整车开发中产品概念开发的方法

对汽车开发来讲产品概念concept 是产品开发的开始，当前，整车概念concept是在技术设计前提的基础上发展起来的，技术设计前提来自于诸如电气化车辆的续航里程等属性（什么是整车属性点击整车开发概览 Vehicle Development Projects -整车开发流程第一章 An Overview了解）。对于各自的概念定位，通过市场调研和竞争比较确定的相关目标群体的客户需求是决定性的。技术趋势（如全自动驾驶1；FAD）和商业模式创新（如按需移动；ODM）有可能改变用户的移动行为，从而改变车辆概念的特征。此外，由于这些趋势，移动性的模态值，例如个人加速行为或动态驾驶需求，对于选定的客户用例可能变得不那么重要。尤其是面向需求的ODM服务，它将通过FAD-vehicle概念获得新的灵活性。因此，在未来，确定整车概念设计前提的传统方法不再单独适用，需要综合考虑，所以本文将介绍两种不同概念设计方法：

传统基于产品区间以及车身风格，动力传动系统概念的方法。

以及基于出行需求预测的概念设计方法。

将运输研究的结果与车辆概念的技术设计联系起来，是汽车工业产品开发早期阶段的一种新方法。对于确定的车辆概念，估计基本设计参数。接着分析了相应的技术实现，即车辆结构设计的尺寸。开发的评估方法最初是在当前车辆产品组合（什么是产品组合点击从上海车展初探产品矩阵组合Product Portfolio）的基础上描述的。本文着重简析在车辆概念技术设计方面所应用的方法学，希望能给到当前变革中的汽车行业一些启发。

什么是汽车车辆概念

在文献和汽车工业中，有关车辆概念和结构设计的术语并没有统一的定义。为了更好地理解本文中使用的术语，我们根据Achleitner等人的理论设定了一个定义。车辆概念描述了产品理念的设计前提，原则上确保其技术实现。车辆概念包括车身样式的规格、座椅数量和乘客所需的空间、后备箱的尺寸、主要几何尺寸以及考虑整车布置的传动系概念。

汽车工业中车辆概念设计分析

本文从描述产品功能和几何技术方案概念的产品平台架构（平台架构文章关注我们的平台架构专题）的一般定义出发，将汽车平台架构定义为一系列相互依存的汽车概念在一定程度上存在差异的通用技术解决方案概念。基于此定义，整车平台架构描述了实现车辆概念的功能和几何限制。整车平台架构各模块之间的接口基于标准化原则和设计指南，以便使用遗留部件。

图1旨在进一步说明整车架构的技术解决方案概念、相应的设计限制（边界）和技术概念跳跃之间的联系。如果在整车架构的技术方案概念内超出了设计前提的限制，例如整车总重，则无法再根据要求实现相应的车辆概念。然而，在这种情况下，进一步增加整车架构的设计极限将导致车辆概念的特性（单个产品优化）减少，从而降低总效益。车辆体系结构中的设计优化通常设置在参考产品上，并根据产品组合中的相关性（例如最高销售量或贡献利润）对其进行优先排序。整车架构可以在技术概念跳跃方面有所不同，这使得设计极限发生变化。主机厂的整车架构的设计限制由产品组合的设计前提和技术解决方案概念决定。

基于产品区间以及车身风格，动力传动系统概念

主机厂的产品组合和整车架构是相互联系的。因此，产品组合代表了所有不同的车辆概念，从而确定了长期的设计极限（Tesch 2010）。在汽车行业，产品组合中的车辆概念通常根据

1，汽车产品区间和车身风格的特点进行区分。

2，此外，还可以根据各自的传动系概念进行区分（Schneider 2006）。

但是现在由于车身风格更加灵活以及动力传动系统多样化那么未来产品组合规划的决策是更多的是基于对销售市场发展和客户需求的假设。

作为一个例子，图2显示了宝马集团的产品组合，矩阵由车身类型和车辆区间组成。产品组合中的车辆使用颜色编码分配到相应的技术解决方案概念（参见图例）。

根据Cornett（2002），在当今的解决方案空间布置中，设计和区分车辆结构的主要方面是传动系的配置和相应的主驱动轴的选择。

以下图表说明了使用上述产品组合中选定的车辆模型，车辆概念和架构设计之间的关系。数据库采用开源ADAC汽车目录系列产品组合的已发布数据（ADAC 2018）。评估的目的是分析特定车辆概念群与相应车辆结构之间的关系。

图3最初显示了与车辆长度（L103）相关的车辆高度（H-100-B）的下限和上限，以及与传动系配置相关的相应分配。根据评估结果，

横向前置发动机配置的车型根据车身风格可分为平板（掀背式）和高（SUV、MPV）两大类车型。

另一方面，具有纵向前置发动机配置的车型具有更高的几何设计极限，因为三个车辆段和五种车身类型由各自的车辆结构覆盖。通过评估可以识别出三个在几何特征上存在显著差异的主要集群。

图4显示了发动机动力相对于车辆总重的限制。对于每种车型，考虑了发动机输出最低和最高的两种配置。该评估还表明，与采用纵向前置发动机配置的车型相比，横向前置发动机配置的车型在最大发动机输出功率方面受到限制，并且功能设计极限的分布范围明显较低。根据独立于特定主机厂的产品组合的类似分析，当前车辆结构的差异通常基于技术概念的飞跃，例如传动系配置。根据评估的车辆数据（如图1所示），可以看出，随着车辆概念设计前提之间的差异越来越大，与必须涵盖的单一车辆架构相比，具有不同技术解决方案概念的进一步车辆架构可提供优势所有车型。尤其是在考虑当前和未来的趋势时，如自动驾驶，或者基于出行需求。

因此，主机厂在开发未来的车辆概念和平台架构时，将面临考虑新的传动系统概念和不同的客户特定出行要求的挑战。本节中介绍的评估方法将作为产品组合应用示例的一部分再次执行，同时考虑到所提到的趋势。

基于未来机动需求预测的车辆概念推导

基于未来机动需求出行分析，那么一个前提是有数据支持分析预测，有了数据之后是通过参数量化移动性行为，模拟的移动性数据随后链接到设计前提，并使用聚类分析进行评估。例如使用的空间出行需求模型是对DLR交通研究所先前模型的改编，该模型是在“自主驾驶——车辆自动化对机动行为的影响”研究的背景下开发的（Trommer等人。2016年）由慕尼黑机动研究所（ifmo——宝马集团的研究机构）赞助。对于本文提出的分析，为了符合总体方法，对建模方法进行了修改和简化。此外，Kröger等人的发现。（2016）和Kröger等人。（2018）用于模拟模型。因此，空间出行需求模型的方法综合了微观（模拟人口的生成、出行生成）和宏观（模式选择）要素。aspatial旅行需求模型的结果是为2035年德国选定的未来移动场景建立了一个微观数据集，其中考虑了一种新的FAD ODM服务作为一种附加模式替代，在下文中称为自动汽车共享（ACS -Autonomous Car Sharing 自动驾驶共享）。在所选方案中，ACS服务仅适用于居住人数超过100000的城市的出行，因为城市地区被认为是该商业模式最有可能使用的区域。选择该方法是为了确定所考虑模式备选方案的具体出行特征。ACS代表了一种新的模式，它打破了汽车使用和汽车所有权以及驾驶执照所有权之间的联系。因此，有必要对不同于传统模式的方案进行描述，以便在建模中实现显著的差异化。为了区分这一点，我们设置了适当的前提条件，以便在总体上考虑时尚车辆的影响，在空间旅行需求模型中考虑ACS商业模式的影响。更详细的旅行需求模型解释可以在Hensher和Button（2007）以及Ortúzar和Willumsen（2011）中找到。有关模型方法的其他信息将作为进一步出版物的一部分，因为本文的主要重点是基于模拟移动行为的结果推导未来车辆概念和结构的含义。

基于移动性行为的设计前提的推导分四步进行（见图5）：

（1）基于描述出行的变量对个体的移动性行为进行参数化，

（2）将选定的参数作为相关设计前提的输入变量连接起来，

（3） 将输入变量转换为每个设计前提每次出行的具体值，

（4）评估每个设计前提下的移动性需求的覆盖范围。

基于独立衍生的设计前提，我们开发了一种额外的方法，以客观地确定不同用户组或用例的总体车辆概念的相互依赖的设计前提，例如作为商用ACS车队一部分的私家车或车辆概念。所开发的方法分为三个步骤：

（1）实施聚类分析以识别分离的移动出行集群，

（2） 通过确定出行份额和出行需求的交通量来确定出行集群的相关性，以及

（3）在考虑技术概念跳跃的情况下，在规模化投资组合的背景下，将机动性集群转化为特定的车辆概念。由于该方法依赖于所选择的模式选择，因此只需考虑选定的变量

完

汽车开发客户需求理解工具-Kano Model 卡诺模型101

整车开发概览 Vehicle Development Projects - An Overview

本文基于宝马集团整车开发Peter Lukas Peters, Dr.-Ing. Rainer Demuth 等的《Evaluation of the effects of trends on vehicle concepts based on a forecast of travel deman》文中图片版权归属他们。

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