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通用化、系列化、模块化在汽车领域的应用作者：董伟佳李增奎郭正月王威来源：《中国科技博览》2013年第29期摘要：本文通过介绍汽车领域内“三化”的定义及其实现的基本思路，通过对世界级先进OEM的“三化”实现案例的分析，使工程设计人员了解标准化设计的方法，从而实现降低开发成本、缩短开发周期，增强产品企业竞争力的目的。
关键词：汽车通用化系列化模块化标准化中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-426-02汽车产业是一项高投入、技术密集的行业。
在原材料上涨、售价却不断下降的同时，顾客需求却日益成熟和苛刻，如何才能在激烈的市场竞争中胜出，成为每一个OEM厂面临的问题。
经过对世界级先进OEM厂产品的研究，证明提升产品竞争力的主要手段和重要途径是开展产品的“三化”工作，其目的就是将产品设计成一个继承性与创新性有机结合的统一体。
确保以较少的投资、较短的时间和较少的人力投入下，研制出高水平、高质量的产品。
产品的“通用化、系列化、模块化”程度是评价产品设计水平高低的重要标准，直接影响到开发周期、产品质量、生产成本、售后服务等各方面。
本文阐述了产品“三化”的基本定义，并结合先进公司的实例初步阐述实现产品“三化”的思路与方法。
1.汽车领域“三化”的基本定义通用化是指一个单元不加任何改变或修饰就能任意替换另一单元，满足同一产品内或不同产品间大体相同的设计需求。
系列化是通过对同一类产品的需求范围的全面分析和研究，将产品的功能配置、性能参数进行合理的规划，并对其型式和结构进行一定的规定和统一，进而机动灵活的满足不同设计需求。
模块化是对产品进行功能分析和分解，划分并设计出一系列通用模块或标准模块，从中选用并补充新设计的专用模块和零部件一起进行组合，以有限种类的模块组合成大量的、满足各种需求的产品。
总的来说，模块化以通用化、系列化为基础，是一种高级的标准化表现形式。
2.“三化”在汽车领域的应用2.1通用化在汽车领域的应用通用化能最大限度的实现产品内和产品间相同的结构要素和零部件的继承，把已有产品中的先进结构和技术成果继承到产品中不同的部分或新产品上。
汽车平台化应用与设计【摘要】汽车行业是一个资金、技术及劳动密集型的大产业，其“大投入、大产出”的传统生产及研发模式，需要相应车型达到一定的销售规模才能确保有盈利的投资回报。
为保证投资回报率，汽车平台化应运而生，文中分析了汽车平台化在汽车领域的应用与设计，为汽车平台化设计应用提供了借鉴，缩短整车开发周期，降低整车开发成本。
【关键词】平台化；标准化；系列化；模块化；通用化0.前言众所周知，汽车行业是一个资金、技术及劳动密集型的大产业，其“大投入、大产出”的传统生产及研发模式，需要相应车型达到一定的销售规模才能确保有盈利的投资回报。
作为后起之秀的汽车大国，中国汽车行业一直借鉴欧美日汽车工业发达国家“大投入、大产出”的产研模式。
如今汽车市场竞争异常激烈，不可能有所谓的“暴利”，如果还按照传统方式投入巨资开发新车型、添置模具及先进生产设备，对于那些年销量不足5万辆的车型，每辆车分摊的研发、人力及设备折旧等费用势必居高不下，这些车型很难有赢利能力。
为此，汽车平台应运而生，汽车平台化应该有更高的集成度或共用率。
一辆汽车约有95%的零部件是从外部看不到的，对于同一平台上的不同车型，这些“不可见”的零部件可以组装成“标准化集成内核”。
由于不同车型共享了相同的零部件，有助于以“组团式”的规模生产来降低其采购成本，而且生产规模的扩大也有助于供应商提供产品质量。
1.汽车平台化的定义及内涵1.1汽车平台化的定义汽车平台化是指拥有更高的集成度或共用率，将汽车中“不可见”的零部件组装成“标准化集成内核”，以“组团式”的规模生产来降低成本的一种集成化应用技术。
传统的汽车平台化就是在开发过程中用相似的底盘和车身结构，可以同时承载不同车型的开发及生产制造，产生出外形、功能都不尽相同的产品。
汽车平台化不仅包括产品平台化，还应该包括技术标准的平台化、功能系列平台化、参数平台化、模块的平台化等一系列平台化技术。
具体包括以下“四化”：零件标准化、功能系列化、结构模块化、零部件通用化。
汽车产品平台化模块化开发模式与实施策略随着汽车市场逐渐成熟，消费者的需求也变得越来越多样化，同时市场竞争也变得越来越激烈，汽车企业需要通过不断创新来满足消费者的需求，保持竞争力。
而汽车产品平台化模块化开发模式正是一种重要的创新方式。
汽车产品平台化模块化开发模式，是指将多款车型进行设计、研发和制造时，通过拥有相同的底盘、架构和关键部件等核心技术，分别进行细节和外观上的差异化设计而生产出不同车型的模式。
而模块化开发、集成工程或者“单板组装”模式则是一种以模块作为开发制造的单元，集基础研发、平台开发、尺寸匹配、接口设计、共性化采购等一系列环节于一体，实现产品快速开发的系统化的车辆研发与制造模式。
平台化模块化开发模式具有以下优势：首先，节约研发成本：平台化、模块化的开发，可以通过标准化技术、部件共用等方式来减少重复开发工作，降低研发成本。
其次，简化生产流程：平台化、模块化的开发可以在核心技术和标准配件的基础上快速实现多款车型的生产，由此减少生产流程和安装时间，从而缩短产品研发周期。
另外，优化供应链管理：平台化、模块化可使得企业更加精细化采购，采用统一的供应链、生产方式、物流模式等管理模式，有效降低物料、生产等成本。
实质上，平台化模块化开发模式可以分为两个步骤：平台化设计和模块化设计。
平台化设计是指通过建立各种平台来实现产品的快速开发，降低产品研发成本、提高开发效率。
一个平台至少包含两款不同型号的汽车，平台化技术依靠统一的底盘、发动机、传动系统、电子架构等核心部件，为不同车型提供可共享的关键组成部分和技术，实现汽车之间的部件共用，从而降低研发成本与制造成本。
平台化不仅仅可以节约成本，还可以激发汽车公司内部的技术创新，因为不同的公司在同一个平台上进行车型开发时，开发团队就会迅速地针对市场需求，推出创新的车型。
模块化设计是指制造商将汽车分解成许多小模块，其中每个模块都对应着不同的功能设计。
这种设计可以令厂商利用同一个模块在多款车型之间共享使用，做到研发一次、生产多用，从而大幅提高生产效率和降低成本。
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产品实现三化可以提高客户满意度，缩短产品上市时间，达到备件通用化，提升品牌的知名度，提高产品质量，避免历史问题发生，减少售后成本和产品开发工作量，增加产品知识积累，减少产品开发费用，降低相关部门费用。
工艺部门承接研发产品设计工艺方案转化实施，零部件实现通用化与平台化后可以减少零件数量，从而提升零件成熟度，降低制造过程防错要求，利于设备接口标准化，工装、工具通用化，保证整车BOP统一，从而提升混线车型效率。
1 动总姿态统一提升托盘夹具柔性化发动机变速箱作为整车动力来源，对于平台车型来说，副车架的硬点相对整车不动。
若动总X、Y移动导致动总夹具支撑销需要X、Y向移动，则Z向坐标变更，将导致支撑销长度变化。
因此，控制动总X、Y、Z能保持动总位置与副车架和车身相对位置不变。
不同的姿态导致动力总成在整车中坐标位置不相同。
发动机缸体支撑面不相同，动总夹具的支撑销位置会不同。
如果在项目P1阶段提前约束车型动总姿态，保持姿态的统一，则工艺人员不需要重新设计发动机托盘的技撑销，使设备通用化，员工在装配时不需要识别车型支撑销，节省人员工时。
图1为整车动总姿态描述。
（安徽芜湖奇瑞汽车股份有限公司，芜湖 241009）摘 要：随着全球化发展，车企竞争日益激烈。
为使企业在竞争中获得生存并脱颖而出，各大主机厂在从如何缩短整车开发周期、减少成本投入、稳定产品质量等方面寻找突破口来提高产品竞争力，在汽车行业引入了平台化、通用化和模块化的概念。
平台化是零部件同平台间装配的达成率，通用零部件则不同平台间可互换装配提成达成率，模块化是模块设计、模块化装配的实现率。
关键词：平台化 通用化 模块化图1 整车动总姿态描述2 实现整车零部件BOP统一整车零部件平台化可以使同平台零部件布置相同。
如果零部件为通用，则零部件不会引发产线设备策略的变化。
以备胎为例，五座与七座车型因七座需布置第三排座椅，备胎只能实现平台化。
五座车型的备胎可布置在备胎池中，七座车型安装在车身底部。
工艺平台化、通用化策略张庆庚关键词：柔性化、通用化、智能化、平台化、标准化、模块化。
摘要：目前由于市场个性化需求的发展，汽车生产已由大批量、单一化制造方式，发展成为小批量、多品种的制造方式，随之而来的，产生了柔性化制造的概念。
柔性化制造只能是相对的柔性，必须建立工艺平台以实现在尽可能低的工艺投资的前提下，最大程度的实现柔性化兼容生产，本文重点讨论如何建立工艺的平台化的问题。
一.何为汽车工艺平台化、通用化汽车工艺的平台化、通用化，是指为了尽可能的降低工艺规划成本、提高工艺柔度而尽可能的将多品种、多车型用相似的工艺方法、相近的工艺流程、同一工艺装备进行兼容性生产。
二.为什么要建立汽车工艺平台化、通用化工艺平台化主要是适应汽车市场由大批量、单一化的市场需求转变为小批量、多品种的市场需求的形势下，以设计平台化为基础，并在工艺装备、管理技术的支持下而诞生的。
工艺平台化，可以最大程度的利用生产线的经济产能、最大程度的节省工艺装备的投资，此外，还可以节省工艺开发周期。
一般来说，一个地区单款车型的年市场需求量为3万台至5万台左右。
这样的数量，不足以有效的利用成批设备（一般一条整车生产线的经济产能在15万台至30万台），而同时，对于单件生产或者所谓小批生产来说，这样的数量又过大，这就需要在解决一条生产线上生产多种车型的产品以充分利用产能的问题，而工艺的平台化、通用化正好可以解决此问题。
工艺流程工艺方法工艺装备三.怎样实现汽车工艺的平台化、通用化要实现汽车整车生产工艺的平台化、通用化，需要从三个方面入手：一、产品设计；二、设备开发；三、管理技术。
产品设计：平台化、通用化制造技术要以产品的设计为基础，因为不存在万能的生产平台。
所以，平台化、通用化制造技术对产品设计的平台化、模块化、标准化要求十分重要，产品设计要重点考虑工厂的局限性和硬点，这些，是平台化、通用化制造技术的开端和基础。
设备改造：这也是汽车制造平台化、通用化的核心。
整车总体设计中的平台化开发发表时间：2020-01-18T10:19:07.010Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：贺丽[导读] 摘要：本文主要根据项目实践，首先，进行整车总体设计的平台化开发规划，在项目开发的第一里程碑KO【项目启动】阶段，新增了平台确定的工作，先后研究了车型平台的谱系规划及动力系统谱系的选型规划；其次，进行平台化开发的可行性分析，在明确平台定位的基础上，结合项目角度的市场调研、营销市场对项目产品需求定义的信息输入以及平台通用化考量对整车造型相关要素、总布置、底盘平台、动力系统等进行可行性分析；最后，制定平长安跨越车辆有限公司重庆市 404000摘要：本文主要根据项目实践，首先，进行整车总体设计的平台化开发规划，在项目开发的第一里程碑KO【项目启动】阶段，新增了平台确定的工作，先后研究了车型平台的谱系规划及动力系统谱系的选型规划；其次，进行平台化开发的可行性分析，在明确平台定位的基础上，结合项目角度的市场调研、营销市场对项目产品需求定义的信息输入以及平台通用化考量对整车造型相关要素、总布置、底盘平台、动力系统等进行可行性分析；最后，制定平台化开发多方案的构想，实施人机及下车体设计的详细方案以及各专业系统的技术多方案预研。
主题词：平台化开发通用化选型可行性分析人机引言成本是决定产品竞争优势的重要因素之一，对于市场竞争日趋激烈的汽车产业来说，追求规模效应的目的也在于此，为了充分发挥大规模制造带来的成本节约优势，平台化模式在汽车行业率先得到了应用，而产品的平台化制造则以产品的平台化设计开发为基础。
为此，企业深度理解并有效实施产品平台化开发战略将直接决定后续成本控制的可能空间，并带来其它方面的诸多益处，具有重要的意义。
一、平台化开发的条件及定义（一）开发输入条件：1、先期策划的市场调研输入：含新微客车型整车关重配置、车型分类目录及市场调研方案评审结论，针对先期输入，对关重配置中与造型及整车总体设计构想相关联的整车尺寸定义、轮胎选型、前后轮距、轴距及整车前后轴荷分布等做可行性分析,确定项目配置方案及整车参数目标。
工艺平台化、通用化策略张庆庚关键词：柔性化、通用化、智能化、平台化、标准化、模块化。
摘要：目前由于市场个性化需求的发展，汽车生产已由大批量、单一化制造方式，发展成为小批量、多品种的制造方式，随之而来的，产生了柔性化制造的概念。
柔性化制造只能是相对的柔性，必须建立工艺平台以实现在尽可能低的工艺投资的前提下，最大程度的实现柔性化兼容生产，本文重点讨论如何建立工艺的平台化的问题。
一.何为汽车工艺平台化、通用化汽车工艺的平台化、通用化，是指为了尽可能的降低工艺规划成本、提高工艺柔度而尽可能的将多品种、多车型用相似的工艺方法、相近的工艺流程、同一工艺装备进行兼容性生产。
二.为什么要建立汽车工艺平台化、通用化工艺平台化主要是适应汽车市场由大批量、单一化的市场需求转变为小批量、多品种的市场需求的形势下，以设计平台化为基础，并在工艺装备、管理技术的支持下而诞生的。
工艺平台化，可以最大程度的利用生产线的经济产能、最大程度的节省工艺装备的投资，此外，还可以节省工艺开发周期。
一般来说，一个地区单款车型的年市场需求量为3万台至5万台左右。
这样的数量，不足以有效的利用成批设备（一般一条整车生产线的经济产能在15万台至30万台），而同时，对于单件生产或者所谓小批生产来说，这样的数量又过大，这就需要在解决一条生产线上生产多种车型的产品以充分利用产能的问题，而工艺的平台化、通用化正好可以解决此问题。
工艺流程工艺方法工艺装备三.怎样实现汽车工艺的平台化、通用化要实现汽车整车生产工艺的平台化、通用化，需要从三个方面入手：一、产品设计；二、设备开发；三、管理技术。
产品设计：平台化、通用化制造技术要以产品的设计为基础，因为不存在万能的生产平台。
所以，平台化、通用化制造技术对产品设计的平台化、模块化、标准化要求十分重要，产品设计要重点考虑工厂的局限性和硬点，这些，是平台化、通用化制造技术的开端和基础。
设备改造：这也是汽车制造平台化、通用化的核心。
在设备改造方面，主要通过设备的通用化、智能化、自动化来实现平台化生产。
在汽车整车生产方面，主要通过柔性压力机、工业机器人、自动识别系统、柔性夹具、柔性工具、机械快速切换系统等柔性化装备的应用来实现设备的平台化与通用化。
管理技术：平台化、通用化整车生产意味着在一条生产线上要生产多种产品。
那么计划管理、物流管理、人员管理等就必须适应平台化制造的需求。
为了适应这种需求，各种先进的管理方法和管理软件，如JIT系统、SAP系统、MRP系统需应用到生产管理系统中来，以支持整车平台化、通用化生产。
四.工艺平台化、通用化策略。
(一)、产品设计产品设计的对工艺平台化、通用化的支持主要在产品设计的平台化、模块化、通用化几个方面，具体的支持作用主要在于：第一：可以实现工艺方法、工艺流程、工艺装备的兼容，满足混流生产的技术可行性。
第二：会减少工艺开发投资费用。
由于目前生产线的柔性都较高，所以一般新开发的车型，都通过生产线的改造达到兼容，而其中主要的改造包括模具、夹具、车身输送设备、生产辅助设备等的改造。
如果采用平台化策略，从车架结构到零部件如果通用化，就可以实现工艺方法、工艺流程、工艺装备的兼容，大大节省模具、夹具、车身输送设备、生产辅助设备的改造费用。
一般一个车型在国内开发，如果采用混流生产，模具、夹具、车身输送设备、生产辅助设备的改造费用大约2-3亿元，如果在设计过程中充分考虑平台化，尽可能的满足车身及零部件的通用性、满足混流生产模具、夹具、车身输送设备、生产辅助设备的兼容性要求，则可在工艺实施过程中，较少或根本不用进行生产线的改造，大大节约改造成本，如果做得好，最多可节省非平台化工艺投资的40%-50%。
1.模具的投资成本降低：如果平台化做得好，下车身件通用化率一般占整车车身件数量的50%左右，成本的40%左右(对于轿车类由于上车身比较复杂，一般通用化率可以达到数量的30%，成本的20%；对于客车类由于上车身比较简单，一般通用化率可以达到数量的70%，成本的60%)。
2.夹具投资成本的降低：一般车架或下车身的分总成通用化率较高，比如车架焊接总成、轮罩焊接总成、地板焊接总成、下车身焊接总成、主车身焊接总成等，一般会占整个夹具成本的20%～40%左右。
一般来讲，同一平台化的车身，车架焊接总成、轮罩焊接总成、地板焊接总成是相同的，所以，其相应的焊接夹具可以完全借用现生产夹具；而下车身总成及主车身总成一般是在同一平台基础改制的，如果下车身总成及主车身总成的定位点和主要夹紧点与现生产一致，则也可以利用现生产的下车身及主车身夹具。
3.其它生产设备的投资成本降低：主要体现在输送线、机器人、打码设备、机械手、底盘合装设备、轮胎拧紧设备、加注设备、检测设备等。
•如果平台上的车架或下车身完全相同，或者适应现生产输送设备的要求进行简单的改制，就可以与现生产的输送设备兼容，整个输送线就不必或很少进行改造，而节约输送线投资费用。
一般而言，一个新车型进行混流生产，如果充分考虑输送线的兼容性要求，输送线的改造费用可以节约几百万至几千万元，而且大大降低输送线改造的技术风险。
•机器人一般用于车身焊接、车身喷涂等方面，一般运行轨迹都是可以通过编程控制的，如果车身设计时能充分考虑到机器人的运行空间，则可以与现生产机器人设备相兼容，节省再投资。
•车身上一般都要布置整车VIN码的刻印位置，如果此处的位置结构与现生产的车型一致，则就可以实现打码设备的兼容而节省此设备的投资，大约十几万元。
•整车的仪表板一般都采用模块化生产，仪表板模块一般都采用机械手进行与车身合装，如果整车仪表板模块的定位与夹紧点与现生产车型一致，则就可以实现仪表板机械手的兼容而节省设备的投资，大约十几万元。
•整车的底盘一般都采用模块化生产，底盘模块一般都采用合装设备进行合装，如果底盘模块的定位、支撑点与现生产车型一致，就可以实现此设备的兼容而节省设备投资，大约几十万元。
•整车的轮胎的安装螺栓的头部尺寸、头数、分度圆直径、拧紧力矩如果与现生产车型一致，则就可以实现轮胎拧紧设备的兼容，大约会节省一百多万元。
•整车的各种液体的加注口型式如果与现生产车型一致，也会节省生产线加注设备改造的投资几十万元。
•此外，整车电器检测的通讯协议、检测规范如果通用化，也可以节省整车电器检测的设备改制投资几十万元。
第三：可以大大减少生产管理成本，由于零部件及生产设备的通用性，可以大大节省新增零部件和设备的场地面积、新增零部件物流周转器具种类、新增零部件物料管理费用，设备维修费用等。
第四：能充分保证生产线充分的柔度。
一条生产线，被改造的次数越少，其生产的兼容度越高，即接纳后续车型的能力越强。
而如果生产线的改造量越大，会使备用的生产场地被占用而减少、生产设备的兼容度降低，而且有些生产线的改造，有可能会破坏原有生产线对现有车型的兼容性。
第五：能充分保证生产线的自动化水平。
一条生产线，一般由于新车型的上线需求而经过改造后，很多自动的部分都需要改为手动，这样就降低了生产线的自动化水平。
第六：平台化设计对工艺平台的满足，也可以大大缩短整个项目开发中工艺开发部分的周期。
第七：可以高质量生产。
采用平台化设计，零部件的种类大幅度减少，使得在批量化生产和维修过程中的质量控制的关键点变少，对质量控制而言有很大好处。
而且产量增加有助于增加重复性而提高产品质量。
目前存在的主要问题是：由于设计开发时对工艺部分的平台化要求的满足程度较差，大部分的新车型上线生产时，都需要新增大量的模具、夹具，并要对整个车身输送设备、辅助设备，专机的改造才能兼容，这对整个工艺开发的进度以及投资、生产线的柔度和自动化程度都是不利的。
产品设计的平台化、模块化、通用化的具体入手点：第一、整车基本结构、基本参数的定义：整车的基本结构、基本参数的定义要满足工艺方法、工艺流程、工艺装备的要求。
新车型要能够与现生产的工艺方法、工艺流程、工艺装备兼容，其基本结构、基本参数要满足现生产工艺方法、工艺流程、工艺装备的要求范围。
比如整车的模块化分块方案，长宽高和表面积(其中表面积涉及到涂装的最大喷涂面积)，白车身及整车重量，轮距轴距、车身板材规格、白车身焊点总数、白车身弧焊总长度等。
第二、车身：车身结构形式是影响工艺平台化的重要方面，一般会影响模具、夹具、生产辅助设备中的输送线、VIN码刻印设备等。
1、模夹具的要求：由于平台化设计的变化的部分主要集中于在消费能感知的部位(如外观造型、动力总成、电器配置等)进行个性化设计，在消费者不易感知的部分(如车架、底盘总成等)进行通用化或平台化设计。
所以从车身设计角度讲，同一平台的汽车，应尽可能的共用车架、下车身、主车身的车身部件及焊接总成，就可以实现部分模具和夹具的兼容。
其中夹具的兼容一般只要求焊接定位点、主要夹紧点与现生产一致就可以实现与现生产夹具的兼容。
2、输送设备的要求：对于车身对输送线兼容性的满足需要重点介绍一下，由于同一平台的变型车一般都是轴距和轮距的变化，所以一般同平台的下车身一般都不可能完全COPY现生产，为了实现车身及整车输送设备的兼容，需要对下车身进行局部的改制以满足整车输送设备的要求。
现在一般的汽车输送线，都是将车身内四孔的前两孔作为整车的输送过程中的定位和前支撑，将车身内四孔的后两孔所在的平面作为整车输送的后支撑。
如下图：对于混流生产的输送线改造，主要是由于轴距、纵梁距离的变化而影响整车输送线的定位和支撑。
轴距的变化一般会直接影响车身内四孔及外四孔相对位置关系，而车身在焊装、涂装、总装之间以及各工艺流程内部进行转接时，由于要用到内四孔或外四孔，由于轴距的调整导致内四孔及外四孔的相对位置的变化。
所以在进行车身设计时，同一平台的不同车型，要保证内四孔的前两孔的相对位置一致，后两孔所在的平面X 向前后两向加长，以保证轴距变化时，前两孔定位与原定位一致，后支撑面的支撑有充分的布置空间，为了保证总装底盘合装过程中改造工作量最小，在设计上还可以保证车身内四孔的前两孔与车身外四孔的前两孔的相对位置（X 向、Y 向）一致。
这样就可以实现整车平台化新车型在焊装、涂装、总装进行输送设备改造量最小或基本不用改造。
要进行如上工作，有一个前提，一方面在进行整个输送线设计时，包括焊装、涂装、总装的输送设计，一般要将输送线的支撑点统一设置于车身的内四孔上（焊装、涂装、总装内部输送及焊装、涂装、总装转接过程都要用内四孔，实现输送过程支撑的统一，而不是有的过程用内四孔，有的过程用外四孔）。
3、VIN 码刻印设备的要求：按国标要求，一般在车身右前方的车架上都要刻印整车VIN 码，如果新车型的车身VIN 码刻印的位置和面积、为VIN 码刻印机预留的定位及夹紧位置、以及板厚与现生产VIN 码刻印机的要求基本一致，就可以实现VIN 码刻印设备的兼容。
