整車數模開發流程解析

劉艷紅，馬正歡，王漣清

（泛亞汽車技術中心有限公司，上海 201206）

前言

在整車數據研發過程中，所有數字模型按照整車產品分層結構層級分別裝配到安裝總成中，形成了一個龐大的數據結構——整車裝配結構（Vehicle Assembly Structure，VAS），通過配置管理，數據使用者能夠快速調用車型配置，滿足設計配合和驗證需求。但整車裝配結構說到底是一個數據管理結構，作為數據結構的基礎元素——數模，其質量直接關系到整車裝配結構下游用戶對結構的使用，數模的開發流程就變得尤為重要。以下將從數模狀態定義和數模發布節點兩個維度詳細闡述整車數模開發流程。

1 數模狀態定義

對數模開發進行管控，首先要定義數模狀態：定義零件所處開發階段，以及每個階段數模需要完成的設計狀態，即數模成熟度。

1.1 從設計階段分

全球產品描述系統中定義了兩種零件狀態“U（Understudy）”和“P（Production）”狀態：

“U”狀態：零件處于設計開發階段；

“P”狀態：零件處于可批量生產階段，數模已設計完成。

1.2 從數模成熟度分

將一個零件從設計開發到批量生產的設計完成度定義為三個階段：

“0”：粗糙數模，該階段數模在整車坐標位置上，只有基本的零件形狀和尺寸。

“1”：中間狀態，該階段數模在整車坐標位置上，能夠體現主導的設計意圖，并可用于制造軟模的開發。

“2”：最終數模，該階段數模在整車坐標位置上，完全體現設計意圖，能夠用于制造批量生產零件的硬模。

在兩個成熟度中間，允許工程師釋放無成熟度要求的X狀態，用于凍結中間工作狀態。TcAE 系統為每個狀態分別定義了不同的審批流程，流程流轉完成，即表示該版本數據狀態凍結——不可修改。凍結的數模版本用于上下游、不同數據庫之間的數據協同[1][2]。

將設計狀態和數模成熟都進行組合，每個零件從無到可批量制造都要經歷U0，U1 和P2 三種狀態，形成數模發布質量標準[2]，如圖1。

圖1 數模狀態定義

數模發布質量標準的形成為整車開發提供了可衡量的數據質量要求，整車成千上萬條零件，如何協調零件的發布時間以滿足開發進度需求，需要進一步討論數模發布節點。

2 數模發布節點

為了保證開發進度，整車開發流程設置了5 個工程零件發布節點，用于確保每個開發階段數模交付物能夠滿足下一個開發階段的使用[2][3][4]：

2.1 概念車工程零件發布節點（Concept Vehicle Engineer ing Release，CVER）

下車體架構件開發階段又稱為概念車產品開發階段，將該階段研發的零件發布定義為概念車工程零件發布節點（Concept Vehicle Engineering Release，CVER）。該階段零件為架構件中的關鍵零件，是整車開發的基礎和起點，如圖2。所有零件從初始的U0 狀態進行開發，并在節點將所有零件發布為最終狀態P2，滿足硬模開發要求。

2.2 整車結構工程零件發布（Structure Vehicle Engineering Release，SVER）

獲得下車體零件開發的一些關鍵參數之后，便可啟動其他架構件的開發。整車開發流程將此階段的開發的零件稱之為結構零件，其發布節點定義為整車結構工程零件發布（Structure Vehicle Engineering Release, SVER）。該階段主要包含除了上車體以外的其他架構零件的設計和發布，如圖2。

2.3 整車集成工程零件發布 (Integration Vehicle Engineer ing Release，IVER)

該階段主要研發跟造型面相關的內外飾零件。在設計部完成造型面的最終發布之后，相關內外飾部門開始內外飾零件的開發設計。該部分的零件發布完成之后，集成一輛整車的所有零件就全部完成。該發布節點就定義為整車集成工程零件發布 (Integration Vehicle Engineering Release，IVER)，零件范圍如圖2。

2.4 集成造車發布（Integration Vehicle Build Release，IVBR）

整車結構零件（SVER 零件）開發的過程中，為了提早驗證造車的可行性和BOM 的準確性，整車開發流程在SVER和IVER 節點之間，定義了虛擬造車節點。生產試制部門會在此節點進行物理造車。為了滿足集成物理造車對零件的需求，需要將有軟模要求的IVER 節點零件在物理造車前發布成U1 狀態，整車開發流程將該發布節點定義為集成造車發布（Integration Vehicle Build Release，IVBR）。通常，該節點與SVER 節點為同一天。在物理造車節點，生產試制部門用已經完成開發的CVER、SVER 零件加上軟模制造的IVBR零件制造物理樣車，供相應功能塊進行整車試驗。

2.5 長周期集成零件發布（Long Lead Integration Vehicle Engineering Release，LL IVER）

開發過程中，有一部分IVER 零件由于模具復雜程度高，開發周期長，為了不影響生產，這部分零件需要在IVER 節點之前完成數模釋放。整車開發流程將此部分零件的發布定義為長周期集成零件發布（Long Lead Integration Vehicle Engineering Release，LL IVER）。

零件的開發不是斷崖式的，而是幾個階段同時進行，是一個有重疊，循序漸進的過程。例如，在進行CVER 零件U1 狀態開發的同時，SVER/IVBR 零件啟動U0 狀態；當CVER 零件完成P2 狀態，SVER 零件應該完成U1 狀態發布，如圖2。

圖2 整車開發數模發布全景圖

全球數模成熟度模板更加詳細定義了每個零件在不同節點的成熟度要求（虛擬評審節點、發布節點）。為全球項目開發提供了數據發布進度模板，保證了全球項目開發進度的同步性。

3 結論

本文介紹的數據開發流程，規范了數模發布的要求和時間節點，提高了數模質量，為虛擬評審奠定了堅實基礎，保證了項目研發順利進行。該數模開發流程已在實踐中得到充分驗證，值得在整個領域內廣泛推廣[2]。