1、標桿樣車的分析研討與產品開發2021 年 7 月 7日南京航空航天大學車輛工程系 翁建生 .1、標桿分析的根本概念2、產品研發過程中標桿分析研討3、標桿分析研討的流程、方法與過程4、標桿分析的運用舉例5、結論標桿樣車的分析研討與產品開發.標桿分析首先運用在企業管理層次上的Benchmarking是尋覓在公司執行義務時如何比其他公司更出色的一門藝術 1、標桿分析的根本概念標桿分析的定義標桿分析(Benchmarking)是將本企業運營和產品各方面情況和環節與競爭對手或行業內外一流的企業進展對比分析的過程，是一種評價本身企業和研討其他組織的手段，是將外部企業的耐久業績作為本身企業的內部開展目的并將

2、外界的最正確做法移植到本企業的各環節中去的一種方法管理. 1、標桿分析的根本概念根本思想:孫子兵法:“知己知彼，百戰不殆；不知彼而知己，一勝一負；不知彼，不知己，每戰必敗。將管理層次的標桿分析推行到產品開發層次？Benchmarking法來源于施樂Xerox公司 1979年。經過“逆向工程，從外向內分析其零部件，并學習日本企業以TQC質量管理方法，從而在復印機產品重新獲得競爭優勢。. 1、標桿分析的根本概念 在產品設計與性能的標桿分析方面：國外知名企業普遍采用的方法：汽車公司、飛機公司等國內現狀：標桿分析作為幾何、構造與參數的逆向設計(產業) 外在的分析與內在性能分析不協調 標桿樣車性能分析在

3、部分企業曾經進展了開發 標桿樣車的分析內容與流程建立有待進一步加強 標桿樣車分析數據的利用與數字平臺建立是關注的熱點 緣由：本錢、時間和專業人才限制 . 2、產品研發過程中的標桿分析產品的研發分為兩大類： 現有產品的改良 全新的開發現代產品的研發主要義務：完成創新設計整車、部件、零件與試制多學科的數字設計平臺性能分析與預測回想完好的產品設計過程？.現代企業的研發過程與數字平臺Customer CollaborationEnterprise IntegrationMarketing - Sales - Planning - Purchase - Finance - HRProduct Creat

4、ion - Manufacturing - ResourcesDigital EnterpriseSupplier CollaborationGeometric ModelingManufacturing SimulationDigital FactoryDigital Maintenance. . . . Functional Performance EngineeringFunctional Performance Engineering產品性能.基于數字平臺的研發過程CAE/CAT概念設計的驗證功能與性能驗證Crash - Ride & Handling - Durability - N

5、VH - Manufacturability & Assembly主要的參數、功能和性能CAD/DMU概念設計階段 有形設計功能與性能詳細的參數、功能與性能Production Validation物理樣機與質量試制 測試 改良 分析虛擬樣機設計 建模 分析 優化與改良 目的 概念確認與改良概念設計詳細設計階段.如何在產品設計的階段和流程中確保產品的質量？產品研發面臨的挑戰：本錢和分量的優化以到達不斷增長的各項性能的要求在最短的研發周期條件下，要求到達第一次設計勝利率以最少的研發平臺順應產品不斷變化的要求研發產品的數據和知識共享和再運用OEM和供應商的多層次研討體系與集成 建立在標桿分析Ben

6、chmarking根底上的CAE和實驗相結合的數字研發平臺是關鍵！1、標桿分析的根本概念. 2、產品研發過程中的標桿分析概念設計階段：. 2、產品研發過程中的標桿分析1、標桿分析有助于確定和比較競爭對手技術戰略的組成要素 ，是產品概念設計階段確定競爭戰略的根據2、經過對競爭對手的標桿分析，與對客戶的需求作對比分析，可發現本公司的缺乏，從而將市場、競爭力和目的的設定結合在一同3、標桿分析是產品概念設計階段主要參數、功能和性能確實定與改良目的的根據超越目的、差別目的、降低目的4、標桿分析是產品概念設計階段多學科性能之間協調的主要參考根據概念設計階段：. 2、產品研發中的標桿分析產品詳細設計階段：1

7、、標桿分析在詳細設計階段，要符合概念樣車參數、功能和性能目的的根據整車。2、標桿分析是部件選取和設計與零件設計的參考根據3、標桿分析是在零、部件設計的改良和差別設計在性能方面的參考根據4、作跨行業的技術性的標桿分析，有助于技術和工藝方面的跨行業浸透。. 2、產品研發中的標桿分析產品試制階段：產品的零、部件性能分析對標試制樣車的參數、功能與性能的實驗研討對標試制樣車的參數、功能與性能調試與改良對標CAE和實驗集成的混合數字化設計平臺驗證的根據產品創新設計與知識產權維護的重要根據. 3、標桿分析研討的內容、方法和流程對于企業運作,在不同層面將標桿分析分為三類：戰略層的標桿分析：勝利戰略中的關鍵要素

8、 操作層的標桿分析： 在比較本錢和產品的差別性，重點是功能與性能分析。普通僅限于消費同類產品或提供同類效力的企業，其目的主要是發現競爭對手的優點和缺乏，針對其優點，取長補短；根據其缺乏，選擇突破口。 管理層的標桿分析 ：分析企業的支撐功能 . 3、標桿分析研討的內容、方法和流程產品研發的標桿分析內容：1、研發產品的市場標桿分析產品規劃階段明確提供應顧客什么研發產品和市場定位；確定競爭產品。分析競爭產品顧客稱心度 功能與性能，哪些要素決議顧客的稱心度 、市場占有率、根本參數等。2、標桿樣車的參數與功能分析概念設計階段 選取對競爭對手和行業領先企業競爭產品,進展參數與功能分析。哪些功能最有改善的空

9、間 ？哪些功能在市場上與競爭對手差別化，由哪些功能著手最正確或最具潛力？哪些功能所占的本錢百分比最高？. 3、標桿分析研討的內容、方法和流程產品研發的標桿分析內容：3、標桿樣車的性能分析概念與詳細設計階段經過客觀與客觀實驗與數值分析評價方法對整車、部件和零件進展多學科的性能分析。例如整機多學科性能：產品的動力性、經濟性、平安性、可靠性和耐久性、NVH、支配性、制造與裝配工藝性等(輸出)。系統集成與各性能協調理念與方法；系統的動力學固有特性(系統內在特性)。部件性能：動力傳動系統的動力性、排放與噪聲；液壓系統設計與控制原理，主要傳動機構的原理分析；部件的動力學固有特性零件：幾何設計特點、資料特性

10、，應力分布等，動力學固有特性. 3、標桿分析研討的內容、方法和流程標桿分析研討用途:產品設計、產品驗證、產品問題的緣由分析標桿分析研討的方法:1、調研法與統計分析方法2、客觀評價法多學科有閱歷的專家評價與顧客的評價相結合3、實驗研討與數值分析相結合的方法基于CAT/CAE現代實驗設備和數值仿真軟件. 3、標桿分析研討的內容、方法和流程標桿分析研討的流程：實施標桿分析主要有確定內容 選擇目的 搜集分析數據 確定行動目的 實施方案 跟蹤結果。(不同屬性分析)1、確定要進展標桿分析的詳細工程對不同設計階段制定不同的分析工程，與設計流程同步。2、選擇目的確定了進展標桿分析的工程后，就要選擇詳細的標桿對

11、象：競爭對手和行業領先企業產品和已消費產品。. 3、標桿分析研討的內容、方法和流程標桿分析研討的流程：3、數據的獲取與分析運用客觀與實驗分析方法，按實驗規范進展大量的實驗與數值分析，對實驗數據進展分析與對比。(關鍵之處和難點)4、確定行動方案運用數據分析結果，建立模型，找到差距。確定縮短差距的行動目的和應采取的行動措施，這些目的和措施必需交融到產品的設計中。5、實施方案并跟蹤結果標桿分析是發現缺乏，改良產品設計并到達最正確效果的一種有效手段，整個過程必需包括定期衡量評價到達目的的程度。假設沒有到達目的，就需修正行動措施。. 3、標桿分析研討的內容、方法和流程標桿分析需求相當大的投入標桿分析的四

12、項典型本錢是：人力資源本錢：多學科的專家和實驗與分析人員設備與儀器本錢：多學科的實驗設備投入時間本錢：是不延續的跟蹤研討數據管理與軟件本錢：建立混合數字設計平臺.輸入附件與風噪聲道路不平觸覺視覺聽覺輸出系統4、標桿分析的運用舉例-車輛NVH整車系統發動機方向盤抖動座椅振動后視鏡振動司乘人員耳側噪聲車輪不平衡.4、標桿分析的運用舉例確定汽車NVH性能目的制定的主要要素有：顧客的要求： 在汽車不同工況和路面條件下的振動噪聲程度和聲音質量。政府強迫法規:經過噪聲的限制。競爭對手樣車程度：開發新車與標桿樣車的程度。公司技術程度： 公司在汽車NVH設計、分析與實驗方面的才干和配套供應商程度。汽車NVH目

13、的設定(概念設計階段).4、標桿分析的運用舉例顧客的要求分析：設計新型汽車的市場定位和顧客群的要求。標桿分析：經過市場信息和咨詢結果，對標桿樣車在振動噪聲方面的特點進展定性認識和定量分析。在規劃階段確定NVH的程度定位.4、標桿分析的運用舉例.4、標桿分析的運用舉例競爭對手標桿樣車程度定性和定量分析法：客觀評價：專業試車員評價與顧客評價實驗客觀評價： 整車和部件NVH程度實驗評價-不同工況下的振動評價、噪聲評價、不平順性評價整車NVH固有特性實驗評價： 振動模態，聲腔模態，物理參數、剛度、阻尼、聲學資料特性.4、標桿分析的運用舉例經過標桿樣車整車和部件NVH程度測試主要和對比樣車程度和質量，確

14、定開發車型的NVH目的。經過整車NVH固有特性實驗和部件固有特性實驗，可將其頻率分布規律和隔振、隔聲與消聲特性作為整車和部件的特性要求。在對整車實驗中要特別留意參考樣車在隔振、吸振構造、隔聲與消聲資料與構造。經過實驗了解這些構造的作用和對整車振動和噪聲的奉獻。經過對比樣車的實驗結果和專家決策提出整車級與部件級振動噪聲的目的圖：頻率范圍、隔振、吸振、隔聲與消聲要求(CASCADES)。如何實現汽車的NVH目的.4、標桿分析的運用舉例例如：整車模態實驗舉例(奇瑞車)車身的固有頻率目的一彎：28-31Hz一扭：32-35Hz部分：40Hz方向柱系統：一彎 35Hz.4、標桿分析的運用舉例動力總成隔振

15、設計標桿樣車隔振實驗動力總成懸置剛度實驗動力總成轉動慣量實驗(標桿車與設計車)懸置安裝參數動力學建模與分析設計隔振系統.4、標桿分析的運用舉例鼓勵激振器或力錘力傳感器呼應加速度計激光接受器LDV振動模態實驗方法.4、標桿分析的運用舉例桿樣車：卡特彼勒(Caterpillar)小型發掘機3055三一重機SY65C、SY75C標桿分析：液壓泵噪聲是主要源改換液壓泵噪聲下降近5分貝分析方法：階次分析與濾波預測發掘機駕駛艙噪聲控制.優化ComponentModelingSystemSynthesis呼應分析呼應評價LoadsOKYesNoComponentModelsComponentModels零件建模LoadsLoadsLoadsCAE零件建模Loads實驗系統分析的頻率特性實驗驗證的混合模型4、標桿分析的運用舉例CAE/CAT混合動力學模型的動力學呼應分析標桿分析.X載荷 系統動力學傳送特性呼應建模評價問題的緣由驗證目的設定4、標桿分析的運用舉例標桿分析是動力學反問題CAT.CAE與CAT數字建模集成建立混合數字平臺概念虛擬樣機總體初步設計設計詳細設計零件建模零件t實驗車輛EM基于零件的建模特性建模部件子系統車輛目的子系統目的特性建模優化與調試實驗樣車標桿分析.Motion - MechanicsSt