汽车开发设计范例

摘要：

内建模型将质量的愿望融入到汽车产品的设计开发使用中，通过质量工具的合理使用，大尺度的提升汽车产品设计开发的质量，同时可以将汽车实际使用的质量不断的提升，促进汽车企业的进步和能力的发展。

关键词：

质量工具；企业设计；应用

0引言

设计开发的质量主要的影响到整个生命周期的质量，在开发时间、成本和质量方面产生重要的影响，在整个研制的过程中占据重要的位置。加强汽车的设计开发的质量对提升汽车的使用舒适度、降低成本、缩短产品上市时间、增强市场的竞争力具有现实意义。因此，完善汽车产品设计开发的质量已经成为汽车企业降低成本、挖掘利润、缩短产品交货周期、提升市场竞争力的重要环节。

1汽车质量工具类型

【摘要】截至2018年，中国的汽车保有量突破2亿，但现有的汽车维修技能人才远远跟不上庞大的市场需求，为此需要通过专业技能培训来培养更多的汽车电路维修人才。针对目前市面上的汽车电路接线考核系统板功能单一、故障率高、设计不够人性化等缺点，本文基于单片机技术设计并开发出一台智能汽车电工教学实训台。本次设计的实训台基于STM32F103Zx最小系统板，实时检测连线到对应的接线端口，当培训人员操作完成时，单片机可以检测每一条回路，判断并显示最后的模拟结果。同时还可切换训练提醒模式，在该模式的操作过程中，培训者可以进行选择语音提示功能。

【关键词】汽车电工教学；STM32F103Zx最小系统板；实训台

1研究背景及意义

根据中汽协2019年1月14日公布的数据显示，2018年，我国乘用车销量为2808.1万辆。虽然同比去年下降了2.8%，但是我国的汽车保有量仍在大幅度增加，尤其是新能源汽车的增长趋势喜人，全年新能源汽车销量125.6万辆，同比增长了61.7%。汽车越来越多，对于汽车维修专业的人才需求也越来越大，随着现代汽车技术的发展，汽车上的电器及电子设备控制单元日益增多，因此汽车电路维修人才的需求缺口将会变成制约我国汽车售后市场良好发展的关键因素，怎样解决目前汽车维修市场的现状，对汽车维修从业人员提出了更高的要求。为了提高汽车维修学生的实践教学效果及设备利用率，帮助学生了解和学习汽车电路系统的工作原理，熟练掌握汽车电路检测方法与故障排除技能，充分利用实验室设备资源，研制一种新型智能汽车电工教学实训台非常有必要。

2智能汽车电工实训台的设计思路

智能汽车电工教学实训台是对实验室汽车电工实物接线考核系统的教学用品提出优化，主要针对汽车电工电路培训的实践课程进行开发。目前市场上大部分汽车电路接线考核实训台的功能都比较单一，本智能汽车电工实训台采用模拟电路部分的电路原理图和更改程序就可以更换为对某一汽车电气系统接线进行电路连线考核。本实训台将汽车上部分汽车电路系统简化成考核电路工作原理图，学生能用导线正确地把台面上的各个元器件之间的端口连接起来，当操作过程中出现错误时，该实训台的报错功能可以帮助学生找到错误点，提高学习效率，降低教师的教学负担。智能汽车电工实训台的加入，能为教学和培训提供双重的便利性。设备的研发根据汽车部分电路实训教学需求，绘制其电路系统工作原理图，购买导线，电路涉及的零部件，单片机控制芯片，主要是进行电路工作原理的芯片控制设计，最后完成组装调试，并制作成教学实训台。

3智能汽车电工教学实训台的设计要点

摘要：随着工业制造水平的不断提高，汽车制造业获得了长足的发展，加之人们生活水平的提升，汽车保有量迅速增加，这些都为汽车工业的快速发展打下了坚实的基础。但同时汽车噪音问题也开始备受关注，特别是随着噪声法规的日渐完善，汽车降噪处理的任务也更加繁重。在信息技术的推动下，利用软件对噪声进行仿真分析，能够进一步优化汽车消声器设计。本文运用GT-Power软件的仿真功能，对汽车排气消声器结构予以优化设计。

关键词：汽车噪声；排气消声器；声学性能；设计开发

1汽车排气噪声产生原理和消声器的机理研究

噪声是汽车发动机运行中十分常见的一种故障现象，主要由于发动机气缸内部发生了急剧的高温废气变化情况，强大的气压波迅速产出排放时，产生的巨大的声音。根据噪声的振幅、频率和结构位置，可以划分为基频排气噪声、亥姆霍兹共振噪声、废气喷注噪声、排气道内避面的紊流噪声、冲击噪声等。其中基频排气噪声最为常见。因此，汽车排气消声器的设计研究就显得尤为必要。当前消声器可以细分为有源和无源两种，相对而言，有源消声器使用繁琐，应用的范围较小，而无源消声器则有着较为广泛的应用市场。

1.1汽车排气噪声产生原理

汽车的发动机开始运行的时候，气缸内部将会产出高速和高温的废气，这些废气经由排气口排出，将会形成低频和周期性的噪声，亦可以称之为基频排气噪声，也是汽车发动机最为主要的噪声来源。其基频和谐波的运算公式为：fk=knz60τ式中，k表示谐波的次数；n表示发动机转速，单位为r/min；z为发动机气缸的数量；τ表示冲程系数，其中二冲程的τ值为1，四冲程的τ值为2。

1.2汽车排气消声器的机理研究

1问题管理需要贯穿汽车设计开发全过程

汽车设计开发粗略地分为造型、详细设计和样车试制这三个阶段。通用汽车专家团队总结出：“在汽车设计开发中，如果问题提出越早越多，则开发成本越低、周期越短，如果问题提出越晚越多，则开发成本越高、周期越长。”例如，在设计阶段，利用三维尺寸分析软件以及RSS（RootSumSquare）计算建立尺寸分析模型，将DTS（DimensionalTechnicalSpecifi-cation）的公差合理地分配到各个总成、分总成、单件，并体现在GD&T（GeometryDimension&Tolerance）上，各零件厂家依照标准加工。此种方式在设计阶段对后期可能出现的问题预警，并且在设计初期解决，使得后期多次的设计变更、模具更改、夹具调整得以规避，从而降低了研发费用，缩短了开发周期，保证了产品的质量，增加了产品的竞争力。又如，人机工程导入产品虚拟设计阶段实时地、并行地进行评估，及时发现问题，尽早地优化产品设计，实现产品开发的同步进行验证产品设计。反之，人机工程不参与虚拟制造的开发，在零件开模之后实车进行验证，发现问题再由产品工程进行必要的更改，如此的开发过程相比同步开发，开发质量明显降低，成本显著提高，并且会带来更长的开发周期。如果能够让汽车开发团队尽量早并尽量多地提出问题，将能够降低汽车设计开发的成本和缩短开发周期，这就要求问题管理贯穿到汽车设计开发全过程当中，特别是造型阶段和详细设计阶段需要鼓励大家尽早地多提问题和快速解决问题，防止问题落到样车试制阶段才发现和提出来，这样解决问题的费用就高，解决的时间周期就比较长。对应汽车设计开发每个阶段的工作内容，汽车开发团队需要及时和尽早地提出问题、处理问题和解决问题。例如在造型阶段，大家需要针对造型的整体风格、造型分缝的大小、造型圆角的工艺可行性、造型零件分区的合理性等等作出评审，并提出和解决问题；在详细设计阶段，大家需要对零件结构的合理性、总布置的可行性、结构刚度等的CAE分析合理性、公差分析通过率等进行评价，并提出和解决问题；在样车试制阶段，大家需要对工装与零件的合格率及匹配度、工艺布局的合理性等进行现场验证和评估，并提出和解决问题。因此，问题管理需要贯穿到汽车设计开发全过程中，才能为快速解决问题提供可靠地保证。如果在某个阶段忽略问题管理，则会使问题提出和解决的速度下降，势必造成汽车设计开发工作迟缓，从而导致汽车设计开发成本的增加和周期的延长。

2问题管理的系统化、体系化、流程化

汽车设计开发的问题管理是如此重要，大家需要把它系统化体系化流程化，这样才能确保来自不同专业领域的工程师人员能够按照统一的规则来完成相应的工作，尽早并快速地提出问题和解决问题。问题管理系统化是指针对某个专业领域的问题管理需要系统化，这样可以防止由于主观因素等原因造成问题的遗漏。例如钣金件设计冲压成型性分析过程中需要考虑哪些要点，冲压成型性问题的提出和解决需要有一套系统化的管理办法，这样不会因为年轻工程师经验不足而遗漏掉某个分析环节的问题。问题管理体系化是指在某个设计开发阶段的问题管理需要体系化，这样可以防止整个开发团队问题管理进度不一致造成问题解决效率低下。例如在详细设计阶段，造型、感知质量、总布置、冲压、尺寸、总装、涂装、车身工艺和工装等问题都会形成问题清单进行管理，但是如果整个项目组没有对这些问题管理进行体系化地管理，会造成某些区域问题解决周期较长，从而影响到整个开发的进度。进一步说，在详细设计阶段，假如只重视了造型、感知质量、总布置、冲压、尺寸、总装、涂装、车身工艺和工装问题这些清单的解决效率，忽略了冲压清单的解决效率，会形成整个车型开发项目进度的短板，延误项目的进程。因此，在某个设计开发阶段有必要对各专业提出的问题清单进行体系化的管理，整体推进问题解决状态，尤其是推动低状态问题的快速决策和解决，确保整个开发周期满足项目的要求。具体做法可以如下：对所有这个清单的总体状态做出把控，并在整个开发团队内共享相关的信息，例如及时该车型开发项目问题解决总体状态表，对低状态问题予以推动等等。问题管理流程化是指问题提出、问题解决、问题关闭需要形成相应的流程，这样可以使团队成员遵循既定的工作规则，避免因为流程不清晰而造成工作的推诿，影响工作效率，从而导致项目延误。对于汽车产品，它的特点非常明显，比如零件众多、特征复杂及材质多样等。这些特点会导致各种感知质量问题。其中，《整车静态感知质量工作流程》就对静态感知质量问题跟踪管理等进行了详细的定义，如在某个开发阶段由静态感知质量工程师进行问题状态管理，问题响应需要问题责任区域在问题清单后3个工作日内完成等等。这样其中的各种角色就能够明确工作的时间节点和工作内容，对于问题提出、解决和关闭都按照这个统一的流程来执行，分工与合作都有章可循，有法可依，工作效率高，问题解决的速度快，从而缩短汽车设计开发的周期。

3问题管理需要专人负责制并常态化

汽车设计开发过程中，各阶段的问题侧重点各不相同，各专业模块各有特点，这就需要针对不同的问题进行专人负责制地管理，并使其常态化，进行常规化、持续化管理，直到项目完成。例如冲压同步分析问题清单就需要有冲压工程背景的冲压工程师来管理，从第一个问题提出到最后一个问题关闭期间，都需要专人跟踪推动，并在汽车设计开发团队里形成常态化的管理模式。这样做的好处是能够使问题一提出来就能够传递到对应的产品工程师处，并且由提出问题的冲压工程师与该产品工程师密切沟通，共同讨论问题解决的对策，产品工程师再将达成共识的对策落实到具体的产品结构中，冲压工程师再次分析产品数据，验证其冲压成型性，直到问题关闭。例如，冲压工程师做冲压成型性分析后，发现左/右前轮罩外板加强板钣件成形时，在拐角处有开裂现象，立刻将此问题纳入冲压同步分析问题清单跟踪。他找到对应的产品工程师，并一起寻找问题解决的对策，经过双方沟通达成“在此拐角处增加缺口，向内凹5mm，并局部修改产品特征”的修改意见。产品工程师修改此零件3D数模，落实该措施，最后形成新的产品数模，提供给冲压工程师再次分析，结果满足冲压成型性分析，问题关闭。

4问题管理需要分散与集中并行

摘要：以汽车技术服务与营销专业拓展课程《汽车美容与装潢》为例，基于工作过程系统化，构建了以典型工作任务为核心的课程体系结构。根据典型工作任务的职业能力和素质要求，设计适合开展教学的具体学习情境，按照六步教学法实施教学，最后构建与课程教学目标相匹配的多维教学评价方式，推动应用型技术人才的培养。

关键词：汽车美容与装潢;工作过程系统化;课程构建

1引言

20世纪末，德国兴起基于工作过程系统化的职业教育课程开发理念。2002年，德国不莱梅大学技术与教育研究所研究团队与德国大众汽车公司合作，开发了基于工作过程导向的职业教育课程开发方法。21世纪初，此课程开发方法在德国双元制职业教育中得到推广与应用。随后，教育部多次组织赴德国的职业教育培训项目，此教学方法通过职业教育合作项目引入国内。与此同时，姜大源、徐国庆等一批专家学者也相继对基于工作过程系统化的课程改革进行了研究。这些实践和理论探究，全面推动了国内职业教育课程的建设和改革。姜大源教授指出课程开发包含课程内容和课程结构的开发，是依据工作过程或结构的科学设计，将课程内容进行完整传递的过程[1]。目前，工作过程系统化课程设计方法被广泛应用于高职课程构建：廖中文等以高职汽车课程《汽车装饰与美容技术》为例，从课程定位、课程目标、课程设计思路、课程内容开发、学习情景设计、考核方案设计等六个方面介绍工作过程系统化课程开发的路径及实践的效果总结[2]。祁玉红以汽车机械基础课程为例，介绍了基于工作过程系统化的课程开发模式，包含课程开发背景、课程教学内容、教学过程的设计及教学评价等问题，通过教学方式的改变推动应用型技术人才的培养[3]。马立峰等从基于工作过程系统化的角度介绍了新能源汽车运用与维修专业课程开发的过程，以及相关应用的方法与手段[4]。马妙玲在培养新能源汽车企业需要的高素质的技能型人才时，以企业实际工作岗位和任务为对象进行分析，构建基于工作过程系统化的新能源汽车维修专业核心课程体系[5]。

2基于工作过程系统化课程设计思路

工作过程，是指为完成一项工作任务，进行的一系列完整工作程序的过程。在基于工作过程系统化课程设计中，要解决的是课程目标、课程内容、课程组织和课程评价问题，姜大源教授将其归为课程内容的设计和课程结构的设计[1]。课程内容的设计，依据职业教育人才培养计划、培养目标和适应岗位，设计满足教学要求的知识和技能内容。课程结构的设计，要充分考虑学生的学习组成、学习基础、学习路径。结构是课程开发的关键，工作过程系统化课程结构开发主要包含课程体系结构、课程单元结构及课程教学结构开发，按照图1设计思路完成。

3《汽车美容与装潢》课程介绍

摘要：随着现代汽车生产水平的不断提高，人们对汽车的要求越来越高，汽车的设计与生产在方法和技术上都需要不断更新和提升，只有这样才能在行业中保持竞争力，现代的汽车设计不仅减少了生产周期，同时也提高了汽车生产技术水平和质量；本文从汽车前期设计到后期的工程制造，对现代汽车设计方法进行了分析和阐述，探讨了现代汽车设计方法和现代技术在汽车设计中的运用。

关键词：汽车设计；方法；新技术；趋势

随着科学技术的发展，特别是计算机辅助设计技术的发展，越来越多的先进设计方法被应用到汽车设计中，缩短了设计周期的同时提高了设计质量。

1开发规划

在汽车开始研发设计之前，企业根据自身的需要，制定具体的开发规划，确定研发车型，根据市场情况，市场调查，工艺分析，成本核算，预测产品是否符合需求，项目规划和市场专员传达设计要求给设计师。

2前期总布置设计

将汽车各个总成及所载人员安排在最恰当的位置，确定H点，保证各个总成都能实现其功能，确定各个尺寸之间的关系及各部件之间合理的位置和人机工程的要求。

摘要：

汽车作为现代社会发展的一部分，伴随着现代社会的发展，对汽车产品开发要求也越来越高。在汽车产品开发中，项目管理是一项重要的工作，它直接关系到了汽车产品开发效率，是汽车行业在这个竞争激烈的市场环境下生存的保障。本文就项目管理在汽车产品开发中的应用进行了相关的分析。

关键词：

项目管理；汽车产品开发；应用

0引言

在这个经济快速发展的社会里，人们的生活水平越来越高，对汽车产品的要求也不断，为满足人们日益增长的物质文化需求，加大汽车产品的开发格外重要。就当前汽车产品开发工作来看，汽车产品开发中没有意识到项目管理的重要性，进而影响汽车产品的开发周期短以及新产品的推出速度。项目管理作为一项重要的工作，在汽车产品开发中有着不可替代的作用，而汽车行业要想在这个竞争激烈的市场环境下更好的生存下去，就必须重视汽车产品开发中的项目管理工作，加强汽车产品开发中的项目管理，进而降低开发风险，提高汽车产品开发质量，为社会开发出合格的产品。

1汽车项目管理在汽车产品开发中应用的必要性

1汽车设计时尚化的意义

(1)满足新生代消费群体的审美需求

对于汽车设计而言，要想被具有新的价值理念的消费群体所接受，汽车设计必须去迎合他们的个性化审美需求。对于消费群体潜在的审美需求的发掘，成了汽车设计的关键。按照BICC(消费、品牌层次发展)理论，消费者在内外消费环境影响下的消费审美需求。由此可以得出产品的个性化形象处于消费审美的最高端。现在的汽车购买主体主要是80后甚至90后的年轻人，他们正是时尚化产品的追捧者，他们渴望自己的物品具有个性，不落伍，紧跟潮流。70后之前的这类消费群体，他们比较实际，对汽车的功能、样式、配置要求不高，只要汽车结实、实用、空间大、省油，略微好看一点即可。而80、90后这类新生代的消费群体，他们的价值观和消费理念与其父辈们不同，他们希望汽车既能满足基本功能的需要，又可以满足他们对于时尚的追求和个性的凸显，就像他们追捧NIKE或ADIDAS的球鞋一样，这种消费观念对汽车设计是一个挑战。

(2)促使汽车生产厂家适应不断变化的市场

汽车生产厂家要想适应不断变化的市场需求和消费者的个性化审美需求，就要不断的开发新车以适应这种形势。汽车生产厂家开发新车的方法主要有两个:1)运用新的技术，增加新的功能，提升汽车的品质。2)通过不断地设计外观来实现汽车的创新。方法一的实现，可以遵循汽车设计的时尚化原则，借鉴其他行业流行的新技术、新功能、转移到汽车设计中来，从而开发出新概念下的汽车，整体提升汽车的品质;关于外观设计的创新，这一点很重要。国内众多汽车生产厂家如今还停留在模仿西方车型的阶段。这样设计出的汽车，不仅没有新意，体现不出个性化的设计，也不能满足市场的变化，甚至还会招来市场给产品奉上“山寨货”的称谓，这种局面对于汽车生产厂家自身品牌的拓展和未来的企业发展都是有弊的。因而在汽车外观设计中适当融入时尚化因素既可以创新汽车的外观走出模仿、山寨的怪圈，又可以满足不断变化的市场需求。

2汽车设计时尚化的表现

(1)LED灯的时尚化运用