范文一:汽车车身模块化设计
汽车车身模块化设计
魏永豪
湖北汽车工业学院科技学院 车辆工程系,湖北 十堰,4420000
摘要:模块化是处理复杂事物的一种设计思想,现在已经成为一种技术在国 外被广泛应用。模块化设计思想最早应用在电子产品的设计和开发过程中,随后又应用在制造业中,为美国电脑行业和日本制造业带来了丰厚的经济效益。产品的创 新是企业生存的灵魂,它能够使企业不断推出吸引消费者的产品以提高企业的竞争力。在信息社会,随着经济全球化的发展,用户的消费观念不断倾向于多样化、个 性化以及定制化,以致每个企业都在寻求一种解决办法,应对用户需求的不确定性以及这种环境下的创新方法。模块化设计方法能够加快产品的创新速度,能使企业 规避一定的创新风险,降低研发成本,解决用户定制化个性设计。
关键词:模块、模块化设计、汽车车身模块化设计
Modular design of outomotive body
Weiyonghao
Hubei Qichegongyexueyuankejixueyuan Vehicle Engineering Department,Hubei,Shiyan Abstract:The modular design idea is a kind of complex, has now become a widely used technology in China outside. The idea of modular design has been applied to the design and development of electronic products, which has been applied in the manufacturing industry. It has brought huge economic benefits to the American computer industry and the Japanese manufacturing industry. Product innovation is the soul of enterprise survival, it can make enterprises continue to attract the product to attract consumers to enhance the competitiveness of enterprises. In the information society, with the development of economic globalization, the consumer's consumption ideas are constantly diversified, personalized and customized, so that every enterprise in the search for a solution, to deal with the uncertainty of user needs and the environment of innovation. Modular design method can accelerate the speed of product innovation, can make the enterprise to avoid some of the innovation risk, reduce the cost of research and development, solve the user's customized personalized design.
Key words:module、modular design、Modular design of outomotive body
一、模块化设计
1.1模块化设计概念:(Block-based design) 所谓的模块化设计,简单地说就是将产品的某些要素组合在一起,构成一个具有特定功能的子系统,将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合,构成新的系统,产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。模块化设计是绿色设计方法之一,它已经从理念转变为较成熟的设计方法。将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来,可以同时满足产品的功能属性和环境属性,一方面可以缩短产品研发与制造周期,增加产品系列,提高产品质量,快速应对市场变化;另一方面,可以减少或消除对环境的不利影响,方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。
1.2模块化设计的原理:模块化产品是实现以大批量的效益进行单件生产目标的一种有
效方法。产品模块化也是支持用户自行设计产品的一种有效方法。产品模块是具有独立功能和输入、输出的标准部件。这里的部件,一般包括分部件、组合件和零件等。模块化产品设计方法的原理是,在对一定范围内的不同功能或相同功能、不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品,以满足市场的不同需求。这是相似性原理在产品功能和结构上的应用,是一种实现标准化与多样化的有机结合及多品种、小批量与效率的有效统一的标准化方法。
1.3模块化设计的目的:模块化产品设计的目的是以少变应多变,以尽可能少的投入生产尽可能多的产品,以最为经济的方法满足各种要求。由于模块具有不同的组合可以配置生成多样化的满足用户需求的产品的特点,同时模块又具有标准的几何连接接口和一致的输入输出接口,如果模块的划分和接口定义符合企业批量化生产中采购、物流、生产和服务的实际情况,这就意味着按照模块化模式配置出来的产品是符合批量化生产的实际情况的,从而使定制化生产和批量化生产这对矛盾得到解决。
二、汽车车身模块化设计的研究
2.1汽车车身模块化设计概念:基本汽车的总装是分成9大模块完成的,前端模块、前保险杠总成、后保险杠总成、车门模块、仪表板总成、座椅、其他内饰件、底盘零件和动力总成模块。
在总装车间里,整个总装线的安排,不像一般流水线那样密密麻麻的安插着大量的不同工位,总装线的工位也比较少,只是把这9个模块按一定的顺序装配到汽车上。而这9个模块的装配就分散在总装线的旁边,错落有秩。工人们先是在分装线上装配好各个模块或总成,然后传到总装线上装配。这样就使得总装线的工位减少,分工清楚,工人劳动强度减轻,装配质量也容易得到控制。
2.2前端模块的分析:我们以前舱的设计来分析模块化设计思想在该车上应用的优点。传统的车身前舱设计,类似于一个框架结构。如图1所示。这些零件焊接在一起,形成了车身前舱。在总装车间,动力总成及底盘零件,空调冷凝器和散热器,前照大灯及各种线束等多种零件都一个一个在不同工位安装
。
该车型的前舱设计,散热器横梁不是焊接在白车身上,如图2所示。整个前舱前部都是开口结构。单独设计了一个前端模块,见图3,它上面集成了散热器横梁、前照灯、空调冷凝器
及散热器、水箱面罩、发动机罩锁扣等相关零件,在前段模块分装线上装配好后,运送到总装线,以一体化的形式从前舱开口处推入,只用6个螺钉固定在车身上。
这种模块化的设计,很好的贯彻了装配设计的思想:零件数目少,插入和固定方便,装卸简易,在总装线上几乎不需要特别的工装,极大地减少了装配成本。另一方面从装配质量考虑,由于直接装配在车身上的零件数目少,装配控制点少,对车身焊接要求低,不仅降低成本,更能够提高整车的装配质量。其他各大模块和总成也有类似的设计思想,它们共同作用,保证了整车装配的高质量。而且模块化生产并不需要老式的流水装配线,只需装备较少的机床和机器,因此投资少,工厂的规模少,生产机动灵活,容易适应市场的变 化。
三、模块化设计在国际上的应用:在国际上,一些大的汽车公司在模块化设计应用上已经比较成熟。奔驰公司在轿车的模块化设计方面也进行了有益的探索,它的多用途概念车VRC,是利用车身模块化设计的一个成功实例。多用途概念车在一种基本车身的基础上,发展了四种不同车厢。它可以根据不同需要,分别改装成双门轿车、箱式旅行车、轻型载货车或是敞篷车。 如果用户喜欢和全家一起外出,并且带上许多行李,那么他可以拆去轿车的车顶模块,装上旅行车的车顶模块,直立的尾门使车内空间得到最大限度的利用。
多用途概念车的另一种变型车是轻型载货车。是把基础车身的后座完全折叠放平后,装上另一种带货厢的“上部车身模块”形成的。轻型载货车的驾驶室内可以乘坐两人,后面就是宽敞的货厢。喜爱呼吸新鲜空气的驾驶者,更可以把多用途概念车改成双门四座的敞篷车,由此可见,模块化设计可以满足各方面的需求
参考文献:
[1]童时中,模块化原理设计方法及应用,北京标准出版社.2000.
[2]赵三明,模块化生产:零部件企业将拥有更多话语权,中国工业报.2014
[3]百度百科.模块化设计
[4]百度百科.车身设计
范文二:汽车装配工艺模块化设计研究
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
汽车装配工艺模块化设计研究
作者:于贰珍
来源:《科技视界》 2014年第 02期
【摘 要】本文介绍汽车装配的重要性以及汽车装配的工艺特点,论述模块化和柔性化相 结合的装配工艺在汽车装配过程中的重要性,并且给出汽车模块化设计过程中主要模块设计中 需要考虑的因素和注意的问题。
【关键词】汽车装配;工艺模块化;工艺特点
0 引言
经济的进步带来了汽车工业的高速发展,但是汽车装配技术还相当落后。国内许多汽车零 部件与国外制造技术相当,但是组装后汽车整体性能与国外相比还相差很大,这种现象的出现 主要是由于国内装配质量的不合格,也是造成我国汽车工业停留在 1个低端水准,竞争力差的 主要因素。一辆合格的汽车不仅仅要求零部件质量的合格,更要求装配工艺的合格,没有合格 的零部件装配就没有合格的汽车产品质量。随着竞争的全球化发展,汽车生产厂家开始实行生 产和采购全球化,设计系统化和模块化,这些转变都标志着汽车生产和汽车装配模式的系统化 和模块化。
1 汽车装配概述
装配是按照规定的要求将汽车所需要的零部件组装在一起,使之成为成品或半成品的工艺 过程。汽车装配包括发动机装配、变速器和底盘的装配以及车身等关键零部件的装配,它是汽 车生产中的最后一道工序,直接影响着汽车的整车质量。汽车的装配过程就是将数万个零件组 装在一起,这些零件按其功能又可以分为组合件、部件和总成等不同类型的装配单元。每个单 元完成自身独特的功能,并且各个装配单元之间相互配合,共同实现汽车的各项功能。所以汽 车的装配过程中零件种类多、数量大,从而使得整个汽车的装配过程变得非常复杂。因此动力 性、经济型和耐久性成为人们对汽车质量不断追求的目标,这些性能除了要在研发阶段充分考 虑之外,还要通过汽车装配过程中的工艺特性来控制。
2 汽车装配的工艺特点
一台完整的汽车是由数万个零件组装在一起得到的,那么汽车装配的特点是零件多、数量 大、操作复杂等。汽车装配过程中不仅仅要完成汽车发动机、传动系、车身、悬挂架、汽车转 向系和制动系统、空调系统的装配,还要完成汽车内外饰件的装配,以及汽车电气系统的布置 安装、玻璃和油液加注部分的装配等等。汽车装配过程中涉及到的操作包括过盈配合、铆接、 焊接、镶嵌、粘结以及螺纹连接、配线和各类油液定量加注等等,其工作量占全部车辆制造工
范文三:商用汽车产品模块化设计
汽车产品模块化设计
摘要:提高产品的模块化水平,满足用户个性化的需求,降低企业的生产成本,提高企业的生产效率。
关键词:汽车、模块化、设计
在我们实际工作中,存在大量的拿来主义,整车设计如同搭积木。积木是一个个小块,通过这些小块块能拼出各式各样的模型,不由得联想到我们的产品设计。汽车是一个复杂的系统,一般可以分为发动机、底盘、车身、电气设备等4大部分。设计中我们是否也能将这些部分做成一个个模块,根据市场的需求做不同的搭配呢?
中国市场由于地域辽阔以及行业众多,用户对于卡车有着千差万别的要求,作为企业,理应满足用户的需求,但是如果各种个性化需求都要满足的话,将降低企业的生产效率,增加企业的生产成本。公司的发展经历了两个时期,最初的创业期和目前的成长期,由于历史的原因,在创业初期,由于技术力量的不足,产品设计没有完全导入模块化设计的理念。公司在应对市场变化方面虽然有很快的反应能力,但是相应的是增加了设计人员的工作量,做了大量重复的工作,自制件、专用件特别多,造成很多零件不通用。产品模块化设计是有效解决其问题的案之一。用尽可能多的通用零部件,提高产品的模块化水平,是降低成本的有效途径,同时也要尽量满足用户的多样化需求。
要解决这一点,首先我们要将汽车产品进行模块化设计。产品模块化设计就是将产品分成几个部分,也就是几个模块,每一部分都是具有独立功能,具有一致的几何连接接口和一致的输入、输出接口的单元,相同种类的模块在产品族中可以重用和互换,相关模块的排列组合就可以形成最终的产品。通过模块的组合配置,就可以创建不同需求的产品,满足客户的定制需求;相似性的重用,可以使整个产品生命周期中的采购、物流、制造和服务资源简化。
当回归产品设计的本源,重新探讨产品开发方法论时,我们会发现,我们曾经忽视了一个重要阶段——产品开发阶段。在产品开发阶段,产品设计师根据市场要求进行产品规划,比如:这个产品采用什么样的架构,企业供应链如何配套,
如何进行模块化产品设计?这就是一个负责汽车总布置设计师要考虑的首要问题。要从根本上解决问题,我们可以从以下几个发面探讨。
一、确立产品构架、产品族和产品平台
模块化产品架构:产品的一个功能映射一个或几个模块,当功能要求变化时,只需要换一个或几个模块就可以了;一组具有相同特征、构件或子系统,以满足不同市场需求的产品构成一个产品族;对某个产品族中所有产品都相同的特征、构件和子系统的集合形成一个产品平台。
系列产品是具有相同的功能、工作原理和尽可能相同的制造方法的产品集合;它们具有多种参数和性能指标,以满足不同用户的需要,这些参数和性能指标间具有一定的公比级差。系列产品的开发步骤首先是确定基本型,然后确定相似类型、参数和尺寸级比,计算导出产品尺寸,最后调整尺寸,形成产品的主结构和各种主文档。
公司目前已经形成了几大产品平台,神麒系列,神威系列,神力系列,神霸系列,宇奥系列,宇豹系列以及神宇王系列。在实际操作过程中,我们依然发现,虽同为一个系列车型,里面产品依然千差万别,这与在产品设计理念上,不同的设计人员有不同的设计想法,没有形成一个统一的认识,造成目前汽车产品各式各样,甚至相互冲突。
二、己有产品的规范化和标准化过程
模块化设计强调零部件资源的重用,要求产品设计人员尽量选择企业己有的零部件资源。设计人员要熟知产品种类,在纷繁复杂的零部件资源中选择合适,通用性强的零部件。由于整车装配属于流水线生产,在一条生产线上多品种同时上线是很正常的事,规范化、标准化有利于提高车间生产效率,减轻工人劳动强度。公司总装生产线经过改造,目前已经具备班产60台的能力,在运行一年多的时间以来,停工停时时有发生,分析其原因,大部分是因为生产线上品种变化所致。文件不完整,生产装配人员素质不是很高,不能快速反应等,产品的规范、标准可以很好的解决生产中的一些不足。
除了新产品的系列化和组合化开发过程外,企业己有产品的规范化和标准化工作也很重要,零件分类、零部件名称分析;产品建模包括产品几何形状分析、参数分析、建立主模型、主文档和主结构。在产品开发的基础上,可以很方便地
进行产品设计,通过产品配置设计、变型设计可以实现产品快速报价,也可以快速设计产品和制造过程。公司在这方面运作过程中有不错的表现。
三、公司产品模块化设计的设想
开发新型新车型过程中,着力打造模块化设计平台,按照现有的产品结构划分,以及工程技术人员的职责,把卡车划分为车身系统、动力系统、转向系统,悬挂系统,制动系统和电器系统几大模块。在设计过程中,负责总布置设计的技术人员根据不同的需求,选择不同的单元模块,构成了不同产品。这种模块式设计与制造所带来的好处显而易见,首先有利于产品系列化,有利于零部件采购和通用化,便于提高整车装配精配;其次,从技术、质量、服务上为满足用户菜单式需求提供了保障。
开发车型总布置方案必须经过产品开发组讨论,取得一致同意才能实施,这样可以减少个人因素的影响,对产品模块化、系列化奠定基础。
模块化不是新鲜事物,通过模块化设计可以解决生产效率与个性化的矛盾。模块化设计的核心思想是将产品进行模块划分后,通过对某些模块进行重新设计或变异设计得到新的产品,以满足客户对产品个性化的需求,随着产品个性化和大规模定制的兴起,模块化设计已成为关键使能技术,越来越受到青睬。
范文四:汽车灯具的模块化设计_胡肖巍
2009年 9月 第 20卷 第 3期
照明工程学报
ZHAOMING GONGC HE NG XUEB AO
Sep . 2009 Vol . 20 No . 3
汽车灯具的模块化设计
胡肖巍 胡宗武
(上海交通大学 , 上海 200001)
摘 要 :介绍产品模块化的优点和方法 , 从模块的概念入手 , 介绍模块化设计的特点 , 以及产品模块化设计管理和 应用 。
关键词 :模块 ; 模块化 ; 批量生产
Modular Design of Aut Luminaires
Hu Xiaowei Hu Zongwu
(Shanghai University , Shanghai 200001)
A bstract
The advantages and methods of modular pr oducts are introduced in this paper . On the basis of concept of modules , this paper is concerned with the characteristics of modular design , management and application of the modular product design .
Key words :module ; modular ; mass production
1 前言
随着中国加入 WTO , 世界各大汽车厂商和零部 件企业纷纷在国内设厂 , 汽车零部件行业的市场竞 争越来越激烈 , 如何快速响应用户订单成为了信息 环境下传统制造企业所面临的生死攸关的问题 。 产 品的设计开发阶段成为快速响 应用户订单的 关键 。 近些年随着国内各大汽车厂商的不断发展 , 每年推 出的新车型不断增 加 。 作为汽 车灯具的配套 企业 , 新产品开发的数量越来越多 , 产品的开发类型也由 原来单一的 C KD 设计转变成现在的全新自主同步开 发 , 新产品自主设计的空间越来越多 。 由于主机厂 对开发周期和开发质量的要求越来越高 , 车型变换 的速度越来越快 , 产品也从原先的少品种大批量生 产转向多品种小批量生产 。 传统的设计技术和设计 方法很难适应其发展要求 , 因此 , 产品的模块化设 计越来越显得重要和迫切 。 2 模块的概念和模块化设计
模块是具 有一定功能和特定结合要素的零件 、 组件和部件 , 模块化产品是由一组特定模块在一定 范围内组成不同功能或功能相同而性能不同的产品 。 由于模块具有不同的组合可以配置生成多样化的满 足用户需求的产品的特点 , 同时模块又具有标准的 几何连接接口和一致的输入输出接口 , 如果模块的 划分和接口定义符合企业批量化生产中采购 、 物流 、 生产和服务的实际情况 , 这就意味着按照模块化设 计出来的产品是符合批量化生产的实际情况的 , 从 而使定制化生产和批量化生产这对 矛盾得到解决 。 另外 , 模块实现了抽象的模块功能与具体模块实现 之间的逻辑分离 , 整个产品结构十分清晰 , 容易从 全局上理解和设计产品 , 使技术进步造成的越来越 来复杂的工程管理得到改善 。 有些公司又将不同的 目标市场进行分类 , 并通过模块化的产品配置 , 实
化战略和差异化战略 。 模块设计和模块化产品 , 可 以满足日益增长的多品种 、 多规格的要求 , 模块化 设计的特点是便于发展多型产品 , 更新换代 , 缩短
设计和供货周期 , 提高性能价格比 , 便于维修
。
图 1 帕萨特领驭前照灯的模块化设计
车灯的模块化设计 , 就是按照车灯的结构 , 按 照其功能结构分成 各个功能性模 块 , 如光学 模块 、 调光机构模块 、 灯座安装模块 、 通气结构模块 、 电 子控制模块等等 , 通过对模块的调用组合 , 快速完 成主机厂设计要求的设计方法 。 以帕萨特领驭的前 照灯为例 , 如图 1所示 , 灯具零件大致可以分为一 般件和标准件 。 一般件主要是 体现灯具外观 造型 ,
标准件主要是体现灯具功能特性 。 通过灯具各个功 能的划分 , 对标准件进行再组合 , 形成相应的灯具 功能模块单元 , 通 过对相应不同单 元的调用组合 , 来实现灯具的设计 。
3 模块化的建立和管理
3. 1 模块化系统的建立
通过对现 有的不同功能或相同功能不同性能 、 不同规格的产品进行功能分析的基础上 , 划分并设 计出一系列功能模块 , 建立车灯模 块系统数据库 。
通过对功能模块的选择和组合构成不同的产品 , 以 满足市场的需求 。 通过对模块的组合调用 , 促进设 计结构重用 , 节省设计成本 , 缩短设计时间 。 产品 模块化的关键在于 :
○ 模块的划分和提取 ○ 模块的标准化和规范化 ○ 模块的数字化定义
通过对现有的典型灯具结构进行分析 , 对其零 部件种类进行统计 , 用概率分析统计的方法锁定所 需要的模块化设计的单元 , 通过零部件结构树层次 管理 , 通过严格的尺寸接口和输入输出接口的定义 , 来实现模块的功能和互换性
利用计算机三维 造型 (CATIA ) 软件和计 算机 辅助设计 (C AD ) 设计方法 , 发展 建立模块系统型 谱 ; 确定设计参数 , 按功能分析建立功能模块 ; 设 计基本模块 、 辅助模块 、 特殊模块和调整模块及其 他要素 , 进行排列组合 ; 设计基础型和扩展型产品 。 然 后 通过 PDM 系统 , 通过建 立设计数 据库 , 结合 CATIA 的二次开发功能 , 建立灯具设计的模块化设
计系统 。
3. 2 模块化系统的数据管理
产品数据管理是产品建模 、 产品数字化预装配 、 产品 分类管 理和产 品过程 管理 的集 成框 架 。 通 过 PDM 系统 , 建立有效的产品技术资源分类 、 检索和 查询机制 , 标准化 、 规范化地管理产品设计开发和 制造过程的数据 、 工作流 , 构造技术的 、 信息化的 产品设计保证体系 , 有效重用企业成熟的技术资源 , 高效率 、 低成本 、 高 质量地进行产品设计 , 如图 2所示 。
模块化零件的三维数模 、 二维工程图由 CATIA 建立或更改 , 是产品设计的核心 、 生产的基础 。 在 几何数据中 , 三维数模又是根本和基准 , 其他几何 模型数据是以三维数模为基础衍生而来的 。 保持和 严格管理三维数模与其他几何模型数据的联系 , 可 以方便而准确地分析更改影响 , 从而及时地传播更 改 。 避免因更改带来对生产的影响 。 减少浪费 、 降 低生产成本 。
VPM 与 CATIA
之间的紧密集成以及多模型联接
图 2 产品零部件 BO M 表
(MML ) 技术可支持三维数模设计过程中的关联设计
以及工程图的管理 。 如 :
○ 零件模型的设计依据是另一个零件的某个特
征 。
○ 工程图由三维实体直接生成 。 ○ 几个零件实体组成的装配图 。
都能通过多模型联接 (MML ) , 在 VPM 中管理 相互之间的关系 。 基准模型发生更改时 , 可以直观 地分析和查找影响到的模型 。
CATIA 模型可以在 VPM 中定 义各种属性 , 如 :材料 、 成本 、 设计者 。 供应商 、 设计日期 、 修改日 期等 , 工程师可以通过任何已知信息查询到与之相 关的 文 档 。 通 过 VPM 的 版 本 管 理 功 能 , 实 现 对 CATIA 模型的各种修改 、 发放的版本进行管理 。
4 模块化设计的应用及优点
在当前市场和消费者的压力下 , 为了降低产品 成本 , 加快新产品的投放速度 , 模块化设计成为了 制造行业的一个很好的选择 。 汽车整车的设计朝着 平台化 、 模块化的方向发展 , 通过对公司成熟技术 和成熟产品的重用 , 降低成本 , 提高新产品开发进 度 , 以适应市场的需要 。 作为灯具配套企业 , 在面 临主机厂降价和开发周期的压力下 , 同样有必要也 适合采用模块化设计方法 。
在新产品设计过程中 , 模块化设计利用已有的 经过试验 、 生产和市场验证的模块 , 可以降低设计 风险 , 提高产品的可靠性和设计质量 。 模块实现产 品功能的分配和隔离 , 使问题的发现和设计的改进 变得容易 。 模块实现功能的抽象和实现分离 , 使设 计人员容易掌握产品全局 , 同时设计人员可以屏蔽 掉与自身领域无关的细节 , 从而关注更高层次的设 计逻辑 。 模块功能的独立性和接口的一致性 , 使模 块研究更加专业化和深入 , 可以不断通过升级自身 性能来提高产品的整体性能和可靠性 , 而不会影响 到产品其他模块 。 模块功能的独立性和接口的一致 性 , 使各个模块可以相对独立的设计和发展 , 可以 进行并行设计 、 开发和并行试验 、 验证 。 模块的不 同组合能满足用户的多样性需求 , 易于产品的配置 和变型设计 , 同时又能保证这种配置变型可以满足 企业批量化生产的需求 。
模块化设计和零部件的重用可以大大缩短设计 周期 , 提高产品的设计质量 ; 利用已有成熟模块可 大大缩短采购周期 、 物流周期和生产制造周期 , 从 而加快产品上市时间 ; 模块化设计可以大大降低设 计成本 ; 采用成熟的经过验证的模块 , 可以提高采 购批量 , 降低采购和物流成本 ; 采用成熟的经过生 产验证的模块 , 可以大大减少由于新产品的投产对 生产系统调整的频率 , 使新产品更 容易生产制造 , 可以降低生产制造成本 。
5 总结
现在 , 由于模块化设计方法的优势和特点 , 已 经越来越多地被设计制造行业所采用 。 在进行产品 结构 设计时 , 为了快 速响应市场 , 简化开发工作 , 提升企业标准化水平 , 模块化设计是产品设计的发 展趋势 。 通过建立和使用车灯模块化设计系统 , 可 以大大提高公司的设计水平和新产品开发速度 , 提 高新产品开发的质量 , 降低产品开发的成本 , 更快 更好的满足市场的需要 , 使公司能够在市场竞争中 继续保 持领 先的 地位 。 在技术 上 , 模 块化 设计 的 “ 集成与共享 ” 的特点降低了企业的运营成本 , 提高 了产品对市场的响应速度 。 在管理思想上 , 立足于 在刚性和大批量的生产方式中 , 植入 “ 柔性 ” 的概 念 , 化整为零 , 简化工艺 , 以 “ 强而精 ” 的内部资 源配置替换 “ 大而全 ” 生产布局 。 在管理手段上借 助 IT 技术 , 以便创建适应现代市场形态的快速反应 机制 。 在汽车工业全球化的趋势下 , 模块化技术的 建立和应用 , 无疑将为传统汽车行业在技术与组织 模式上注入新的活力 。
参 考 文 献
[1] Sanchez , R , Mahoney , J . T . Modularity , flexibility , and knowledge management in product and organization design . Strategic Management Journal , 1996, 17, (Winter Special Issue ) , 63-76
[2] 许正刚 . 产品模块化设计与生产的优点和方法
[3] 钱群鹿 , 郭永进 . 基于 实 体模 型的 零件 结构 特征 设计 标准化 . 上海交通大学出版社 , 2008年增刊
[4] 江平 宇 , 赵汝 嘉 , 褚启勤 , 刘 凯 . 面向 制造的 零件 设计 环境下的 参量 特 征数 据库 的 构造 , 制 造 技 术与 机 床 , 1992, 5
[5] 王玉新 . 数字化设计 . 北京 :机械工业出版社 , 2003
范文五:汽车模块化生产
汽车模块化生产
1发展历史编辑
汽车的大工业生产方式发生过三个转变:生产流水线方式,汽车平台式生产,“模块化”生产方式
2生产流水线方式编辑
20世纪初,福特公司在制造T型车时创造出影响整个世界工业的生产工艺——生产流水线,大幅度降低了生产周期和成本,同时也降低了售价。流水线方式作为汽车生产的主流方式一致延续到80年代。
3汽车平台式生产编辑
随着科技进步和市场的变化,一个型号的产品生命周期越来越短,大批量生产方式逐渐变得不能适应竞争。在80年代,产生了一种称为“汽车平台”的概念,“汽车平台”是由汽车制造厂商设计的,几个车型共用的产品平台。汽车平台与车辆的基本结构相关,出自于同一平台的不同车辆具有相同的结构要素,例如车门立柱、翼子板、车顶轮廓等。同一平台的车型的轴距一般情况下是相同的,同时一些配件是通用的。有时候很多种不同品牌的车在一个平台,而同一品牌的不同年度车型反而不在一个平台(比如新宝来与现在的宝来就不在一个平台)。 4“模块化”生产方式编辑
在“模块化”生产方式下,汽车技术创新的重心在零部件方面,零部件要超前发展,并参与汽车厂商的产品设计。例如德尔福系统公司相继推出了座舱、接口盘制动、车门、前端、集成空气/燃油等模块。而汽车厂商
方面则以全球范围作为空间,进行汽车模块的选择和匹配设计,优化汽车设计方案,将汽车装配生产线上的部分装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行。采用“模块化”生产方式有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平,提高汽车的装配质量,并缩短汽车的生产周期。几个自主品牌包括通用的凯越等其实走的就是这条路。
自从1885年,德国工程师卡尔?奔驰制成了第一辆汽车——一辆三轮内燃机汽车,世界汽车工业已经走过了120多年的历史。汽车业已经从整个制造领域到消费领域对世界产生了重大影响,福特汽车的“规模化生产”影响了整个20世纪的制造业,而丰田汽车的“精细化管理”则提升了众多企业和职业经理人的管理理念。而今,消费者的“个性化需求”正在潜移默化地促使众多汽车企业向“模块化定制”的方向发展。随着时代的发展,汽车工业以其自身特点,既在不断推进自身生产方式和管理模式的演进,也在不断影响消费者的生活方式。
回顾世界汽车工业的发展,“规模化生产”和“精细化管理”是其发展中两个重要的特点,几乎可以概括为过去100年世界汽车工业成功的两大关键要素。然而,随着消费者个性化需求的不断提升,以及互联网的发展对厂商和消费者沟通模式的影响,在这个IT企业不断催生新的商业模式的时代,汽车业的生产和服务模式正在受到极大的冲击。特别是“戴尔模式”的成功,正在对各个行业产生影响,其“模块化定制”的服务模式也逐渐被众多汽车企业所借鉴。
奥迪:零部件装配数量减少90,
奥迪“全数字化”总装车间是去年6月在长春奠基的,经过一年多、
10多亿元的投入建设,这座占地8万多平方米的现代化工厂于上月开始投入生产。据了解,这是目前大众最先进的生产工厂,率先将数字化管理融入到总装流程的各个部分,除了全新的数字化生产线之外,这座外观采用了玻璃设计的生产工厂还被誉为“和奥迪4S店可以媲美的工厂”。目前主要投产奥迪Q5和A4L两款车型。
目前,引入奥迪的是发动机纵置模块化生产线,而到2013年,大众将向中国市场引入横置模块化生产线,届时大众这一生产模式将覆盖包括Polo、Golf等大众汽车品牌以及Seat、Skoda等品牌。大众集团总裁文德恩在法兰克福车展期间说:“模块化战略会给我们的生产、投资等带来优势。”按照规划,未来大众模块化生产线产能将达到300万辆。
大众:MQB模块化平台
从2010年起,大众品牌的前置前驱车型上将陆续应用MQB模块化整车技术平台,MQB模块化平台拥有如下特点:首先,它可以有效降低单一车型的开发成本,并且缩短单车的研发周期。其次,对于车身材料、内饰设计、整体结构也进行了模块化开发。最后,模块化生产可以兼容多种动力组合甚至新能源动力总成。
帕萨特B8将是大众公布MQB(横置发动机)模块化生产的首款B级车,已经在欧洲上市的B7也依然采用了和B6(迈腾)相同的PQ46平台生产。具体到帕萨特B8车型上,大众采用了MQB,B模块化平台开发这款中型车。
正是得益于模块化生产的优势,B8将有可能成为帕萨特历史上衍生车型最多的一代。旅行车版本的推出是毋庸置疑的,此外,CC四门轿跑版也
会如期而至。值得一提的是,第8代帕萨特还将推出一款敞篷版车型,定位于新一代EOS,以避免现款EOS与高尔夫敞篷版产生直接竞争。此外,一款两门四座轿跑车型也在规划之中。
标致雪铁龙:模块化生产平台奠基
神龙公司第二工厂使神龙汽车有限公司、东风集团,乃至湖北省的汽车工业发展水平提升到全新高度,业界称之为“模块化生产”的前奏。刚下线的国产C5和国产标致508都从这里一步步地装配下线的,神龙第二工厂被称为“新一代精益化样板工厂”。
作为PSA标致雪铁龙集团高度集成的全球样板工厂,神龙第二工厂在国内首次应用了5D全息质量检测系统。从产品开始生产到下线的整个过程中对产品进行跟踪式、全方位的检测。
这些先进制造工艺技术的运用,使神龙公司生产的发动机在加速性、油耗、噪音及振动控制方面能充分满足顶级车的要求,其排放标准达到欧?。神龙公司在工程建造中严格遵循“既要节约投资、降低生产制造成本,又要保证整车及发动机能达到法国本土PSA集团制造水平”的原则,采用模块化生产线投资方式,尽量减少产品类型,避免频繁换型的浪费,并确保满足设计纲领,减少生产制造阶段的浪费,使生产制造成本最优。
今年5月,神龙第三工厂奠基,将在2013年建成投产,并在2015年形成30万辆的产能,这是标致雪铁龙集团“1号”模块化生产平台进入中国的标志性事件,将与欧洲同步开发、同步投放。新平台将运用新技术、新材料及新工艺,确保产品技术更新、环保先进性更好、性价比更高。可见标致雪铁龙公司正在中国加快汽车模块化进程,希望通过生产线的模块
化管理,能应对即将到来的未来驱动技术革新。
神龙公司将推出12款新产品、6款全新发动机,推进节能和新能源汽车的发展,实现整车批量出口国际市场,创立并推出合资公司自主品牌和产品。
宝马:电动车先走模块化
今年2月,宝马集团纯电动汽车MINI E中国实路测试项目交车仪式在京举行,首批来自北京的15名车主,正式拿到了MIMI E纯电动汽车的钥匙。这是宝马第一款采用电动车模块化生产的量产车型。其核心分别为全碳纤维的整体车身“Life”模块,铝制底盘之中的整个动力系统“Drive”模块。
不过,这一近乎“完美”的技术路线也并非无懈可击。相对于传统车型电动化改造的生产方式而言,电动汽车的模块化生产要重新进行新车开发,开发周期长,宝马集团也将为此付出近40亿欧元的研发投资作为代价。
[记者视点]国内车企 先走完“精细化”阶段再说
从“规模化生产”、“精细化管理” 再到“模块化生产”,在这个发展轨迹上,国内汽车企业还处于“精细化”的初级阶段,其相应的“精细化管理”不能盲目照搬,需要结合企业现状、企业文化、员工习惯、消费观念等因素,从基础出发,就像当年保定长城汽车号召员工“每天进步一点点”一样,精耕细作,寻求自身发展。“精细化管理”注重的是对流程的管理,所以中国企业可以在整个流程链上寻找适合自身特点的“精细化”,比如产品设计更加关注潜在消费元素,人力管理更注重本土员工的接受习
惯,营销管理关心本土消费文化等等,在管理流程的内外各个领域探索本土化的“精细化管理”模式。按照有关研究机构的预测,“精细化管理”在国内汽车企业至少还要持续十年的时间,所以国内企业的“精细化”之路还任重道远。