課堂實錄如下:
大家晚上好,我今天要分享的主主題是外飾件開發流程及新材料的應用,在分享之前,先做一下自我介紹。我是泛亞汽車技術中心的一名汽車外飾工程師,主要負責過的一些車型,包括一款雪佛蘭低成本車型、科魯澤,還有凱迪拉克的ATS,CTS,。 不知道大家對泛亞這個公司了解多不多,泛亞是屬于GM的一個全球研發中心之一,主要是為上汽通用做研發支持,相當于上汽通用的一個研發部門。但是,是一個獨立的設計中心,上汽通用旗下的品牌,包括雪佛蘭,別克,凱迪拉克?,F在泛亞也在為國外的GM,包括北美的GM,做一些全球化的設計。所以,不僅僅僅限于為上汽通用做技術支持。
介紹完我自己和我的公司以后,我們進入今天的分享主題。我今天要分享的內容主要分為四個部分,第一個就是讓大家熟悉一下我們的外飾子系統,第二部分就是了解一下GM全整車開發流程。大家都是汽車行業的,對于GVDP這個概念也都比較熟悉。第三部分呢,是我們外飾件開發的數字化開發進展。最后一部分,就是介紹一下我們現在外飾件一些新技術。
在對外飾件的子系統進行介紹以前,我們先了解一下整車的結構,一個汽車,分為很多很多個零配件,我們作為主機廠是通過VPPS,就是對整車進行分解,VPPS的就是整車分解及產品結構。一個整車會分成十幾個01級子系統,01級子系統,包括動力總成,底盤,還有車身,外飾內飾,門蓋,等等。在每一個01級的大類下面,我們又分為了02級子系統,比如說我們的外飾,我們會分為保險杠,天窗,外飾條和雨刮等。 我們公司的整個組織架,就是類似這種01級的這個功能塊進行部門的分工。有動力總成部門,底盤部門,車身外飾部門,內飾部門,然后每一個部門里面呢,又按照不同的功能塊進行科室的分科。所以我們整個公司的組織架構也像整車的這個樹一樣。
這一頁,就是整個的外飾子系統,包括保險杠系統、燈、天窗、雨刮、外飾件等。這一頁呢,就是主要是我們組負責的一些零件,也就是我這幾年來一直在做的一些零件,包括紅色的那些呢,就是我們的上飾條零件,藍色的呢,是我們的下飾條零件以及前蓋上面的進氣格柵。
這個是那個我們整車的一個GVDP的流程。AFI之后,就開始架構件開發,外飾件開發是從DSI之后,就是這個紅色的虛框之內,是我們外飾件的工程化的開發,就是前面是架構件先行,后面是車身,鈑金件,外飾,這些非架構件開始了介入開發。GVDP流程大家可以自行百度,分享之前,我也百度了一下各個公司的開發流程,發現大同小異。今天呢,我主要講的就是我們紅色的這個虛框里面的開發過程。
在講外飾件的GVDP的開發流程之前呢,先說一下我們的一些就是設計發布需要的一些工程語言。第一個,就是斷面,是斷面的,主要是描述的一些工程要求,體現工程的策略,檢查造型面工程的可行性,以及指導子零件的設計,在項目前期,我們和別的部門和別的同事進行溝通的時候,也主要是靠斷面來體現我們的工程要求,第一個圖片斷面圖片就是我們經常用到的一個斷面,第二個工程語言呢,就是數模,數模相信大家應該都比較熟悉,就是在系統里面的一個3D的數據。第三個工程語言,那就是圖紙,也叫GD&T,是指零件在一定的基準之下的尺寸公差要求。在一張圖紙里面,我們首先要定位,即對零件的一個定位原則進行定義,在這個定位的原則也就基準之下,定義對零件的尺寸精度要求。我們要看圖紙定義,對供應商的實際零件的精度進行分析。
這一頁就是我們外飾件開發的流程,下面結合我的實際經驗拎出來給大家講一下。剛才我講過了三種工程語言,第一個斷面,第二個數模,第三個圖紙。然后我們整個的開發過程都是用這三種工具來進行的,最開始的時候就是項目剛剛立項的時候,一切因為像大家都是從就是基于一個很粗糙的A面的狀態,然后大家都是用斷面來進行交流的,因為現在的數模都還沒有,所以大家就按照斷面來進行溝通。斷面的一個好處是,更新快,可以對零件相對關系進行準確定義,還可以體現零件的制造要求等。隨著項目的進行,尤其是VPI之后,A面會越來越精細,基于A面,零件會根據斷面要求的位置關系有初版的數模,在設計數模的緊固件選用時候,會先確定GD&T的定位策略。所以斷面、數模、圖紙會一直貫穿著項目開發過程。當然,我們的數模和圖紙數據都發布好了以后呢,因為造車當中會有各種各樣的問題,比如匹配問題,需要我們的工程數據進行相應的更改,然后會有不斷的一個修正的過程,修正優化的過程,所以我們的數模和圖紙一直會到SOP。ESO、DSO是我們的大的節點,在這些節點,我們會有相應的數模交付要求。到了SF這個節點的時候,我們整個造型面基本上已經凍結了,到IDR是軟膜A面設計數據凍結,然后VDR是硬膜A面設計數據凍結。相應的,IVBR是基于IDR的A面做一個軟膜數據的發布,然后用于支持IV的造車,即我們的軟膜造車。造型的VDR數據,我們會啟用這一版數據做我們的IVER數據,就是硬膜數據發布,我們最后看到的馬路上跑的車,即是我們的IVER的數據狀態。基于IVBR的數據,我們會有一版出版的GD&T的圖紙發布,基于IVER的數據,我們會有正式版的基本正式版的GD&T發布。 我們主要剛才也講了我們的幾輪造車。一個是基于軟膜造型做軟膜數據,做IV造車。一個是基于硬膜數據做的一個產品模的造車。所以我們造車又分為幾段,IV造車,OTS造車,PPV造車,NS造車,S造車,一直到SOP。 在這里呢,還有兩個工程當中比較關鍵的節點,一個叫VTC,就是實驗完成,在這個節點的之前呢,我們所有的PV實驗,子系統的實驗就供應商那邊做的這個零件的相關實驗,必須要在這之前完成的。還有一個是VDC,在此節點之前,我們相關的實驗的認證文件必須要完成。然后根據這些認證文件呢,SQE要結合要對供應商的零件進行一個PPAP的認證,只有拿到了PPAP的零件,才可以用于S的造車。因為S是可銷售的造車。
數字化開發方面,第一個就是建立了一個斷面,或者數模的一個標準化數據庫,調用標準化數據庫,可以節約時間成本,并且減少了人工的容差錯性。大家可以看一下,第一個斷面,就是我剛剛講的T04A的斷面,這個斷面呢有幾十個參數,如果有一版A面出來,我們要對這幾十個參數進行修正,然后再跟別的工程師去確認,這個結構的搭建關系,這一來一去大概一個斷面要做一周左右的時間。如果這個斷面有標準化數據,我們可以調用標準化數據庫的數據,自動對A面進行匹配,做出斷面,自動識別出哪些參數是符合要求的,哪些是不符合要求,可能一個小時就搞定了之前一周的工作。 我們還有一個數字化開發,就是創建了KBOM的數據庫,目視化管理項目,把控關鍵的節點,在這個數據庫當中,他會對你即將要到來的任務進行提醒,然后告訴你這個事情要在哪一天之前完成,就讓你可以目視化的管理你的項目,不要錯過一些關鍵的交付。
再來介紹一下新技術,第一個新技術是PVD技術,物理氣相沉積技術。這個技術在納米界,已經是一個非常成熟的技術了,但是在汽車行業的應用還很少。她的一個主要驅動就是取代水電鍍,大家知道水電鍍,污染特別嚴重,美國那邊的很多電鍍的零件,他們是不做的,他們是從中國進口,因為這個污染太嚴重了,所以呢,我們就開發了這種PVD的技術來取代水電鍍,比較綠色環保,而且批量化生產以后成本是低的。 此外,相對于水電鍍。還有就是可以實現多種的外觀效果,現在水電鍍,我們公司常用的就是光亮鉻,黑鉻,還有珍珠鉻。但是水電鍍呢,就可以實現很多彩的外觀,圖二是實現多種多樣的外觀效果的樣品。我前幾天去車展還看到有些車上已經開始采用那種金色的防擦條,應該就是PVD技術來來做的。它的工藝原理呢,就是在真空中充入惰性氣體,并在塑塑料基體和金屬靶材料之間加上一個高壓電流,輝光放電產生的電子激發惰性氣體,產生等離子體,等離子體把金屬靶材的原子擊出沉積在塑料基體上。然后就形成了我們一個金屬光澤外觀效果的事件。
我們再講一下第二個新技術是HUD,中文一般叫抬頭顯示,我們驅動就是,他現在越來越多的車輛開始要求主動安全,然后就是可以把地面的信息或行駛的一些數據投射到前風擋上,這樣呢駕駛員就不用低頭,就可以直接的看出來我想要看到的信息,避免了一些事故的發生,工藝原理就是如第三個圖所示,按照這個光學反射的原理,將電子輸出的一些信號,通過三這個平面鏡再反射到四這個凹透鏡上,然后再投射到玻璃上,人眼呢直接可以看到玻璃中出投影出來的虛像就可以。 這個最后一個圖片呢,就是介紹了一下為什么說這個東西很難做,因為我們普通的玻璃,是有厚度的,他這個反射面不同的A面和這個B面,上表面和下表面會產生一個主像,一個副像。這兩個面產生不同的像,然后這兩個像是分離的扭曲的。因為我們玻璃是有一定曲率的,所以我們如果是不對玻璃進行處理,看到的像是很扭曲很模糊的,然后我們通過一個對玻璃的厚度進行一個校正,然后我們就可以看到一個讓主像和副像重影到一起,就會看到一個很清晰的圖案。現在我們的一些別克,雪佛蘭,還有凱迪拉克的一些中高端車型都會配有這個HUD的技術。
再來介紹一下我們的一個新的技術就是塑料玻璃。一個驅動就是節能減排,汽車的重量每減輕10%,油耗將下降6%-8%,碳排放量下降4%,然后塑料玻璃取代傳統玻璃,可以減重30%左右。我們現在運用的一個技術就是PC/PC+ABC的雙色注塑,第二個圖呢,就可以看到他的一個結構,我們先注塑一個黃色的那個PC的一個透明玻璃,然后再旋轉我的模具雙色注塑PC/PC+ABC的這個黑邊區域。
再一項新技術就是太陽能玻璃,驅動就是為電動車充電,增加電動車的續航里程,因為現在電動車越來越火,所以這項技術也在各個主機廠也都比較關注,一個原理就是以玻璃為基底,中間附上太陽能電池組件,當太陽光照射的電池組件上的這個半導體PN結時,就會在PN結的兩邊出現電壓,產生電流,太陽能電池就可以工作,為整車提供能源。然后我們現在的一些太陽能玻璃主要有四類,一個是晶硅,一個是非晶硅,還有一個是砷化鎵。我們現在開發的一個主流方向就是用非晶硅的太陽能玻璃。這種玻璃的可見光透過率可以調整,紅外透光率比較低,可以選擇不同的顏色和透過率?,F在這個是我們的一個研究方向,當然這項技術還沒有在我們的車上進行應用,還處于研發階段。
最后要講的一個新技術呢,就是我們的發光標牌,或者是一些發光飾條,驅動就是增加車的魅力指數,工藝原理就是在標牌上集成LED導光模塊,并在那個標牌的外面使用PVD的技術,使光線透過這個PVD膜,呈現發光效果。謝謝大家!我今天分享的主要內容就是這些,大家有什么問題嗎? 主持人:感謝劉老師給我們帶來的精彩分享,讓我們有機會了解到GM內外飾這塊的最新技術!滿滿的干貨!相信大家和我一樣都是收獲滿滿!此刻我們用最熱烈的掌聲來表示對劉老師的感謝!接下來我們進入Q&A環節。
Q:你的主要工作是不是就是設計發布數模圖紙? A:圖紙數模發布,只是我工作的一部分,這部分的工作呢,主要是在設計一個項目的前期來做。但是數模發布完了之后呢,我們還要跟蹤供應商模具開模,檢具制作,保證零件質量狀態,滿足交樣要求。到了項目的后期開始造車的時候呢,我們要開始我們要跟蹤解決造車中出現的問題。 Q:上汽通用研發能力如何?有哪些自主研發車型? A:我們上汽通用的研發能力呢,應該就是問泛亞的研發能力,現在泛亞作為GM的一個非常重要的研發中心,承擔了很多自主研發的設計,而且還為全球提供研發,我們現在自主設計的車型最開始是GL8和賽歐。這兩年又有別克GL6,英朗,科沃茲等。當然,我們也為GM全球提供研發設計,為其他區域設計車型。 Q:你們是自己做設計?還是供應商集成設計? A:我們的項目是自己設計,還是供應商那邊做設計,是在項目初期的時候就發SOR包的時候,我們會進行定義,這個定義的依據呢,第一個就是項目的預算,項目如果有設計費了,因為供應商集成設計的話,要給設計費的,那我們會在SOR中把這筆費用定義出來,然后供應商來進行設計。然后第二個呢就是供應商的自主設計能力,我們外飾件這邊呢,供應商的設計能力還相對比較弱,我們這幾年呢,也正在培養供應商的這種設計能力。然后第三個呢,就是連接的復雜程度,剛剛講到我們供應商的設計自主設計能力還不是特別強。如果是零件特別復雜,接口比較多的零件,即使是這個零件是供應商集成的,我們也是會參與一起來開發的。 Q:講座中提到了PV、DV實驗在泛亞是怎么做的? A: 泛亞不做子系統實驗,供應商負責提供實驗報告。如果供應商有一個GP10的認證,可以在自己的實驗室進行做的。如果供應商沒有這個認證,他需要去我們認可的第三方實驗室去做。
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