照标准车头控制点、标准车头CHECKLIST，结合标准车头历史问题清单对以往车型上出现的问题进行排查，寻找出实物测量值不符合目标值的点，判定问题状态，并对问题进行风险评估，推进问题改进和优化实物整改，同时参照前期历史问题进行规避，预防重复在发生。对于评估不更改，做好记录和后期的跟踪验证，保证实物质量满足产品设计要求。

依据一定量的实物测量值，制定实物阶段的标准车头控制点，用于监控实物阶段的标准车头，保证整车实物满足质量要求，

2.3标准车头业务拓宽

2.3.1可靠性路试标准车头评价

标准车头主要是规范、验证前舱、底盘零部件设计和布置，保证各模块的安全性、可靠性；整车动力总成在运行过程中在X/Y/Z三个方向都有运动，那如何保证运动中的安全和可靠呢？由原来的静态测量拓展到可靠性动态测量中，通过在路试过程中测量，验证零部件极限运动边界，积累设计经验和为后期车型设计提供实车依据。

标准车头可靠性动态测量包括路试前测量，路试中测量，路试结束的测量，

以及整车拆解测量，重点测量有相对运动件间的几何尺寸变化，验证静态时零部件之间的干涉或间隙不足等问题，保证设计得到充分有效的验证。路试是检验产品可靠性的一种有效的手段，我们紧盯路试时间计划，开展路试测量活动，积累了大量的数据，为我们分析零部件的耐久性、可靠性及潜在风险积累了宝贵的财富和经验，在测量中由于时间紧，每次路试车回来需要整个小组一起去测量，压缩时间保证工作质量，针对发现的潜在风险问题进行拍照记录，跟专业院工程师沟通交流确认有风险问题零件的状态。通过项目可靠性路试车头测量及验证的运行，积累了经验，并建立起有效的车头路试排查机制及操作办法。

2.3.2试生产阶段标准车头一致性测量

标准车头关键控制点制定后，在试生产阶段生产计划中，制定标准车头一致性测量的目标和计划，抽取一定量的测量样本量。不满足关键控制点的要求时，一致性测量问题点按照问题进行管理。若不在验收规范管理控制表中，则增加该关键控制点，并纳入下一次的测量。根据一致性测量数据，更新及优化标准车头关键控制点，作为生产车间检验和整车审核评价的依据。标准车头关键控制点在试生产、量产阶段，可以转化成质量标准、检验标准，规范和指导现场日常检验活动。（图3）

图3：标准车头一致性测量方案

2.3.3车头美观性提升

标准车头不仅保证各模块的安全、可靠，还要兼顾美观性；在专业技术上主要从美观、精致、经济进行突破，标准车头组织造型、总布置及各专业，进行车头美观性评价工作，使奇瑞公司标准车头更具竞争力；制定了车头美观性三十字原则为（图4）：面要平、线要直、缝要均、避交叉、防磕碰、禁摩擦、避高温、无摆动、便安装、便维护。

图4：标准车头美观性诊断要求

3.制订标准车头评审标准规范

通过标准车头的管理活动，制订标准车头的标准规范，指导标准车头评价活动。

核心以企标和国标为基础，吸收公司内外专家的经验，联合各专业院共同评审制定，建立公司统一的评审细则标准，既是质量评审标准，也作为设计输入之一，做到有据可依。

评审原则及标准按照先整体，后局部。整体空间布置平衡平均，可视区域零部件同色系优先原则，整体布置考虑装配性及维修便利性，特别是易损零部件保留合适的操作空间。发动机、变速箱在X/Y/Z方向上保留安全距离。控制模块布置在雨水不能侵入的位置，采用防护措施，保持与热源件足够的安全距离。

整车线束外观整齐，按照横平竖直的棋盘式排列，线束布置合理，固定可靠，与周边零部件，保证足够的安全距离。信号线要防电磁干扰，远离干扰源。雨水侵蚀的地方，要有防水措施。发舱内线束防护周全，车底线束有一定的防护措施。搭铁要固定可靠。线束及插件布置要便于装配和防护。

整车管路及拉线外观整齐，按照横平竖直的棋盘式布置，管路固定布置合理，固定可靠。管路及拉线与周边零部件保持适当的安全距离。管路接口处有可靠的紧固。管路表面有防护措施。

零部件间的距离值和要求（含运动距离值、固定点距离、弯角半径等几何参数）作为标准车头评审的依据，但不是判定设计是否满足要求或者质量要求的验收标准，对于高风险可列出清单重点跟踪监控，其结果应由可靠和科学的试验验证来确认。

3.1标准车头缺陷等级、扣分标准和等级判断方法：

其中问题缺陷等级分为A、B、C、D四个等级。（表1）

表1问题缺陷等级和扣分标准

A类问题缺陷等级定义：客户“零“容忍，强烈抱怨，问题可能会伤害客户或员工(安全)，政府或权威机构质询，高媒体风险与法律风险。不符合法规，高媒体风险与法律风险；汽车无法行驶；中等的媒体风险与法律风险。引申到标准车头的缺陷描述：在相关运动的情况下，与粗糙部件、锐角的相互干涉。在无防护或适当的保护装置的情况下与热源或运动机件的相互干涉，或间距小于规定值½的。不遵循法律规定。

B类问题缺陷等级定义：问题导致系统功能完全丧失，客户高度不满意。问题导致一个子系统或部分产品主要功能故障，客户产生投诉。引申到标准车头的缺陷描述：该缺陷会对一个或多个零部件造成功能性的影响或潜在的停车故障或影响安全性能，如：靠近热源或靠近运动件的危险。在缺少相关运动的情况下，与零部件或锐边之间的接触。

C类问题缺陷等级定义：问题造成足以导致客户投诉的性能损失。问题经过对产品的调整可以恢复功能，但有轻微性能损失。对客户产生小麻烦，但是客户可以接受且没有性能损失。引申到标准车头的缺陷描述：不影响汽车的正常运行与/或其某些部件、不造成危险的相互作用的缺陷。

3.2标准车头评审表：

标准车头评审表（图6）遵循从整体到局部，从左到右进行评价。整体的边界布置，整体平衡、协调性，整体颜色进行评价。评价系统分为：发动机系统、进气系统、排气系统、燃油系统、冷却系统、空调系统、线束能源系统、洗涤系统、照明系统、悬架系统、传动系统、转向系统、制动及离合系统、电控系统、车身及附件等，共16个系统。从安全法规、布置间隙、可维修性、操作便利性、密封、涉水、美观性等维度进行评价，实物结果与设计要求、数据标准进行对比，做出评价结论。评审表共计390个小项。

表2：标准车头评审表

3 总结

通过标准车头管理方法的研究及应用，明确了标准车头各阶段的管理活动，实现了从数据阶段、实物阶段到整车全寿命周期的标准车头质量管理，规范了前舱、底盘等零部件的布置及设计要求，提高了整车产品的安全性、可靠性，改进中，正确平衡质量、效率和成本之间的关系。为产品质量提供了有效的保障，为产品质量控制提供了可借鉴、可应用的方法。

参考资料：

[1] 郑丽丽黄飞宇.基于某SUV的乘用车排气总布置设计分析[J].汽车工业研究.2020

[2]王曼莉 马驰宇 舒本亮 王瑞林 殷鹏程 张弛 唐佳惠.乘用车线束设计的可靠性浅析[J]. 汽车电器.2018

[3] 刘毅. 乘用车电线束设计验证方法. 汽车电器[J].2018

[4]郭千轶 .乘用车机舱布置技巧. 科技展望[J].2017

[5]吴冬俊,候冠华.电器产品设计[M].机械工业出版社，2012

作者：刘华林，奇瑞汽车股份有限公司产品线质量总监职务，高级工程师职称，电话：18655333088，邮箱：liuhualin@mychery.com；邮编:241006