- 乘用车底盘系统开发:车辆动力学原理应用与正向开发工程实践
- (美)吴旭亭
- 1668字
- 2024-05-11 19:20:32
2.3.1 整车平台开发历史
在汽车工业的初期并没有平台化的需求。T型车是早期福特公司的唯一车型,也可以说是唯一的汽车平台,初期获得了巨大成功。单调的车型不能满足所有消费者的不同需求,为此,通用汽车公司在管理奇才斯隆的带领下,设计出了不同品牌、不同特点的车型以满足不同消费者的需求,同样也取得了巨大的成功。在20世纪80年代之前,所有早期车型都处于单车型开发阶段,根据市场需求和具体车型的市场生命周期,在上一代基础上不断优化迭代。通过扩张和兼并,汽车制造商拥有了更多的汽车平台,同一类车型有各自独立的底盘结构、供应商体系和生产流水线。例如通用汽车公司曾经拥有10多个品牌,大多数品牌都有自己的中型家用轿车平台。从消费者的角度,大家看到的是通用汽车的产品多样化策略;但从企业经营的角度,更多的车型意味着更高的成本,旗下各品牌之间甚至相互竞争,造成研发、采购、生产和销售环节极大的内耗。如何让不同车型共享同一平台,在产品多样化的同时,实现与福特T型车相当的研发与制造成本是必须正视的问题。因此迫切需要整合、梳理现有车型平台。从20世纪80年代开始,各大主机厂纷纷对现有平台进行整合及优化,实施平台化战略,进入平台化开发阶段。例如所有前驱中型乘用车共用一个平台,所有后驱和四驱中型乘用车共用一个平台等,开发方式由单车型开发转变为车型群开发。通用汽车公司计划到2025年,将旗下所有品牌的车型整合到4个模块化平台上去,即前驱/四驱轿车平台、后驱/四驱轿车平台、SUV平台和载货汽车平台。
平台化自然包括通用化和标准化。平台化的实质是“求同”,在看不见的地方如底盘结构和下车体尽可能相同。平台化不仅推动了生产制造领域的技术革命,还对研发、产品供应链和服务链产生了革命性的影响。平台化的出现,使得汽车厂商通过降低研发成本、采购成本、生产成本、售后服务成本,实现车型项目全成本下降,提高产品竞争力。在产品开发方面,由于车型规划、车型定位、车型亮点、动力总成规划等是平台化开发的输入条件,所以平台化开发应该可以充分满足具体车型需求。通过平台的“先行开发”,工程师有更充分的时间在整车姿态、下车身、底盘、动力总成、电子架构的初步设计阶段进行设计优化,实现性能提升,工时节约和技术降本。在采购方面,由于提高了零部件共用率,分摊成本使得零件单价下降,并可以简化采购供应链管理、物流仓储和供应商品质管理。在生产方面,可以实现共线生产,降低生产线改造和工装投资成本。在售后服务阶段,因为零部件共用化率的提升,使得售后服务效率提高,成本降低。总之,平台化对于降低车型成本,缩短开发周期和保持质量稳定有明显的作用。换言之,在同样的研发投入下,可以得到更高质量的设计。平台化的优势具体体现在:通过增加零件共用率,提高单个零件的采购量,降低零部件成本;通过增加零件共用率,减少总零件数量,降低制造复杂度和供应链管理难度。从消费者角度来说,平台化让更多的车型能够享受到同一平台下更多的先进技术。
需要定义不同平台的原因包括空间维度和尺寸上的区别,不同尺寸的车需要进行不同的布置,大尺寸的零部件,很难合理地布置在小尺寸的平台上。因此,很多整机厂都以轴距作为关键参数来定义不同平台。另外,随着时间的推移,各种新技术的出现导致原有架构体系可以有新的优化,所以平台需要更新。例如在汽车电动化的大潮下,用燃油车平台造电动车可能就不再适用。
平台化的固有弊端包括可能影响每个车型的个性化发挥,不利于提升不同级别车型之间的差异化,不利于品牌各自的发展甚至技术创新等。为体现同一平台不同车型之间的差异,在平台化的前提下,只能在看得见的地方,比如上车身和内饰尽可能不同,从而生产出不同的产品。因此,平台开发完成后,车型开发的重点是造型、上车身、内外饰以及底盘调校件和软件的详细调校和标定。可以说,平台是基础,车型开发体现个性。理想的平台架构应该能满足图2.19所示的要求,能够在提高零部件通用性和产品差异性之间找到更好的平衡。为满足该要求,模块化平台战略逐步兴起。
图2.19 理想的平台架构能够在提高零部件通用性和产品差异性之间找到更好的平衡