基于Benchmarking技术的自主汽车研发

文章来源:《中国科技博览》 发布时间:2019-08-19
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Benchmarking 技术作为知识获取多种方法中的一种,在汽车开发领域,尤其是在我国汽车企业没有系统、全面的知识积累的情况下,它恰恰是我们建立分布式的整车与零部件双库协同的知识库最快捷的方法。

1、引言

随着经济全球化进程的加快,世界汽车工业生存竞争日益加剧,汽车制造商都在加紧新车型的研究开发。但汽车开发是一个庞大的工程,高质量的产品不仅依赖于理论分析,还依赖于长期积累的生产经验和专门知识。国外企业都有近百年的造车历史,形成了众多产品平台,通过实验和设计过程, 以数据库、模型和产品平台形式积累了大量知识。而我国的汽车开发技术远落后于发达国家,虽然国内对整车开发数据有一定的积累,但由于缺少系统管理和规范的操作程序,没有规范的知识库,造成大量的数据、经验的丢失,根本无法支持产品的创新开发,这很大程度上制约了我国汽车产业的发展。

Benchmarking 技术作为知识获取多种方法中的一种,在汽车开发领域,尤其是在我国汽车企业没有系统、全面的知识积累的情况下,它恰恰是我们建立分布式的整车与零部件双库协同的知识库最快捷的方法。

2、Benchmarking 技术

2.1 Benchmarking的概念

Benchmarking 就是定标比超,也称为基准调查、基准管理、标高超越、立杆比超等。所谓Benchmarking,是将自己的产品、服务和其他业务活动过程同竞争对手或其他产业的领袖企业进行对照分析,通过学习他们的优点而改善自己的产品、服务和经营活动, 以提高自身竞争力的过程。

2.2 Benchmarking的步骤

从20 世纪70 年代以来,Benchmarking已经为国内外很多企业所采纳,并作为一种重要的常规工具。因此很多企业都在长期的Benchmarking活动中摸索和积累了丰富的经验。通过对各种方法的分析和归纳,它们本质上都包含以下步骤,可以简单概括和总结为:

(1)确定Benchmarking的内容。Benchmarking的前提是了解企业自身的情况,确定需要改进、能够改进的战略、产品、服务、过程或者内部管理。作为一些新兴的汽车自主开发企业,可能需要改进的地方太多,企业本身又没有足够的人员、资金和时间对所有的薄弱环节进行Benchmarking。所以,要取得理想的Benchmarking效果,确定Benchmarking的内容非常重要。

(2)确定Benchmarking对象。Benchmarking对象就是本企业要学习的标杆,该对象恰当与否决定了Benchmarking是否有针对性,关系到整个Benchmarking活动的成败,所以选择一定要慎重。

(3)收集并分析数据。收集数据是Benchmarking的重要环节,根据经验,一个Benchmarking项目在收集数据上往往需要花费50%左右的时间。数据分析需要根据Benchmarking目标有针对性地进行。对数据分析的结果,在大家的参与下进行充分交流和不断地改进,最终要找出本企Benchmarking对象之间的差距及其原因。

(4)确定行动方案。找出差距之后,接下来就应该根据企业自身现阶段的具体情况,包括企业文化因素、资金因素、技术因素、人员因素等,形成可以操作的方案,有针对性地确定行动。在这个阶段中,需要将数据分析结果以及行动计划清楚地告知组织内的各个管理层,并让员工们有充分的时间来对它进行评价,从而得到相关的意见建议。

(5)效果评估及改进。在实施Benchmarking的过程中,需要不停地进行监控和评价。监控是为了保证实施按计划进行,并随时按照环境的变化,对B e n c h m a r k i n g的实施过程进行必要的调整。而评价则是为了衡量Benchmarking实施的效果,如果没有取得满意的效果,就需要返回以上环节进行检查,找到原因并重新进行。

3、Benchmarking的技术方法

汽车本身是一个具有多输入、多输出、不确定性及多干扰源的复杂非线性系统。在进行开发时,要考虑多种复杂因素的综合作用,参数的选择需要在考虑众多因素的基础上做出,因此需要建立起规范化的产品开发系统。

根据实际开发需求从整车市场上挑选出目标样车进行Benchmarking从中搜集有用的数据和资料作为必须的知识点,并结合计算机的信息管理技术, 可以快速建立起汽车产品开发的数据库、知识库和专家系统。

3.1 样车Benchmarking 的工作流程

围绕企业的样车拆解能力建设,细化样车Benchmarking的流程,其中包括:

(1)整车Benchmarking:整车评价内容、评价标准、工作条件;

(2)总成Benchmarking:车身、底盘、动力总成、内饰系统、照明系统等工作标准、工作条件;

(3)部件Benchmarking:材料分析、工艺分析、结构分析、工作标准、工作条件;同时制订操作流程图。

3.2 样车Benchmarking 的数据类型

在汽车开发中, 一般都存在着对既有总成零部件的沿用或借用,这种情况下汽车整车设计的主要任务就是协调各总成与整车的关系以及各总成之间的关系,这无疑是汽车产品开发过程中的关键,其主要包括:

(1)整车型式、结构及尺寸参数;

(2)主要性能指标;

(3)各总成的结构型式、尺寸和性能;

(4)各总成与整车的关系以及各个总成之间的关系。

以组建实例车型知识库为例,其中需要Benchmarking的车型参数包括整车参数和总成参数两部分。其中整车参数包括概念信息、结构参数、性能参数及车轮定位参数等;总成参数包括发动机、变速器、离合器、前后桥、悬架系统、制动系统、转向系统及电器系统等。

3.3 样车Benchmarking 的数据表示

整车Benchmarking知识库的数据一般以结构图、特征信息、图片、图表清单等形式来表示, 这种Benchmarking数据表示形式是当前十分主流的表示形式。其优点是使用方便、操作简单, 便于检索与存储, 数据形式直观高效、适用范围广等。

4、Benchmarking 在汽车研发中应用现状

对汽车进行Benchmarking,并建立数据库可以缩短汽车研发周期,降低研发成本,有助于企业对产品开发资料的管理。目前欧美等汽车工业发达国家对汽车零部件的Benchmarking都给与了相当大的投入,部分国家已经开始商业化应用,一些专门从事汽车拆分和Benchmarking的公司应运而生。

ITALDESIGN、英国的莲花、Berton、德国的EDAG、Stola 等设计公司还专门成立了自己的Benchmarking 工程部门。依靠一套相对完善的操作流程,现在一家专业化的Benchmarking 公司可以在很短的时间内完成对一部整车某些方面全部数据资料的采集,并制作成数据库光盘提供给各家汽车公司。宝马、大众、本田、日产在内的众多世界级汽车公司,都已经成为了此类数据库的用户,以提高自身的研发质量,降低成本。

在汽车开发平台中, 知识库系统是拥有自主知识产权的最高核心机密之一, 知识库系统的完整性和有效性决定了企业汽车开发能力的竞争势力。

近年来, 虽然我国一些大公司有类似Benchmarking的产品开发经历, 但都没有形成专业的、规范的Benchmarking操作流程,从而实现知识的有效管理利用和共享。

5、结束语

Benchmarking是一项很伟大的工程!如何Benchmarking的理念贯穿应用到整个汽车制造领域,可以使新车型开发时立足于一个较高的起点,大大缩短研发周期;可以通过对样车的分析,为新开发车型合理定位,帮助控制开发车型生产的成本;也可以在实施过程中借鉴到国内外汽车企业先进的设计和制造技术,来提高自身企业的研究开发能力。

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