车联网时代下的整车开发模式研究

谢小虎 张育维 李洋

摘.要：互联网技术深入影响着传统汽车制造业的产品开发模式和营销模式。基于互联网思想的车联网技术将推动传统汽车行业由制造型企业逐步转型为解决方案服务型企业。本文结合车联网技术对汽车制造行业的影响分析，提出构建以车联网车型、大数据分析、数字化设计与数字化制造、网联化个性化选车系统为主要特征的整车开发模式。

关键词：车联网技术;大数据分析;整车开发

中图分类号：U462

文献标识码：A

文章编号：1005-2550（2019）06-0008-06

Research on Vehicle Development Model in the Age of Vehicle

Networking

XIE Xiao-hu， ZHANG Yu-wei， LI yang

（ Dong feng Commercial Technological Center of DONG FENG Commercial VEHICLE CO.，

LTD， Wuhan 430056， China ）

Abstract： Internet technology deeply affects the development and marketing mode of traditional automobile manufacturing industry. Vehicle networking technology based onInternet thinking will promote the transformation of automobile industry from manufacturingenterprises to solution一service enterprises.' This paper analysis the impact of vehicle .networking technology on the automobile manufacturing industry， and a vehicle development model will be established， which is based on networking vehicle model， large data analysis， digital design， digital manufacturing， networked personalized Vehicle selection system.

Key Words： Vehicle Networking Technology; Large Data Analysis; Vehicle Development

謝小虎

获得武汉汽车工业大学本科学士学位和清华大学车辆工程专业工程硕士学位。现任东风商用车技术中心先行商品开发部部长，产品工程师，研究员级高级工程师。主要研究方向：卡车技术发展趋势，整车设计方法，新产品开发流程。

引言

车联网是车辆电气化技术和互联网技术在汽车制造业相互融合后发展起来的新兴应用。电气化技术、互联网技术的迅猛发展使得电动化、智能化、网联化、共享化汽车时代应运而生。车联网产品在国内已开始进人商品化阶段。具有车联网功能的乘用车、卡车成为市场需求主流商品之

车联网时代已到来。车型标配车联网系统已成为现实需求。同时基于更高阶技术的自动驾驶.时代已进人示范市场阶段，包括港口，封闭工地，封闭道路示范车。

车联网技术利用两个领域的数据信息，建立智能、网联、共享特质的商品技术，并进一步创造出一个工业化、信息化的生态环境场景。车联网一方面基于车载传感器、车载控制器、仪表接口、T-BOX、车辆工况参数、驾驶员行为状态、货物装载状态，一方面基于移动通讯技术领域的GPS、移动通信、V2X技术（DSRC/LTE）、云服务器和手机APP软件技术，实现人、车、道路、交通标志、地理环境之间的信息化融合，为客户场景提供一种“解决方案”。车联网极大地提升了用户使用体验，增强了客户黏性，另一方面发挥了提高汽车安全性、减少了交通拥堵、油耗和环境污染的社会管理价值，拓展了汽车技术的附加值，为传统制造业衍生出新的商业领域，即互联网+汽车或者汽车+互联网两种基本应用模式。

本文主要分析传统卡车制造业的发展现状和问题，分析车联网技术在卡车技术领域的应用作用，研究如何建立与车联网时代相匹配、相适应的整车开发模式。

1传统卡车制造业发展现状和问题

传统卡车制造业经过长期发展，形成自身的产业优势"：

1）制造能力强，生产规模大;

2）零部件供应链体系完整;

3）丰富的质量和成本管理工具，精益管理经验;

4）采用平台化、系列化、模块化车型开发模式，车型品种丰富;

5）零部件标准化程度高。

卡车制造业的产业优势很大程度上依赖装备制造业和人才优势。当前市场环境下，随着我国改革开发和社会主义市场经济的高速发展，先进制造设备和先进制造管理方法得道普遍应用，国内卡车行业的设计、制造、销售能力明显加强，巩固，了国内市场国产卡车的市场占有率领先地位。但是另一方面，规模化制造能力的进步带来不同品牌之间的产品特性差距缩小，甚至出现一定程度的同质化产品，比如发动机、变速箱、后桥等关键总成相同，车架、悬架、车轮、轮胎等底盘结构件的尺寸、材料、工艺相似，甚至造型设计也出现特征“雷同”现行，比如前面罩、保险杠、大灯、仪表内饰等造型件。这种竞争情况下，一方面造成产业上的重复建设、重复开发、价格竞争，另一方面不利于应对国际卡车品牌的竞争，不利于促进和提升国内卡车的国际化竞争力。

如何解决该问题？一种观点认为应该要以国际卡车品牌的技术、质量为制造标杆，投人大量制造资金，开发品质上与国外卡车品牌相当的产品和制造能力。本文认为这种单纯的制造能力再造的观点具有一定的局限性。中国地域广大，经济发展不平衡、不充分，卡车需求结构复杂，生产一致性监督和社会使用过程监管能力还在发展中，甚至存在一定程度的空白和缺失。在这种不平衡、不充分、不协调的交通运输环境下，需求层次分析将起着举足轻重的指导作用，即分析判断当前客户最主要的需求特征，以客户需求特征划分产品开发时代;对于制造能力建设，同样以产品开发时代为输人。防止传统的高品质、大规模制造能力投入理念造成的“沉没成本风险”——传统的高品质、大规模制造能力高投人不一定能在国内复杂、多样化、不确定的多元化需求环境中取得与国外成熟稳定、法治化程度高市场一样的经营效果。

1.1卡车客户需求变化分析

依据国内卡车从业人员年龄结构特征大数据画像”，中青年为卡车驾驶员主力军。25岁～35岁年龄段占据66%的人员构成。同样，中青年群体也是手机和信息消费主力军。信息化已成为当前最主要的消费需求之一。卡车制造行业和卡车同样面临能否开发出信息化功能配置，作为产品的主要卖点，支持中青年卡车驾驶员群体、中青年物流公司管理群体的“潜在消费特征”——信息量大，通过手机获取，满足信息分析需求，通过大数据分析降低管理性成本（货源信息、交通信息、车辆故障和交付风险、车队管理、驾驶员行为管理）。传统的依靠个体经验、口头信息、人工记录等方式存在的低效、不精准矛盾更加突出。

在市场调查中曾有一位50多岁的车队管理者反映，一个20多岁的年青大学生加一个电脑，加一套基本功能的车联网系统，利于数据采集和数据分析能力管理50多台车辆的车队的能力，远远超出一個从业30年的老队长。数据的客观性极大地支持了车辆性能评价和驾驶员能力评价，简化了管理复杂度，实现了低投人换来高回报的经济效益和管理效果。

1.2卡车运输模式变化分析

卡车运输模式在不断地演变。传统制造业和传统的整车开发模式方式造成的开发周期长、车型配置可选择性少与运输行业快节奏、低成本、高效率发展趋势不相匹配。整个行业和从业者产生大量“痛点”。这将必然促进新的运输业模式需求。从行业实践分析，“数据”和“信息”具有特质会产生过程透明、信息共享、低沟通成本的业务模式特征。对于卡车运输业务而言，这些特征可以解决卡车运输车型和运输路径规划的精准度，提高运输过程信息的共享化，提高柔性、灵活性，减少离散化、信息璧垒、路径规划不良产生的时间浪费和燃油成本。互联互通、运力组合、时间接力、线路衔接的大车队运输模式必将成为行业需求。

我国通过在交通运输领域推广基于北斗系统的具有定位功能的行驶记录仪，极大地促进了国内卡车市场车联网技术的应用，逐步改变了卡车运输模式，推动物流运输和汽车制造不断向高质量方向发展。大车队运输企业不断涌现，车联网需求集中爆发，车联网系统不断升级，展示出极其良好的发展态势。同时市场客户对车型技术和整车开发模式也提出更多实践问题，促进汽车制造企业不断改进产品设计理念，改进产品开发流

程和制造技术能力【3】。

1.3车联网时代将成为卡车制造业的外部环境和必然需求

车联网将成为卡车制造的外部环境和必然需求。车联网技术将车辆的工况参数，如速度、行驶里程、发动机转速、功率、油耗、换档、制动、转向、货物装载（量）、故障码等车辆信息，与GPS和移动互联网的物理参数，如海拔、轨迹、计算速度相结合，建立了基本阶段的车联网信息。未来随着“五化”技术发展，进一步与交通标志与信号、高精度地图、驾驶员行为状态相结合，建立高级阶段的车联网信息。

以车联网、大数据及云平台为基础，建立以客户为中心的生态系统，利用生态系统产生的大数据驱动客户画像、汽车产品和制造过程智能化、网联化、共享化，实现数字化工厂及个性化车型定制，本文称为“车联网时代下的整车开发模式”。

这种模式，体现了互联网+的科技发展趋势，体现了卡车+互联网的工业制造趋势。不再是单纯的品质和大规模制造能力投入，而是追求以客户为中心的生态系统开发，加大车端、云端、手机端信息化配置开发，建立信息化服务软商品，开发后市场服务型产业价值链，持续改善客户体验，重构汽车制造业的先进性优势。

2汽车制造行业车联网技术开发及应用现状2.1车联网技术影响范围

车联网技术延伸至物流、保险和汽车后服务等，以“大数据信息”为一种生产力要素，按照“卖什么服务于什么”支持传统汽车企业开发新的商业领域，包括：智能化车载配置、定制化维修保养服务和大数据分析报告服务。依据“大数据”的商业模式使得汽车行业建立了互联网思维指导下的新型商业模式，包括出行服务APP、货运APP、驾驶行为分析APP、车队管理APP。

传统的汽车制造业强国和汽车巨头是车联网技术与汽车设计与制造相互融合的开创者、推动者。美国的通用汽车公司和福特汽车公司、欧洲的戴姆勒奔驰、斯堪尼亚公司都推出了自己的车联网技术和汽车产品，并持续地进行研发投人和产品升级换代，不断创造出新理念、新车型、新的细分市场，引领行业的产品技术和经营管理发展趋势。亚洲市场上，汽车巨头丰田和日产公司也相继开发车联网服务G-Book和CarWings，本田公司推出了车联网服务Internavi。

东风商用车技术公司按照集团“五化”技术趋势判断，积极布局车联网技术发展规划，组织推进“五化”技术储备和商品开发。2018年推出了东风车联网1.0版商品，并搭载全新一代D760、D320、D560战略车型推向市场，积极适应中、重卡市场“五化”竞争趋势，建立东风商用车领先新优势。

2.2车联网时代的整车技术架构和整车生态系统

车联网时代的整车技术架构，具有以下基本特征：

1）信息化技术和传统制造行业的工业化技术相互融合，相互支持;

2）具有智能、网联、共享特征和云平台;

3）具有强大的信息交互能力和标准化的互联互通接口;

4）具有感知、控制、执行系统;具有发展中的人工智能系统（AI）和自动化驾驶技术;

5）具有大数据分析技术;过程可视化能力;

6）轻量化、电动化结构为主。

车联网时代的整车生态系统，是一种多场景互联互通、相互协同的系统。时间轴上覆盖产品的生命周期各阶段，功能轴上覆盖产品的多元化应用场景。人、车辆、货物、道路、环境和大数据是构成整车生态系统的基本要素。

车联网生态的核心价值是“服务价值”。从客户需求挖掘，到给客户分类，给市场分类，给工况分类，客户需求分析由传统的问卷和现场调查转型为“大数据统计与客户画像”。从动力性匹配、降低燃油消耗、提高车辆可靠性、提升驾乘舒适性、丰富车型配置，整车设计又传统的先设计制造、再根据客户需求进行适应性改进，逐步演变为“客户参与设计”，开发“定制化车型配置”，客户的声音得到更快的传递和互动。开展售后“预见性维修保养”，依据大数据统计车辆运行状态，分析判断关键件、重要件参数，识别潜在故障，提前更换、维修潜在故障零部件，为客户车辆出勤率提供更高水平的技术保证。【3】

车联网技术及大数据，将会对研发和制造领域产生以下影响：

1）客户需求数字化画像;

2）定制化车型开发;

3）模块化产品设计和制造;以最少的模块实现最大化的客户需求;

4）数字化制造技术和数字化工厂;

5）先进的PDM/BOM系统。

3车联网时代下的整车开发模式

3.1开发模式定义

车联网时代性的整车开发模式，核心是贯彻网联、智能、共享理念，以大数据技术为平台，实施“整车+后市场”同步开发的整车开發模式。

其中车辆、部件、系统和零件（含硬件、软件）开发可以看作一个有实体、可设计、可测试的“硬产品”。“场景、数据、分析报告、服务（含金融）”开发可以看作一个无形、可体验、可价值化的“软产品”。因此，这种开发模式1）覆盖车辆全生命周期;2）覆盖客户所有应用场景;3）同步开发“硬产品”和“软产品”;4）车型全系标配车联网系统，即车联网车型，建立大数据“入口”。

在这种整车开发模式下，为满足客户对配置多样化的定制要求，制造能力必然面临品种多、周期短等客户诉求。这将促进制造技术必然走向数字化制造技术和智能制造。以先进的PDM/M-BOM系统管理制造过程，以先进的智能设备生产制造产品，三维数模和智能设备相结合，快速验证客户需求的产品设计结构，保证零部件加工精度，保证整车装配精度，减少实车装配次数，从而减少开发周期，节约开发成本，缩短交付周期。

3.2技术体系及零部件变化

在车联网时代，整车关键技术增加了与互联网、云平台、人机交互、传感、控制、执行相关的技术体系和零部件。车端、平台端、手机端的软件及其代码开发测试成为整车设计的关键任务。场景匹配、数据通讯和计算方面的故障诊断将成为整车验证的关键任务。汽车制造企业需要建立“场景测试环境”，包括：虚拟场景测试设备;场景模拟测试道路和场地。正在发展中的“智能小镇”是一种完全模拟现实环境中的各类场景为主的作为车辆测试环境，车辆在复杂、多变的任务场景中经历软件标定开发、故障模拟测试、使用体验评价，从而保证产品综合特性满足车联网时代下的客户需求。

在节能、环保法规驱动下，电动化车辆技术将进一步成为主流卡车技术。这将进一步减少传统汽车零部件，包括柴油发动机，机械变速箱，燃油箱，发动机冷却系统，发动机进、排气系统，将改变驾驶室造型，改变驾驶室内部空间布置，改变底盘布置，改变车辆评价标准和测试程序。【4】（图5）

3.3开发流程变化

1）基于大数据“门户”建立客户大数据画像支持精准化营销流程

基于大数据化的客户画像，将建立“客户数据库”。“开发什么样的车”、“为什么而开发”有了更清晰的输人信息和特性化参数表。大数据分析将成为一种商品开发职责。需要开发网联化的个性化选车系统、服务响应和过程可视化系统，建立大数据“门户”，支持精准化营销流程。技术人员将更准确的理解客户，站在客户角度开展产品设计。对客户需求的理解在公司内形成清晰、统一、量化的管理标准。营销人员将更数据化、特征化、参数化的分类客户需求，定位产品特性导向，实施全生命周期的精准化营销。

2）建立整车和后市场同步开发流程

整车+后市场同步开发模式下，产品开发不仅是为了制造一台车，销售一台车，而要覆盖客户使用车辆的全部场景。这需要建立专门的后市场商品技术开发体系，包括企划、开发、营销职责。研究建立车联网盈利模式。研究建立基于客.户体验的评价模式。

3）建立新型供应商选择流程

在新的技术体系框架下，软件、平台、移动通讯、大数据分析、品牌推广将成为新型业务领域，需要研究构建满足这些业务开发需求的供应商体系和管理流程。同时，企业品牌及其标志、符号将成为品牌的关键要素。既要考虑产品特点，企业文化，又要考虑客户审美规律和接受度，这将使得品牌设计业务在企业开发流程中占据更大重要的开发地位。

4）建立模块化产品设计流程

客户多样化选择和场景解决方案开发，将促进定制车型配置丰富度扩大。为了以更少的零部件满足更多车型配置的制造管理要求，模块化产品设计将成为主要的设计流程。平台架构将表现为一个抽象的“虚拟车”，通过功能、特性和接口管理为客户多样化需求开发的模块实体。基于虚拟的平台架构的功能、模块和接口的开发将替代完整基础上改变部分零件、尺寸进行适应性的设计流程。车型品种数量级将极大地丰富。并且具有同时开发、同步投产的制造要求。终端客户将通过定制化营销系统软件，可以在主机厂提供的车型平台上，按功能特性目标、接口规则，选择模块组合，构建出自己需要的车型配置，即营销过程由推荐车型转变为推荐模块。这将显著减少车型开发浪费——因为客户很少选或根本不选的模块将在迭代开发中自动被淘汰。理想状态下，将实现“没有两台车完全相同车”的高度定制化营销。这将使得汽车从设计、制造、零部件供应链、销售选车和维修保养模式，更进一步发展出“模块和接口”为基本业务单元的流程体系和信息系统，支持制造企业从产品制造为中心的经营模式转型向功能服务为中心的企业经营模式。

5）建立数字化制造流程

传统的制造流程基于CAD图纸和技术条件生产部品，完成整车（底盘）装配。在新的整车开发模式下，制造过程将转型为数字化制造，即应用三维数据开展生产制造和装配验证（DMU）。数字化样车将替代实车完成装配工艺、干涉、运动仿真分析。这将极大的节约制造成本，缩短制造验证周期，提高产品尤其是模块化产品的开发速度。

6）后市场服务流程重要度

传统的汽车行业主流程是产品开发流程和销售流程。服务流程处于保障作用地位。在新的整车开发模式下，基于车联网的大数据分析、云平台衍生的服务价值，将决定客户体验，并决定车辆这个“硬产品”的市场接受度。后市场服务流程将由保障性作用转型为开发型作用，支持企业开发后市场占有率，获得后市场客户群信息和营销价值回报。后市场服务流程地位提升。销售流程地位相对降低。随着共享汽车社会和自动驾驶技术的发展，今天的销售流程未来可能将逐步转型、甚至消失，取而代之是依托共享信息平台、个性化租赁经营模式的后市场服务流程。

4结束语

互联网时代不可逆转。车联网时代应运而生。车联网技术为传统汽车制造业从“制造型”企业转型为“解决方案服务型”企业提供了强大的发展驱动力，为汽车企业及卡车运输管理和车队管理提供了数据化、智能化场景解决方案技术。结合以上分析，本文研究了互联网时代的整车技术体系、零部件变化和开发流程变化，提出了新的整车开发模式，希望对车联网行业和整车设计方法的发展有所裨益。

参考文献：

[1]梁开荣，张琦.汽车精益集成产品开发[M].北京：机械工业出版社，2013.12.

[2]图2，图3数据引用自网络

[3]（德）EricHoeke著.载货汽车技术[M].朱思洪，缪小红译.北京：机械工业出版社，2009.8.

[4]东风商用车技术中心内部材料.

[5]KARLT.ULRICH著.产品设计与开发[M].詹涵菁译.高等教育出版社.

[6]崔胜民著.智能网联汽车新技术[M].化学工业出版社.

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陈赣：

此论文从整个社会的汽车电气化技术和互联网技术的发展入手，阐述了在新的社会环境下商用车用户需求的变化和使用模式的变化，进而对商用车开发模式和流程、制造方式、及后市场服务方式的变化提出了作者的见解。

车联网的迅速发展，随着智能网联汽车的技术发展，是一个不可逆转的进程。汽车工业和汽车技术必然会有适应这种发展趋势的变化。智能网联汽车的技术发展路线尚处在摸索阶段。多条技术路线并举，互相借鉴，互相对比，逐步形成一条汽车企业、互联网行业、IT行业一致认可并且能满足汽车用户需求的技术路线。在这一个发展进程中，如何占领市场先机，如何引领技术发展，是每一个汽车企业必然要面对的问题。本文作者針对商用车制造.业的现状和问题，分析新技术的应用，提出了建立新的整车开发模式的观点。对同行业的读者具有一定的参考价值。