汽車車身輕量化設計的技術困境
在基于仿真驅動的汽車研發技術2.0下,主機廠整車開發普遍深陷的技術困境是“低成本、短周期、高性能、輕量化”四個項目終極目標兩兩之間的相互牽制和相互沖突,其中,主要矛盾是不斷嚴苛的汽車排放法規及不斷增加的電動化續航里程所產生的輕量化技術需求,與不斷提升的產品競爭力需求所產生的汽車研發制造低成本要求之間的矛盾。
在汽車研發技術2.0的技術困境中,技術問題只是一個次要方面,核心問題在于跨專業的技術溝通與協調。每一個技術決策需要同時滿足所有技術部門的專業技術要求,即每個部門對技術方案擁有“一票否決”權,特別是設計邊界高度復雜的車身工程開發。
為什么說在技術2.0下玩不轉車身輕量化?假設每個專業部門都絞盡腦汁的投入車身輕量化設計,并且每個部門拿出十個在本專業內效果非常理想的改進方案,提供給項目組討論和決策,一般結果是:本部門花了九牛二虎之力制定的絕大部分方案將直接陣亡,自信心受到巨大打擊。以下通過換位思考,分析技術方案被否定的四種情況。
第一,沒有考慮到某個技術專業常識性判斷,結果是一旦被指出技術方案的專業性問題,方案提出部門的技術判斷能力會立馬減分。
第二,考慮到了其它專業的實施條件,但需要某個技術專業的配合,意味著相關部門的技術工作量增加、難度增加、風險增加,配合與不配合對自身部門一個樣,結果是直接夸大本專業的技術實施難度。
第三,考慮到了需要其它技術部門配合的技術實施難度是可以克服的,結果是相關部門本著“多一事不如少一事”的想法,直接說非常樂意配合,但是人手不夠、資源不足,需要項目組協調。
第四,不需要其它部門配合,本部門直接可以搞定,那就不需要拿出來討論了,拿出來的目的是浪費其它部門的時間。
從以上四種可能的情況中,可以得出的結論:其它技術部門對本部門的技術方案在潛意識中是否定的,導致的結果是:受項目組和各技術專業部門青睞的技術方案將具備以下特征:沒有技術風險或技術風險可以轉移、沒有技術難度或技術難度可以轉移、不需要配合或配合程度可以忽略。因此,從邏輯上判斷,只能是可以外委供應商的輕量化技術方案才是被各方皆大歡喜的,比如塑料前端模塊、塑料后尾門、前后鋁合金保險桿、熱成型工藝等。
當項目組和各技術專業部門聚焦于外部資源的利用而忽略了內部潛力的挖掘時,一般結果是整車開發的輕量化效果并不理想,技術開發能力沒有提升,技術開發周期并沒有縮短,而技術開發成本卻上去了。
以環狀結構設計為出發點,可以將“需要其它專業部門配合的問題”轉化為“其它專業部門需要主動解決的問題”,最大程度上避免“屁股決定腦袋”和扯皮事件的發生。
基于環狀結構設計理念的技術思想大統一
汽車研發的主要矛盾具體體現在國內自主品牌車身骨架普遍存在30kg以上結構優化空間——減重不增加成本、不影響研發周期、不犧牲性能。過度聚焦新材料、新工藝的應用對解決主要矛盾,只是錦上添花,起不到雪中送炭的作用。
因此,車身結構優化設計才是解決主要矛盾的主戰場,其中環狀結構是車身結構優化設計的核心內容,一方面,是全世界主機廠已經達成了共識的技術理念;另一方面,卻依然是被全世界主機廠忽視而未被深入且系統挖掘的思想寶藏。
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