整车数模开发流程解析
2019-11-06刘艳红马正欢王涟清
刘艳红，马正欢，王涟清
（泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201206）
前言
在整车数据研发过程中，所有数字模型按照整车产品分层结构层级分别装配到安装总成中，形成了一个庞大的数据结构——整车装配结构（Vehicle Assembly Structure，VAS），通过配置管理，数据使用者能够快速调用车型配置，满足设计配合和验证需求。但整车装配结构说到底是一个数据管理结构，作为数据结构的基础元素——数模，其质量直接关系到整车装配结构下游用户对结构的使用，数模的开发流程就变得尤为重要。以下将从数模状态定义和数模发布节点两个维度详细阐述整车数模开发流程。
1 数模状态定义
对数模开发进行管控，首先要定义数模状态：定义零件所处开发阶段，以及每个阶段数模需要完成的设计状态，即数模成熟度。
1.1 从设计阶段分
全球产品描述系统中定义了两种零件状态“U（Understudy）”和“P（Production）”状态：
“U”状态：零件处于设计开发阶段；
“P”状态：零件处于可批量生产阶段，数模已设计完成。
1.2 从数模成熟度分
将一个零件从设计开发到批量生产的设计完成度定义为三个阶段：
“0”：粗糙数模，该阶段数模在整车坐标位置上，只有基本的零件形状和尺寸。
“1”：中间状态，该阶段数模在整车坐标位置上，能够体现主导的设计意图，并可用于制造软模的开发。
“2”：最终数模，该阶段数模在整车坐标位置上，完全体现设计意图，能够用于制造批量生产零件的硬模。
在两个成熟度中间，允许工程师释放无成熟度要求的X状态，用于冻结中间工作状态。TcAE 系统为每个状态分别定义了不同的审批流程，流程流转完成，即表示该版本数据状态冻结——不可修改。冻结的数模版本用于上下游、不同数据库之间的数据协同[1][2]。
将设计状态和数模成熟都进行组合，每个零件从无到可批量制造都要经历U0，U1 和P2 三种状态，形成数模发布质量标准[2]，如图1。
图1 数模状态定义
数模发布质量标准的形成为整车开发提供了可衡量的数据质量要求，整车成千上万条零件，如何协调零件的发布时间以满足开发进度需求，需要进一步讨论数模发布节点。
2 数模发布节点
为了保证开发进度，整车开发流程设置了5 个工程零件发布节点，用于确保每个开发阶段数模交付物能够满足下一个开发阶段的使用[2][3][4]：
2.1 概念车工程零件发布节点（Concept Vehicle Engineer ing Release，CVER）
下车体架构件开发阶段又称为概念车产品开发阶段，将该阶段研发的零件发布定义为概念车工程零件发布节点（Concept Vehicle Engineering Release，CVER）。该阶段零件为架构件中的关键零件，是整车开发的基础和起点，如图2。所有零件从初始的U0 状态进行开发，并在节点将所有零件发布为最终状态P2，满足硬模开发要求。
2.2 整车结构工程零件发布（Structure Vehicle Engineering Release，SVER）
获得下车体零件开发的一些关键参数之后，便可启动其他架构件的开发。整车开发流程将此阶段的开发的零件称之为结构零件，其发布节点定义为整车结构工程零件发布（Structure Vehicle Engineering Release, SVER）。该阶段主要包含除了上车体以外的其他架构零件的设计和发布，如图2。
2.3 整车集成工程零件发布 (Integration Vehicle Engineer ing Release，IVER)
该阶段主要研发跟造型面相关的内外饰零件。在设计部完成造型面的最终发布之后，相关内外饰部门开始内外饰零件的开发设计。该部分的零件发布完成之后，集成一辆整车的所有零件就全部完成。该发布节点就定义为整车集成工程零件发布 (Integration Vehicle Engineering Release，IVER)，零件范围如图2。
2.4 集成造车发布（Integration Vehicle Build Release，IVBR）
整车结构零件（SVER 零件）开发的过程中，为了提早验证造车的可行性和BOM 的准确性，整车开发流程在SVER和IVER 节点之间，定义了虚拟造车节点。生产试制部门会在此节点进行物理造车。为了满足集成物理造车对零件的需求，需要将有软模要求的IVER 节点零件在物理造车前发布成U1 状态，整车开发流程将该发布节点定义为集成造车发布（Integration Vehicle Build Release，IVBR）。通常，该节点与SVER 节点为同一天。在物理造车节点，生产试制部门用已经完成开发的CVER、SVER 零件加上软模制造的IVBR零件制造物理样车，供相应功能块进行整车试验。
2.5 长周期集成零件发布（Long Lead Integration Vehicle Engineering Release，LL IVER）
开发过程中，有一部分IVER 零件由于模具复杂程度高，开发周期长，为了不影响生产，这部分零件需要在IVER 节点之前完成数模释放。整车开发流程将此部分零件的发布定义为长周期集成零件发布（Long Lead Integration Vehicle Engineering Release，LL IVER）。
零件的开发不是断崖式的，而是几个阶段同时进行，是一个有重叠，循序渐进的过程。例如，在进行CVER 零件U1 状态开发的同时，SVER/IVBR 零件启动U0 状态；当CVER 零件完成P2 状态，SVER 零件应该完成U1 状态发布，如图2。
图2 整车开发数模发布全景图
全球数模成熟度模板更加详细定义了每个零件在不同节点的成熟度要求（虚拟评审节点、发布节点）。为全球项目开发提供了数据发布进度模板，保证了全球项目开发进度的同步性。
3 结论
本文介绍的数据开发流程，规范了数模发布的要求和时间节点，提高了数模质量，为虚拟评审奠定了坚实基础，保证了项目研发顺利进行。该数模开发流程已在实践中得到充分验证，值得在整个领域内广泛推广[2]。
