汽车产品开发结构集成设计实战手册
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众所周知,中国在10多年前就已成为世界最大的汽车产销国,汽车制造业在综合研发实力、产业结构转型、零部件产业配套能力等诸多方面也在激烈的市场竞争中取得了长足的发展。随着互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合,结合实施“制造强国”战略,中国汽车行业正在坚定不移地走智能化、网联化、电动化、绿色环保的中国特色新型工业化道路。中国制造业要实现由“中国制造”到“中国创造”的核心转变,完成制造业由大变强的历史跨越,汽车行业首当其冲,面临极大的挑战。中国汽车品牌只有通过汽车产品的正向设计开发,在激烈的市场竞争和技术革新的过程中不断创新才有机会获得成功。

汽车产品开发是一套非常复杂的流程,涉及上万个零部件的设计、验证、管控等,以及各自独立的零件、结构、系统的整合,还涉及上千家公司、上万名工程开发人员的相互合作。因此,全面地理解汽车结构集成设计与相关开发流程是必不可少的。新车型开发的整车集成工作通常包含结构(或系统)集成设计和性能集成设计两大部分。在我国汽车产品研发过程中,整车性能集成的工作开展较早,也比较成熟。整车结构集成是整车性能目标达成的基础和保障,合资品牌的结构集成设计开发都在国外进行,属于其核心技术。中国自主品牌汽车在整车结构集成领域不得不自力更生,尽管产品研发部门大都也有从事结构集成设计的相关组织机构或专业人员,但对整车结构集成设计的总体架构、技术路线及工作方法的全面理解和系统运用还十分欠缺。目前,中国汽车企业大多遵循传统整车开发设计的方法,通常是专业部门各自为政,按照整车开发目标和技术规范分解结构设计要求,形成系统级和零部件级指标,分别完成结构设计,再由整车集成部门汇总。这种工作模式忽略了整车结构(或系统)集成设计优化和引领的作用,不能很好地实现整车性能、成本、装配、重量、结构(拓扑优化)、能耗等精益设计的终极目标。

针对中国汽车行业的需求和挑战,曹渡先生组织相关领域的专家,站在整车结构集成精益设计的高度,将众多看似孤立的整车性能目标及其与各个性能目标相关的领域或专业结构设计系统地关联起来,完成这本《汽车产品开发结构集成设计》的编写,用于指导开展整车结构集成联合设计工作。这对于实现汽车产品正向联合开发、提高整车综合研发能力意义重大。

该书从整车结构集成理念和建立整车结构集成开发体系及流程开始,将各个结构集成专业领域和相应的结构设计有机地联系在一起,分别论述但彼此借鉴和支持,以实现整车各个性能目标的最佳化。其最大的特点就是从实战出发,以产品开发流程为主导,通过大量设计案例来说明结构集成优化理论与实践。值得一提的是,该书提出了一些值得学习的新理念和方法。例如:将整车轻量化设计归结到成本设计范畴,用具体案例系统地说明整车轻量化正向设计的重量目标制定、设计原则、过程管控、系统轻量化评价等一整套技术路线或方法;最后一章提出“全生命周期汽车低成本结构集成设计”理念,阐述整车全生命周期成本的构成,产品开发过程中如何从顾客角度考虑降低汽车的使用成本,直至产品使用终结对环境的影响等,符合近年来国家提出并倡导的汽车生态化设计要求。

改革开放40多年的经验告诉我们,只有掌握汽车产品研发的核心技术才能在激烈的竞争中拔得头筹,中国汽车行业的发展不能再依托高速增长的时代,当下已转变为创新的时代、精益设计和制造的时代、要质量要效益的时代,只有把创新驱动放在第一位,企业才有底气和实力向中高端发展。

在得知曹渡先生和多位行业专家将多年积累的成果和经验汇集成了一本系统性的整车集成开发设计的专业书籍时,我感到十分欣慰,并将此书推荐给行业同仁,旨在与大家一起分享和探讨,共同提高,为推动中国产品向中国品牌转变、实现民族工业的强国梦共同奋斗。

赵福全