目标设定是设计过程的重要组成部分。设计过程的目标驱动性是指流程内的各项设计活动都是以各自的设计目标为出发点,以有效的最少劳动获取最大收益的原则所驱动。为了保证车身设计过程卓有成效地开展,需首先明确车身设计过程的设计目标,在正确的设计目标指导下开展工作,使整个车身设计过程始终能够紧紧围绕产品开发的总体目标来进行,有利于车身设计质量的管理。由于通常用产品或系统性能来衡量设计结果的质量,所以设计质量目标具有广义性,可分为性能目标、成本目标、功能目标和时间目标。
车身设计过程复杂,专业性强,是将产品定义转变为零、组、部件的技术要求的过程。优秀的设计人员不仅要专业知识深厚,更重要的是设计思路清晰,重点突出,主次分明,善于应用专业技术知识设计出简单实用的产品。
车身作为整车重要总成之一,制定设计目标时需要考虑的内容主要分为两部分:一是来自公司外部,政府的政策法规、自然和社会环境、客户使用建议、竞争车型等;二是来自公司内部,公司战略和生产能力、工艺要求、匹配系统(如动力总成系统、底盘系统、电气系统、闭合件等)要求。这两部分可以统称为客户需求,即外部客户需求和内部客户需求。
设计目标的制定应遵循以下原则,见表2-1。
表2-1 目标制定原则
1.性能目标
性能目标是从质量的符合性角度提出的,包括产品的结构性能、工作性能、工艺性能符合要求的程度。这里的要求可以是明示的技术标准规范,也可以是隐含的行业认同等。
对于车身设计来说,其结构性能目标有造型美感、人机特性、结构刚度、结构强度、NVH特性、碰撞安全性、系统可靠性、空间利用性等8个方面;工艺性能目标需按四大工艺来设定,如成形、焊接、涂装、装配等制造可行性中包含的人员操作、设备维修、包装运输等;工作性能目标主要是指来自车身疲劳寿命、使用可靠性、故障可维修性等方面的要求。具体内容见表2-2。
表2-2 车身性能目标
(续)
2.功能目标(www.xing528.com)
具有特定的功能是零组件存在的前提条件,是产品存在的基本价值,但是设定功能目标时,还要关注客户群的需求。一种功能对应一个目标。功能的重要程度决定着功能作为目标的排序。某一功能可能需要多个子功能的共同作用才可实现。低一级别的功能性目标与高一级别的功能性目标之间的关系是直接对应的支撑关系。它们的技术要求环环相扣,联系紧密。
车身主要需具备如下功能:安全、可靠地纳客、货以及保护其免受风、沙、雨、雪的侵袭与恶劣气候的影响;减少汽车行驶时空气的阻力;承载车身附件;增加汽车美观等。车身功能的实现需要车身结构的支持。车身结构的5大功能件,分别为发动机舱盖、车顶盖、行李箱盖、翼子板、前围板。以车顶盖为例,设定它的功能目标为具有一定强度和刚度、阻止外界温度的传导、减少振动时噪声传递、减小风阻。在结构上,车顶盖应与前、后窗框及与支柱交界点平顺过渡,增加一定数量的加强梁,顶盖内层敷设绝热衬垫材料,来保证强度、刚度和隔热、降噪等功能目标的实现。
3.成本目标
成本目标可以为具体数值的定量目标,也可以是文字描述的定性目标,如以获得最低成本为目标。但是,经济目标的技术要求独立于功能和性能目标的技术要求。设定车身成本目标的影响因素如下:
1)用户需求。用户需求表现为性能指标,性能指标越高,成本也越高。
2)设计迭代。设计迭代对成本的影响表现为后续试验试制、生产和采购根据设计的工艺、材料方案进行加工、装配和采购时,如果方案失效,重复设计可能引起成本攀升。考虑到车身的层次结构关系,下层设计对上层设计的影响也会引起成本变动。
3)材料。由于车身具有典型的层次结构关系,各个零部件的材料最终组成了产品的材料,在零部件级开始的材料选择,对车身成本的影响从初步结构方案设计开始,一直贯穿到详细设计。
4)工艺。材料(或部件)经过加工/装配等生产操作,形成产品实体。其加工装配工艺路线的设计、设备要求/布置/维修。因此,设计过程需考虑工艺对成本的重要影响。
5)材料和工艺的组合。对于同一个产品,不同材料、不同工艺的组合以及不同材料和工艺的组合都会使成本造成很大的波动。
车身的成本目标是设计活动开展的基本输入条件,设计时应该采用由粗到细的成本控制策略,首先建立车身部件间的组织关系,以便对产品结构、材料和工艺进行综合考虑;其次建立基本单位的设计、材料和工艺的成本结构模型,进行综合成本优化。实现产品的自顶向下的成本优化过程和并行优化过程。
4.时间目标
设计的时间目标是在设计进度的要求下完成产品设计所花费的时间周期。首先,定义车身设计活动,将车身设计工作分解为更小、更易管理的活动或任务,形成明确的活动清单,尽量明确每个设计成员的工作内容。其次,要找出设计活动之间的依赖关系和特殊领域的依赖关系和工作顺序,设定关键事件及关键目标时间;最后,根据市场需求和公司战略,充分考虑活动清单、资源需求、人员能力以及环境的影响估算工期。
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