整车虚拟评审技术在奇瑞研发中的深入应用

古峰

摘 要：奇瑞汽车通过PDM项目的实施，基于Siemens PLM协同研发平台，建立了虚拟评审体系，在研发过程的关键节点，通过跨部门的协作，对整车进行物理集成与制造集成方面的验证，使原先通过样车试制才能发现的问题，在研发更早的阶段就可以发现，在提高设计质量的同时设计变更数量也大为减少，为研发成本的降低作出了重大的贡献。

关键词：虚拟评审 产品设计 PDM DMU

1 引言

面对竞争越来越激烈的市场，以及越来越严格的政策法规，对汽车制造企业的质量与成本控制提出更多要求，许多整车厂都意识到提高研发质量、降低研发成本已经迫在眉睫。国际同行的经验告诉我们，基于数字化模型的虚拟评审技术的应用，对于降低整个车型开发的时间、成本、设变数量都起着极其重要的作用，建立适用于汽车产品研发的虚拟评审体系成为必然。

2 企业面临的问题

奇瑞汽车企业经过了十多年的发展，使用PDM系统也有十多年的历史，设计数据已达到一定的规范化和标准程度，数据的发布节点也进行了约定，初步建立了虚拟评审体系，但是和国际同行相比，还存在以下问题：

1）没有专门组织机构，没有专门部门牵头组织虚拟评审工作;

2）没有公司级别体系文件支撑，没有完善的虚拟评审体系来支撑研发流程;

3）各车型虚拟评审节点不统一，奇瑞各研发车型也在陆续做各种数字化验证工作，但评审节点不统一，随意性较大;

4）检查内容不明确，虚拟评审检查范围和内容不统一，主要集中在总成级别的检查，缺少整车级别的系统集成核查;

这些问题使得工程设计的管理成为奇瑞产品生命周期管理中的薄弱环节。为了提高设计部门的“数字化率”、“集成化率”和“信息覆盖率”，全面提高整车虚拟评审能力，于2010年初开始，奇瑞信息技术公司和研究院联合西门子实施团队，开展了虚拟评审体系实施工作。

3 项目目标

考虑到研发部门的现状，公司拟定项目的总体目标为：

初步构建虚拟评审体系，在产品研发阶段部分实现数字化验证，提升设计质量，减少设计变更。

4 整车虚拟评审体系建设

4.1 DMU数字化验证与虚拟评审体系建设

DMU数字化验证是在整车研发早期发现和解决设计问题的最有效的手段，主要验证的内容包括：

1）工程设计虚拟验证;

2）检验EBOM完整性;

3）检验工程模型之间的匹配关系;

4）检验装配工艺;

5）检验整车性能是否达到设计要求，使设计更加贴近需求;

整车虚拟评审体系建设的目的就是对研发各阶段的DMU数字化验证目标进行定义，建立标准的评审流程，定义明确的评审内容与要求，在保证整车开发进度的同时提高整车开发质量，减少设计变更。

4.2 整车级别虚拟评审目标定义

结合奇瑞研发流程关于各阶段的定义，我们定义了6个关键节点，并定义了明确的设计验证目标，同时根据定义，重新修订了产品开发流程（图1）。

4.3 整车虚拟评审流程

通过整车虚拟评审流程的制定，让企业虚拟评审做到有法可依有标准可循，主要分成以下四个大的阶段：

1）编制计划阶段，主要是制定虚拟评审计划、确定评审车型、制定虚拟评审工作内容和计划、以及对于此次虚拟评审的数模要求，为接下来进行的整车虚拟评审确定方向;

2）数据准备阶段，主要是基于前期确定的虚拟评审计划，召集相关业务评审部门确认最新工程设计是否满足此次虚拟评审要求。在此阶段中设计工程师需要完成虚拟评审数据的设计和发布，DMU工程师（总布置）、CAE工程师、工艺工程师、BOM管理员、标准化员等下游数据使用者需要完成数模健康检查、虚拟评审数模要求检查，以确保最终设计冻结的数据满足此次虚拟评审要求;

3）整车虚拟评审阶段，主要是在整车虚拟评审数据冻结后，DMU工程师（总布置）、CAE工程师、工艺工程师基于前期确定的虚拟评审分析工作内容和计划，进行整车虚拟评审工作。整车虚拟评审经理汇总评审工作状态，召开虚拟评审会议;

4）数据正式发布阶段，主要是完成整车虚拟评审工作后，设计工程师基于评审结果，更新设计内容，完成阶段性设计工作，并正式发布。

4.4 整车虚拟评审工作指导书

通过指导书的编制，指导工程师如何通过配置驱动BOM，进而执行BOM驱动DMU虚拟评审。

1）在Teamcenter中加载某一款车配置;

2）DMU工程师选中需要检查的总成，在TcVisMockup集成环境中打开;

3）DMU核查，通过对DMU验证各项必备条件的核查，满足要求的车型数据发送到TcVisMockup工具中，根据标准检查工作表（Checklist）中对该阶段检查内容的定义，對相关零件进行测量、剖切、计算间隙等DMU工作;

4）问题的跟踪与数据的发布，检查出相关问题记录后由相应人员跟踪，在数据发布阶段PDM系统会自动检查是否执行虚拟评审DMU检查，没有达到相应标准数据就无法冻结，这样就实现了虚拟评审问题发现与解决的闭环控制。

5 成功经验分享

奇瑞汽车虚拟评审体系建设是作为奇瑞PDM重要实施模块，现在虚拟评审体系已经作为奇瑞产品开发流程的一部分，所有奇瑞在研项目全面应用该体系，效果良好，DMU核查率100%，在保证研发效率的同时，研发质量得到大幅度的提高，某些在虚拟评审的过程中发现而没有得到及时解决的问题，在后期的装车过程中在实物上也同样出现相同的问题，充分说明了虚拟评审对问题提前发现的能力与作用。

虚拟评审体系的建设是一项复杂的系统工程，涉及面广、工作量大、周期长，最为关键的是包含了对工作方式的改变。对大型自主品牌汽车整车厂，除了需要软件供应商提供功能完善的系统解决方案以外，还需要企业自身建立完善的组织机构，确定明确的目标以及合理实施策略，同时也需要业务和IT部门的高层领导全力支持。

本项目实施成功的关键在于：

1）项目准备阶段，通过对实施计划的多次评估、审核，确定了相对合理的项目计划;

2）项目需求调研阶段，针对设计领域内容多、涉及面广、个性化强等特点，分初步调研和详细调研两步走，切实把握好了业务需求，并对业务需求进行了详细整理和分析，为系统设计及二次开发提供了较为准确的依据，减少了返工;

3）选择有研发工作多年背景的项目经理和合格的关键用户，强化了学习、组织执行和沟通等能力建设，同时保障了实施团队的稳定，规范项目管理，快速完成知识转移，充分发挥主体作用，不等待、不拖延，同时不断检查评估和改进，制定了系统运维制度和系统监控指标，不断进行系统规范性检查和评估整改，完善原设计方案，满足了业务的实际需要，提高了用户的满意度。

6 结束语

考虑到奇瑞是国内自主品牌第一家实施、梳理虚拟评审体系业务的企业，实施过程中需要结合自身业务特点，选择循序渐进的模式，脚踏实地稳步推进。自主品牌汽车厂由于工程设计、CAE、同步工程等工作都是自主进行，信息量非常大，所以一定要计划周密，实施中正确对待出现的风险，及时升级处理。奇瑞汽车的虚拟评审项目用了两年多时间完成了体系建设，一方面说明了公司的业务确实繁琐复杂，另一方面也说明了实施的难度，建立虚拟评审体系的工作量非常大，一定要做好打持久战的准备。

希望通过虚拟评审体系建设，不仅在研发本部将PDM等系统有机整合，还要在更广泛的范围内推动虚拟评审的应用，助力整个奇瑞集团的研发水平不断提高。