沃爾沃汽車集團正在制定快速發展戰略,擬將新車從概念到投放的周期縮短至20個月,遠遠低于XC90的42個月。

沃爾沃到2020年新車開發周期將縮短一半
大幅縮短開發周期
對于汽車制造商而言,縮短汽車產品研發-交付周期是長期以來的目標。不過不同企業在汽車產品研發周期的概念上存在差異,主要是選取研發開始的時間節點不同,部分公司從最初概念構想期算起,另外一些則從最終圖紙發布算起。
在2014年數據信號產品生命周期管理大會(2014 CIMdata PLM Road Map conference)上,沃爾沃汽車集團高級工程師顧問Anders Carlsson明確了產品研發周期的概念,指出沃爾沃標準中起始時刻從概念開發算起,即全新汽車產品還只是白紙上的一張設計草圖的時候。
舉例來說,新近發布的新款第二代沃爾沃XC90的研發周期在42個月左右。Anders Carlsson表示,沃爾沃有一個宏偉的目標,希望到2020年將產品研發周期(從概念到初級產品)縮短到20個月;作為過渡,還設立了一個近期目標,即在2015年將研發周期降低到30個月。
為達到大幅縮短開發周期的效果,沃爾沃將借助虛擬數字工具替代真實物理測試、通用結構及獨立設計工程學和取消原型車測試等手段。
虛擬數字工具代替真實物理測試
在汽車行業中,虛擬測試和計算機輔助工程分析(CAE)變得越來越普遍,沃爾沃公司對其也越來越有興趣,而逐步減少了高耗時的物理測試。最近15年沃爾沃通過虛擬數字工具,既收獲了好的也收獲了不好的結果,但是由于較大的商業競爭壓力,以及當今精確高保真的計算機輔助工程分析技術,沃爾沃將慢慢取消整車的實物驗證過程。
也就是說,未來工廠生產出來的第一輛新款車就是廣大消費者在市場上看到的第一輛車,汽車領域存在已久的原型車概念將逐漸退出歷史舞臺。
Anders Carlsson預測在2017年,首款不需經歷物理測試的整車將駛出生產線;然而子系統和特殊臺架測試還是要保留的。取消原型車的做法對沃爾沃是一項巨大改變,能夠幫助縮短9到12個月的研發時間,如此以來達到20個月研發周期的目標也不再遙遠。
虛擬數字測試的核心是,計算機輔助工程分析對車輛運行動態、碰撞和裝配操作預測的可信度;功能性實物模型界面(FMI)是一種相對較新的計算機分析交換格式,能夠把多種工具整合在一起,在整車仿真模擬中實現模型數據之間的交換。

模塊化舉例:8種動力架構
通用結構、獨立設計工程學
取消原型車測試驗證過程只能夠把研發周期縮短到30個月左右,為了進一步減少時間,沃爾沃研發組下一步要從車身和發動機結構上尋找潛在突破口。平臺化理念在汽車工業中已經被談論了20到30年的時間,現在慢慢轉向了架構和模塊化理念。
全新XC90是沃爾沃第一款采用可擴展整車平臺架構(SPA)打造的車型,沃爾沃為此構架投入了80億歐的資金,目的在于降低研發和設計的成本,并實現零部件在所有車型的通用化。車型之間的差異主要體現在一些細節上,還需要消費者日后自己去親身感受。
可擴展整車平臺架構幫助進一步縮短研發周期,因為每個系統可以獨立設計,從而消減了整體時間;另外再次利用已經存在的部件和系統,可以直接通過現有的工具和工藝完成,省去了相應的研發時間。

沃爾沃節約開發時間
取消原型車測試
模塊和系統之間確定的接口是實現統一構架的關鍵,解決方案同樂高積木有異曲同工之妙,把不同成本或不同功能的可替換模塊應在不同車型中,來獲得各自預期的效果。模塊化方法對車輛的未來升級也非常重要,因為這種做法有助于沃爾沃汽車與先進技術在短時間內實現兼容。
無需等待全新生產平臺,模塊就能夠單獨完成優化,保證產品在競爭中不落下風。沃爾沃全新發動機策略就是模塊化的一個典型案例,在全新的四缸發動機結構下可以生產8到9種不同終端產品,相比于原來的8種不同發動機結構,發動機之間的零部件通用性提高到75%,大大降低了系統復雜程度。模塊化并不是一個全新概念,而是整個汽車行業都在努力追尋的。
關鍵結構件的模具開發周期也是一項重大挑戰,對其中一部分而言,制造過程還存在物理限制;如果再與之后的工程變動結合到一起,整個開發周期很可能超過20個月。為了解決該問題,沃爾沃制定了有關設計成熟度的嚴格規定,要求所有零部件設計都能通過現有工具得到實現。

沃爾沃高級工程師顧問Anders Carlsson
原標題: 沃爾沃新車開發周期將縮短至20個月 不到當前一半
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