汽車維修性設計研究

鄭成飛 何潔瑋

摘 要：汽車維修性的好壞直接影響客戶維修保養成本。維修性作為汽車開發制造的一個重要環節，為了能夠有效的提高汽車的整體質量，就必須對汽車的維修性進行細致合理的設計。關鍵詞：維修性;維修性設計;虛擬評審中圖分類號：U472 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2019）01-174-02

Vehicle Serviceability Design Research

Zheng Chengfei， He Jiewei

（ Pan Asia Automotive Technology Centre Limited， Shanghai 201208 ）

Abstract：?Vehicle serviceability has a direct impact on the cost of after-sales repair or maintenance. Vehicle serviceability is an important part of vehicle engineering development. In order to effectively improve the overall quality of vehicle， it is necessary to do advanced serviceability design in a detailed and reasonable way.Keywords：?Serviceability; Serviceability design; Virtual AssessmentCLC NO.：?U472??Document Code： A??Article ID：?1671-7988（2019）01-174-02

前言

近年來，我國汽車保有量持續增加，汽車市場進入了一個新的階段。之前客戶買車往往只是看汽車品牌、價格、外觀、性能，但隨著汽車使用時間加長，發現汽車維修困難、工時長、費用高問題。這些問題提高了客戶對汽車維修性的認識，也對汽車維修性的提出了更高的要求。

汽車維修性設計納入了汽車設計改進或新產品開發之中，開發過程中同步考慮維修性問題，運用虛擬評審驗證維修性設計，能有效提高汽車維修性，減少汽車維修保養成本及因維修問題的設計更改費用。

1 汽車維修性設計開發流程

傳統汽車新品開發是一個復雜漫長的過程，開發周期長達4-5年的時間，開發流程分為了很多的節點。汽車維修性設計在整個開發的關鍵節點中體現，維修性設計影響及促進汽車開發流程，汽車開發流程關鍵節點觸發維修性設計工作任務。

2 汽車維修性設計

汽車維修性設計在汽車新品開發中有5個階段：1）維修性要求設定;2）傳遞維修性要求;3）驗證維修性要求;4）解決維修性問題;5）上升維修性問題。

2.1 維修性要求設定

汽車維修性要求設定在以下幾個技術資料里體現：1）整車技術規范;2）子系統技術規范;3）零部件技術規范;4）零部件供應商要求;5）維修策略模版;6）維修性最佳實踐參考。

2.2 傳遞維修性要求

設定好汽車維修性要求，需要傳遞這些要求給相應的工程師。最終體現在汽車零件產品開發要求說明、整車技術規范、子系統技術規范、零部件技術規范、零部件供應商要求、子系統維修策略計劃等技術或商務文檔里。

2.3 驗證維修性要求

驗證維修性要求需制定驗證計劃，驗證計劃是之前維修性要求設定匯總的條目信息，按開發節點驗證。驗證維修性目前有虛擬評審和實際操作驗證。虛擬評審是汽車研發早期發現和解決設計問題的最有效手段，可以在開發之初就發現問題、解決問題，減少后續設計變更，減少開發成本，縮短開發周期。實際操作驗證是前期虛擬評審的驗證。虛擬評審又分為靜態虛擬評審和動態虛擬評審。

2.3.1 靜態虛擬評審

靜態虛擬評審可以通過測量零件數模裝配之間及周圍空間尺寸，來判斷是否可以滿足操作空間;也可以導入工具或人體工程學數模來模擬操作空間進行維修性判斷;還可以通過移動被評審零件，再測量空間尺寸或查看是否產生干涉來進行維修性判斷。

2.3.2 動態虛擬評審

動態模擬虛擬評審往往是針對零部件周圍空間有限，情況比較復雜，靜態評審困難。通?？梢允褂密浖ぞ邅磉M行零部件拆裝路徑模擬分析?？捎霉ぞ呤荰eamcenter Visualiza?-tion Mockup 10.1，打開數模，使用路徑計劃功能，具體操作如下：

（1）新建路徑計劃，對話框里設定目標零件及除目標零件外的周圍環境零件;

（2）定義路徑，設置初始位置、路徑經過點及終點，簡單的設置起點和終點就可以了，復雜的根據需要設置一些中間點;

（3）設定精度并點擊得到路徑，開始動態模擬分析，精度越高分析越精準，但計算需要時間更長;

（4）計算中跳出干涉提示，說明存在維修性問題，在干涉報告里有具體的干涉量，可以指導設計改進;

（5）如果計算完成，理論上該零件維修性沒問題，可以看到零件移動過程，也可以通過錄像功能錄下視頻，作為分析成果或關閉維修性問題材料;

（6）計算成功可生成目標零件移動路徑的包絡面數模，體現了空間操作要求。

2.3.3 專用工具需求

在虛擬評審中需識別是否需要專用工具拆裝進行評估。某些零件是需要專用工具來維修的，通過比較新老零件尺寸差異，看是否可以借用現有工具;也可以導入現有工具數模進行模擬驗證。以下情況需要考慮開發專用工具：1）非標準化的緊固件;2）操作空間有限;3）不能由單人獨立完成;4）采用過盈配合;5）拆裝中需要對零件進行限位定位或保護;6）有特別的測量要求;7）彈性零件如彈簧、皮帶、卡簧等;8）采用相對脆弱的結構或材料;9）采用新結構或工藝。

常見需要專用工具維修的零件有：發動機變速器底盤油封、發動機變速器底盤軸承、發動機變速器底盤特殊螺栓、活塞、活塞環、凸輪軸固定、半軸、油箱蓋等。

部分維修性問題是通過開發專用工具來解決的，特別是針對一些新產品、新設計、新結構，工具可以提高維修質量、減少維修工時。識別專用工具后，后期還有工具開發、工具驗證工作。

2.3.4 樣車或零件維修操作評審

樣車或零件維修操作驗證往往是在汽車開發流程的后期了，基本架構已經不會有大的變動了，用樣車或零件維修操作驗證維修性要求及虛擬評審結果，是驗證或求證維修性要求的最后階段了。

2.4 解決維修性問題

驗證維修性要求過程中會發現許多的維修性問題，可以直接同設計工程師進行溝通，尋求改進產品設計的機會。待產品設計改進后，再次進行虛擬評審，協助產品設計工程師改進產品設計的維修性問題。

另外有些維修性問題，產品無改進空間，是需要通過開發專用工具來解決的。

2.5 上升維修性問題

產品設計工程師并不總是有產品設計改進的機會，維修性問題也并不總是可以被解決掉。這就需要上升維修性問題，尋求支持。維修工程師在同產品設計工程師確認無改進機會后，需整理問題資料向直屬領導匯報，匯報通過后可以向項目組逐級上升匯報問題尋求改進機會。由項目組平衡設計目的和維修性問題，有機會改進，則改進后再評審。最終無機會改進，則由項目組決策降低產品維修性。

設計目標和維修性往往很難抉擇，在保證一些常規保養、常規檢查項的維修性設計要求后，我們可以通過費用分析來幫助項目組做決策，分析維修性問題產生的總費用和改進設計產生的費用做對比。

3 維修性設計信息開發

維修性設計結束后，通過流程把維修性設計信息傳遞給相應的維修信息開發人員。方便后續的工具開發、維修手冊開發、用戶手冊開發、光盤圖冊開發等，形成最終的交付物。

4 結論

汽車技術日新月異，將往集成化、電器化、網聯化、智能化、共享化方向發展，給汽車可靠性帶來新的挑戰。維修性是可靠性里的一個重要指標，提升汽車維修性，重點在于維修性設計。維修性設計重點在虛擬評審，虛擬評審是提高汽車維修性的主要手段。

參考文獻

[1]?倪明.車輛前期維修性設計與開發研究[D].上海汽車，2015.

[2]?牟致忠.維修性設計[M].上?？茖W技術文獻出版社，1990.

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