论汽车产品设计中并行工程的运用

　　高波田瑞新李岩
　　摘要：从汽车设计开发到投放市场是一项艰辛而复杂的系统工程，在汽车产品开发中运用并行工程，以整车企业与配套企业互利互惠为原则，从概念设计到产品销售各阶段共同考虑汽车全生命周期内质量、成本、价格、服务和产品开发速度，以将满足客户需要的高品质汽车产品快速投入市场。
　　关键词：并行工程；汽车产品；设计应用
　　随着汽车工业的快速发展，如何使新车型尽快占领市场，产品开发周期长短起着至关重要作用。构成汽车的大型冲压零件，决定了汽车车身结构的可靠性和外观造型。串行工程方法，在产品开发过程中存在的弊端日渐暴露。而实施并行工程，可以进行大型冲压零件开发，推动企业高效利用内部资源和上、下产业链资源，在汽车模型设计、零件结构数模设计、工艺设计分析和模具设计制造和调试等阶段，集成内外资源进行同步开发，确保关键冲压零件具有良好的冲压工艺性和可制造性，缩短零件开发周期，降低零件开发成本。
　　一、汽车产品设计并行工程组成
　　并行工程以时间为关键因素、缩短产品上市时间为主要目标，从产品设计阶段就开始最大限度地寻求新产品的可制造性、可装配性、可检验性和易维护性，以缩短上市周期和增强市场竞争能力。并行工程系统包括工程技术人员的集成和并行工程环境的实现。工程技术人员的集成，要求集中涉及产品全生命周期的所有部门的工程技术人员，组成并行设计小组，共同设计制造产品，对产品的各种性能和制造过程进行计算机动态仿真，生成软样品或快速出样，进行分析评议，改进设计，取得最优结果，争取一次成功。并行工程环境是一种智能设计平台，支持产品设计和过程设计。并行工程环境必须具有统一的信息模型、分布式环境、开发式界面和智能控制能力。统一的信息模型是实现工程技术人员集成的基础｝分布式环境是实现并行的必要条件；开放式界面使工程技术人员从各自的角度对同一产品进行协同设计；智能控制具有调度设计、仿真、分析及协同设计中出现的冲突问题，并提出改进设计的能力，它是实现并行工程的关键。
　　二、汽车产品设计并行工程的特点
　　并行工程的开发模式以开发周期短、产品质量高、开发费用低、用户满意为目标，其特点：团队合作精神。为了设计出便于加工、装配、使用、维修和回收的新产品，并行工程方法要求在产品设计阶段将涉及到产品整个生命周期各过程的专家及潜在的用户集中起来，形成专门的设计工作小组协同工作，对设计出的产品和零件从各个方面进行审查，并随时做出修改，从而得到最佳设计。设计过程的系统性与并行性。在并行工程中，设计、制造和管理等不再是彼此独立的过程，而是将它们纳入一个整体系统来考虑。很多工作是并行的，如：一方面，在设计过程中通过工作组和专家把关，可同时考虑产品生命周期的各方面因素；另一方面，在设计阶段就可同时进行工艺（加工、装配和检验工艺等）过程设计，并对工艺设计结果进行计算机仿真，用快速成型等方法制出样机。设计过程的快速反馈。传统的串行设计模式下。产品设计变更是在产品整个生命周期的后半部分出现问题时进行的，造成开发周期增长、开发成本费用增高、流程与设计都难于改变；而并行工程强调在设计开始阶段就对设计结果随时进行审查，并及时反馈给设计人员，可以大大缩短时间，降低产品开发成本，还可以将错误消灭在萌芽状态。
　　三、并行工程在汽车工业中的运用
　　（一）并行工程在策划阶段的运用
　　在策划阶段，汽车企业决策层首先应考虑开发的产品是否能为企业带来经济效益，是否具有先进性、可行性、经济性和环保性等，是否具有潜在市场；竞争对手是否也在开发同类型产品及其水平，开发的产品是否符合国内外法律、法规和专利要求等。如果通过论证认为可行，则立即从与产品开发相关的部门选择具有一定技术专长和管理能力的产品设计、产品工艺、质量管理、现场施工、生产管理等人员（如有必要，还可邀请产品的使用客户代表）组成产品开发并行工程项目小组，同时明确小组成员的工作职责。
　　（二）并行工程在设计阶段的运用
　　并行工程要求开发人员在制定产品设计总体方案时就考虑产品生命周期中的所有因素，以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本及最优的服务来满足顾客和社会可持续发展的需求。总体设计方案与论证作为以后详细设计的依据，必须保证最优，包括优化设计、降低成本和缩短研制周期。在设计阶段，产品开发并行工程项目小组应根据用户要求，确定所开发产品的设计目标。要确保所开发产品能使用户满意，就必须以用户关注的项目开发周期、项目开发成本和预定的最优效果作为所开发产品的设计目标。设计目标是并行工程项目小组的行动纲领。这些目标是在充分研究国内外经济形势、顾客合理要求、市场总体需求、国家法律法规要求和企业内部客观条件，全面收集竞争对手有关资料的基础上确定的。设计目标确定后，要采用既合理又简便的方法，根据用户要求，找出关键目标，并将设计目标分解为若干分类目标。这样，并行工程项目小组就能自上而下地把设计目标层层展开，企业各部门并行地开展工作，并按目标要求，对产品开发过程进行评价，得出最优设计结果。
　　四、结束语
　　汽车工业是一项技术与资金高度密集的成熟产业，是许多高新技术的载体，产品开发是汽车工业的核心。汽车产品开发是一项复杂的系统工程，包括创意、造型、设计、工程分析、样车实验、工装设计及加工、调试、生产、装配等。如果不能很好地协调各环节，汽车产品开发必然是费时费力的浩大工程。尤其是这几年国内汽车业迅猛发展，各汽车厂竞争空前激烈，产品开发周期、质量和成本显得尤为重要。由于对产品研究开发的投入力度不够。新产品开发全过程的实践不够，我国的汽车开发技术与国外高水平相比还有很大差距，特别是在产品开发的组织体系及人员、产品开发过程等环节上。
　　参考文献：
　　〔1〕汤文成。工业设计中的人机工程应用研究进展〔J〕。科技与企业，2015。
　　〔2〕周荧兰。工业设计应用人机工程学〔J〕。科技传播，2016。