浅谈整车平台与平台化开发

2015-05-30 10:48杨茂华
企业技术开发·下旬刊 2015年10期
关键词:平台化模块化

杨茂华

摘 要:文章通过个人的理解、感受和体会,针对平台、平台化、模块化等3个重要议题介绍了当前的现状,阐述个人的一些意见和主张。

关键词:整车平台;平台化;模块化

中图分类号:F426.671 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)30-0009-03

1 平台、平台化、模块化的概念

通常所说的平台相信大家并不陌生,马上就会联想到汽车平台,主要是说的一组公共架构,与汽车底盘相似,可以根据不同的车型大小进行调整,这样就可以确保该平台可以适用于各种产品生产。当前汽车产品平台构架主要分为七部分,分别是地板、发动机舱、悬架、制动、传动、发动机、电气系统。平台示意图,如图1所示。

何为平台化?外形、内饰千差万别,但基础平台一模一样即为平台化。平台化基础是车型平台,每个车型平台当中包含一系列车型,并拥有共同的底盘、车身、电气等核心部件,他们能用同样的工艺在同一条生产线上生产,并对接相同的供应商。目前大部分车型平台与汽车等级匹配,如将所有紧凑型车合并在一个平台内,好比大众PQ35平台、通用Delta平台,以及宝马3、5、7系平台。这是对车型平台的一种开发,根据生产需求制定相应的生产方式和标准,这样不仅可以确保企业在规定时间内完成生产任务,还可以降低汽车生产成本,并且还可以根据市场需求变化而进行调整。平台化示意图,如图2所示。

讲完平台和平台化的概念以后,该讲解模块化了,主要是讲述的一个系统互换模块,需要共享标准化接口,汽车商之间可以通过平台模块实现汽车技术的交流与开发。这种模块化结构的实行可以有效降低汽车生产成本,优化供应产业链,并且还会提高汽车生产质量,以最小的成本获得最大的经济效益。模块化示意图,如图3所示。

2 平台化开发的现状总结

结合IHS AUTOMOTIVE有关情报资料可以看出,世界各大车企的主要平台均取得了实质性进展。全球各大车企主要平台進展汇总表,见表1。

3 平台化理念、核心技术策略、实施路径

3.1 理 念

通常所说的平台化理念主要是针对传统开发模式进行创新,实现产品群开发模式,不再以单一的车型进行研发,而是将汽车平台作为规划标准,通过一个平台寻求与所有车型的平衡,这样就可以在一定程度上减少生产成本,也可以根据消费者的需求进行适当调整,尤其是汽车零部件方面,要体现出设计的个性化。

3.2 核心技术策略

核心技术策略:一是基本的整车总布置尺寸L113策略;二是将动力总成悬置点统一。L113是指前轮轮心到驾驶员假人脚尖点在汽车前后方向上的尺寸,该尺寸与乘员无关,汽车造型对此也不太在意,将其固定相对来说并不困难。但真正要落实这个L113尺寸,工程上则需要综合兼顾车辆的动力学性能及整车安全性能;另外,动力总成悬置点统一,则需要通过降低动力总成矩阵的复杂性以便实现整车布置与性能的统一。核心技术策略示意图,如图4所示。

3.3 实施路径

①在对汽车平台进行开发前,首先要对产品群的需求进行详细调查,要对车型进行规划和车型分布开发,要能够使零部件实现通用的目的,这样既可以将消费者的需求表现出来,还可以降低汽车研发成本,无疑是最佳方案。

②汽车平台的研发需要经过三个阶段,分别是平台开发、车型开发、总成开发,设计单位主要将重点放在平台开发,因为平台开发出来就可以有效降低汽车生产成本和周期,还可以满足消费者的需求变化。

③在对汽车平台进行开发时,务必要遵守新旧搭配、效率为先的原则,要尽量确保旧的汽车平台更为成熟,然后才可以根据汽车市场需求变化进行新平台的研发,这样可以有效保证汽车企业的稳步发展。

④企业在开发汽车平台时,必须要建立完整的技术规范,要坚持通用化原则,一种汽车平台的研发必须可以适用于一系列车型的生产。

⑤汽车企业在开发平台时,不仅要加强技术创新,还要与核心供应商进行合作,降低汽车配件成本,统一产品规划,这样可以有效确保汽车生产工序的稳步发展。

4 平台化开发的利弊分析

4.1 平台利益

①降低生产成本:平台的开发可以实现同一系列车型之间的平台共享,这样就可以降低研发成本和生产成本,有利于市场划分计划的制定。

②提升品质,减小创新难度:平台研发出来后,厂家可以对汽车平台进行共享,改进零部件,这样也就可以实现自主创新,提升产品质量。

③统一标准:在对汽车平台进行研发时,必须要严格按照国家相关标准进行研发,也要结合消费者需求加以设计,统一汽车平台标准。

④实现产品差异:当汽车平台研发成功后,就可以有效降低汽车生产速度和成本,更容易实现产品差异化。

⑤精简零件,简化管理:由于不同车型的零部件使用不一样,但是汽车平台共享之后就可以适当减少零部件,简化零部件的库存情况。

总而言之,汽车平台的开发实现了不同车型平台的整合,这种设计理念主要源自消费者的个性需求,根据全球市场产品的不同需求,实现零部件架构的统一,这样就可以有效降低汽车生产成本和零部件的采购成本,还有利于汽车技术的创新,减少研发费用的投入。

4.2 平台弊病

①当汽车平台研发成功后,可以实现不同需求、不同车型的生产,虽然降低了生产成本,但是也对该系列汽车的研发起到了限制作用,很难在技术上实现突破。

②平台确定了车型的一部分系统的同时,事实上也制约了平台之上搭载车型的灵活性,使车型的性能并不能最完美的契合目标消费者的需求。例如,当小型车与中型车共享平台时可能会导致小车型的性能、重量和燃油等表现的溢出;而当较高级别的车使用小的车型平台的时候,可能会影响高级别车的稳定性和驾驶感受。

③改动的适应性难度问题,平台的组成元素可分为变化的和不变化的两部分,如果变化的部分不能很容易整合进入不变的部分,就需要对原平台进行大幅改动,因而增加成本。譬如雷克萨斯RX与ES出自同一平台,但一个多了四驱后立马提高了接近20万的价,研发成本对整车价格的影响体现得淋漓尽致。

④平台之间共享零部件的数量巨大,平台件的质量问题会引起较为广泛的影响,。平台愈大,面临召回的风险也愈大,这是平台化过程中每家主机厂和供应商都不可避免的考验。2009~2010年间,丰田汽车的大规模召回事件让其品牌形象受损严重,小小的设计失误影响了全世界各地近百万名车主。大众遭遇过百万辆问题车召回事件并极不情愿的修正了后悬挂系统出现的潜在设计问题;随着国内汽车召回制度、质量三包政策的落地,作为自主品牌的压力和风险将会变得更加巨大。

⑤品牌工程问题,由于厂家有了在同一平台上开发多个产品的能力,会造成同一地区的“内耗”竞争。比如美国市场上的雪佛兰、GMC、别克、萨博甚至五十铃的个别产品实际上是同一个东西。

⑥企业营销问题,当厂家重点强调平台概念的时候,精明的消费者会偏向于购买同一平台下经济型车型,从而对较高品牌价值、较为高端的车型销量产生消极的影响。

概而言之,实行平台化可能带来的问题包括:会降低车辆性能适应客户多元化需求的灵活程度;会给品牌营销带来一定消极影响;平台一旦有问题影响的车型数量众多。

5 未来发展趋势及发展前景

如今,世界上各大著名车企正在加紧推出适合自身发展需要的平台及衍生车型,诸如:奔驰的MFA前驱平台和MRA后驱平台、宝马的UKL平台、奥迪的MLB纵置发动机平台、大众的MQB平台、沃尔沃的SPA平台、日产的CMF平台、保时捷的MSB前置后驱平台、PSA的EMP2平台和丰田的TNGA平台等;与此同时,自主品牌同样不甘示弱也在积极发展适合自身发展需要的平台。例如:奇瑞的A0平台,吉利的紧凑型轿车“FE”平台和高端车型KC平台(沃尔沃技术支持和合作),上汽的GlobalE平台(源自通用EpsilonII平台),北汽的M-trix平台(基于萨博平台改进),长安的高端车C平台。个人认为:在竞争异常激烈的汽车制造业里,高产灵活且具有全球兼容性的大型平台化生产方式才是开启成功大门的金钥匙。

随着用户对产品多样化的需求增加,汽车更新換代的速度加快,汽车生产厂家开始面对更细分和个性化的需求。要响应瞬息万变的市场,平台柔性化与模块化是平台发展的必然趋势。所谓的柔性化(flexibility)是相对于通用化、定制化而言的。传统的平台主要用于实现单一车型的大批量生产,出于规模经济的要求和设计技术的限制,都注定其生产流程和生产线是不能随设计而灵活改变的。而柔性平台可以根据市场变化将不同地域、不同企业的零部件生产资源进行整合,以最快捷的方式对平台做出二次开发,根据客户的需求在生产流水线上预先做出改动,是某平台能以很短的开发周期开发出较低成本、较高质量的“不同”车型来面向不同细分市场用户需求。模块化生产模式可以看作是平台的升级,它把不同需求的车型部件分别搭配成各种“模块”,然后将其与特定平台相搭配,就像我们平时组装电脑的做法一样,这样就达到了在同一平台上生产不同级别车型。采用模块化模式的厂家可以在全球范围内进行汽车模块的选择和匹配设计,优化汽车设计方案,有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平,提高汽车的装配质量,缩短汽车的生产周期;平台柔性化与模块化示意图,如图5所示。

另外,据外媒报道,日本14家汽车及摩托车企业将携手成立“国际标准研讨会”,欲在通用性高的零部件和车载半导体等方面统一规格,以降低零部件开发和生产成本,提升日本汽车的竞争力,抵御欧洲车企模块化、平台化的冲击。据悉,14家汽车企业达成共识,相约选定统一规格的零部件和构件,在模块化平台的基础上,打破不同企业之间的“藩篱”,形成具备竞争力的“日本标准”,抱成团征战海外市场。

6 平台化开发的必要条件

纵观各大车企平台化发展历程,对于自主汽车厂家想要推广自己的平台化,必须逐步具备以下几点条件。

①资金充足。想要进行汽车平台研发,首先要确保资金充足,因为这是一个漫长的过程,不能在研发过程中资金中断,那将功亏一篑。

②具备丰富的产品研发经验。汽车企业必须要有一定的规模,从事过汽车平台研发,积累了相关研发经验,要有大批汽车平台研发专业人才,这是汽车平台研发的基础。

③行业标准的话语权。在汽车平台研发成功后,汽车企业必须要对汽车平台进行推广,这时就需要汽车企业在行业内部有较高的话语权,能够引领行业的发展,让供应商跟随自己的标准。

④完整的供应链体系。汽车企业必须要具备完整的供应链体系,要能整合汽车研发、生产所需要的所有零部件供应商,要具有强大的话语权,能够给予供应商技术上的支持。

⑤可观的年销量。如果汽车企业在研发出汽车平台之后,没有好的销量,那么前期的投入就将白费,也就失去了研发汽车平台的意义。

7 建 议

7.1 正确看待自己的位置

目前,自主车企体量大于100万辆的基本没有,过50万辆的几家还是新鲜上位,这时,盲目着手平台化和模块化,即便规划很好,实际操作过程中,也会被尚未存在过的车型束手束脚,导致最后降低成本的初衷没能实现,性能反而“被妥协”(部分车型设计过度、部分车型设计不足)。而一个车型滞销,会导致后续规划可能被暂停甚至终止,到头一场空。

7.2 认清优势

我国的汽车发展还是经验欠缺,但是,人才基数、年轻化和低成本都是优势,在这个所谓“工程师红利”的时代,与其跟随别人的脚步,不如尽力做一个完善用户体验的汽车产品。这之间无需模块与共用的约束,凡事从客户需求出发,甚至可以任其“野蛮生长”,探测一下我们自己的极限。当车辆投入市场后,自然会高下有别,会选出最成功的车型,这时再以其为基础,演化更多的车型出来或许更好。即便失败了,损失的是一辆车,而非一个模块化的架构。

7.3 战略合作,共同开发

平台不仅仅局限于某一个汽车制造厂或者品牌集团单独开发及使用,不少车型平台都是由数家车厂达成战略合作,共同开发,以降低平台开发的成本以及风险,以及单台汽车售价。如丰田Aygo、标致1007以及雪铁龙C1,便是丰田集团与PSA合作开发的微型车平台。

8 结 语

一个好的平台,就有可能让一个企业翻身,这就是平台的重要性,也是平台化的魔力所在。可以说,光凭一款车型单打独斗就能混日子的时代已经一去不复返,只有真正的团队作战,才可能在市场中赢得发展先机。对于自主品牌来说,平台化不应只是一个概念、一个炒作的落点,而是未来能否真正实现可持续发展的关键因素,甚至是决定性因素。

参考文献:

[1] 姚文轩.汽车零部件产品平台化研究及案例分析[D].上海:上海交通大 学,2012.

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