MFG-B007 长安汽车塑件体系创新源动力-Autodesk Moldflow

11月16日 制造业大师论坛
会议室C3(16:25 - 16:55)


王晓
长安汽车研究总院车身技术研究所副所长，高级工程师
长安汽车研究总院车身技术研究所副所长，高级工程师，主导建立长安汽车模流分析能力，获得了巨大成功，凭借强大的实力在中国首届Moldflow大师赛上一举夺魁。

演讲名称：长安汽车塑件体系创新源动力-Autodesk Moldflow
长安汽车高度重视自主创新能力的提升，通过引进Moldflow技术，建立了强大的模流分析团队，密切配合产品设计的优化分析和指导后续供应商的模具设计和生产。不仅提升了长安汽车塑件的整体设计创新能力，还为成本质量和缩短设计周期作出积极贡献。

演讲内容：
　　各位下午好！很荣幸应欧特克公司的邀请来这里分享Moldflow在长安汽车内外饰开发的体会和感受。前面广汽讲的是虚拟开发在造型阶段的应用。我们讲一下虚拟开发在工程阶段的应用。我分下面几点向大家介绍。首先，为何导入Moldflow？在导入背景的介绍。实际上我们在三年以前也不是主动用的Moldflow，确实是市场所逼。用户对于汽车内饰舒适性的要求越来越高，对内外饰要求精致越来越高，客户要求高性价比，还有合资品牌的销售价格整体下沉，使得长安公司不得不提出我们必须要走低成本、高效率、高品质的必经之路。我们当时立刻想到了供应商，我们的供应商是不是可以为我们提供一些帮助呢？其实我们供应商已经尽了非常大的努力，成本是一降再降，同时他们还要面临材料成本上涨的压力，他们本身可能面临着质量、成本、精度三重的压力。他们本身可能也在寻找一个出路，所以我们大家都要面临这样一个困局，就是怎么样才能质量、精度、成本并重，从而保证低成本、高效、高品质的要求。也是一个非常偶然的机会我们接触到虚拟开发，虚拟开发在国外已经用在汽车开发的每一个环节、每一个专业，同时我们也了解到，菲亚特公司新车还没有面市，即将面市，这款新车由原来42个月的开发周期缩短成18个月的开发周期，可以说这款车成为了挽救濒于破产的菲亚特公司的原因之一。同时我们也了解到丰田公司在20年前提出了低成本和缩短开发周期的理念。为了实现这个理念，他们进一步提出了零缺陷、零试验行动纲要，为了实现这个行动纲要，他们花了15年的时间，不断将真实的试验和CAE的分析数据做对照，终于可以用CAE的试验，精度提升之后就取代了传统试验。他们得到的是，开发成本降低了30%-40%，制造成本和试验成本减少50%，开发周期由原来的36个月缩短到12-18个月。最后丰田公司确实实现了低成本、缩短开发周期的目标。

　　在这些国际品牌成功案例的启发下，长安公司也提出了这样一个理念“携手供应商共同提高内外饰开发能力”，这里面有两个行动纲要：一是一次交样合格率、质量与成本并重、质量与进度并重。另外一个是降低产品的隐性成本，提升关键技术为重中之重。我们如何从设计角度、注塑工艺角度、注塑CAE角度等等，从材料上的角度，来实现隐性成本，当时也是困了我们好久，不知道从那里下手，我们到底在开发过程当中遇到了什么困难，在模具设计过程当中，前期要来预测产品的桥区变形是非常困难的，如果是从事这个行业的人都很清楚，在前期预测这个东西是非常困难的。只有当产品出来之后，反反复复修改数据，修模、试模，反反复复不断做，最后才出来一个产品，但是这个产品离用户要求那种精致度的产品差得太远了。也是在这样一个研讨会上，我们碰到了Moldflow，当我们听完Moldflow的介绍之后，我们认准了这个东西就是我们想要的。在导入Moldflow之后，我们对我们的流程就做了更新。可以看到，我们在经验法则里面发布数据，Moldflow分析建立。在模具设计过程中我们也要求，我们最关注的是两大系统，浇注系统和冷却系统，我们要求必须进行流动评估和冷却评估，我们找到了最完美的浇注系统和最完美的冷却系统，这时候我们才开始真正的开模。这是没有经过Moldflow开发出来的零件，但是零件已经出来了，我们也是加入了膜流分析，尽量让方案有的放矢，不是像以前那样，凭经验，我觉得这里改了之后一定取得效果，反反复复的搞，供应商也很头疼，也很抱怨，当着我们也不好说。这是我们通过导入Moldflow之后取得的一些案例，给大家展示一下。这实际上就是我们的志翔，这款车的前罩装饰件，在这个位置有很大间隙，产品也是呈波浪形变化的。

　　我们找了四种方案，黑色这条线是我们的原始方案，蓝色一条线是我们的方案四，在原来起波浪形的地方，我们已经让它变成接近于一条直线了。为什么不是一条直线了？这就要导入到最开始的造型设计上面去，我们后续的车再也没发现过这样的问题，因为我们从前期的造型就已经加入了控制。红线是改善过后的，大家看到的是非常平滑过来的，绿色是起波浪的，整车的合格率从30%提高到99.5%，以前我们装这个件的时候非常痛苦，我们技术人员天天蹲现场，花费了很多人力和精力，自从合格率提升上来之后，我们有效地把人力转移到了其它项目当中。我们也不怕自曝家丑，这是悦翔的手柄，那块手柄要经过10万次疲劳试验，每次做不了多久就断了，费了两块模具，跟供应商到处想办法，不知道什么原因。我们做完第一个案例之后，这时候开始得到一点点小的肯定，这时候他们把案例移交到我们部门，我们经过膜流分析，断掉的那个位置我们分析出来正好有一个熔接线，说明我们的分析和实物是完全吻合的，我们基本上判定这个地方就是因为熔接线造成的强度下降造成的。把这个熔接线放在了不受力的部位，下来之后一次试验合格。

　　（图）这个案例是我们在设计前期进行的，这个车型是我们已经上市的CX20的案例，前面的点跑得都很远，这样会造成装上过后，间隙断差就会出来，通过Moldflow优化之后，可以看到间隙非常小。这是2012年要上市的一款新车型上面的一个产品，这个地方桥曲变形，整个面都已经变了。这是悦翔前期整改的界面，可以看到改善是非常明显的。我们导入Moldflow之后，数据大幅度下降，这是我们实车装出来的效果。原来很不能理解，为什么日本车的精致度那么好，现在我们开始一点点明白了。  

　　BB项目就是我们刚开始的CX20，BB这个项目是拿我们CX20和我们以前的项目做了对比，问题数量大幅下降，因为我们把问题前移，就是在设计阶段就能发现问题。同时我们也有效地做到了，整改这起简短。以前内外饰的压力非常大，40%是内外饰的问题。每次我们的奥迪特表一发下来，我的名字全在上面，感到压力确实很大。现在我感觉是我们在等其它的专业了。同时也可以看到，我们的设变确实大幅下降，以前跟我们一起搞自主开发的供应商非常头疼，不知道这个模具投下去以后到底费不费，有可能费。但是我们做CX20没有费一副，同时我们的修改费用基本上在几百块钱到几千块钱，每一次设计都很小。因为我们整个管理改变过后，CX20每一次设变都要出模具评估报告，应该是比较真实的数据。我们确实做到了我们前面提出来的品质上升、效率提高、成本下降，我们确实走出了那个困境。

　　回过头来再总结一下，在这个过程当中管理做了什么。首先，要建立团队对虚拟分析技术的信心。最开始做Moldflow的时候，我们的团队也非常犹豫，因为内界广泛传言，说Moldflow只能给方向性的建议，没有实际用处，我们工程师也是这样的观念，所以他们一直拿着这个观念来反驳我，不怎么肯做。在前面这个案例里面，我陪着他们一点一点的分析，我们分析出来的这个曲线跟我们的实物到底是不是可以一一对应呢？这里有一个小的波峰，这里有一个大的波峰，我们看一下实物，实物也是这里有一个小波峰，这里有一个大波峰，是非常吻合的，就这样一点一点的做，让我们的团队对他们的分析建立起了信心。到现在我不怎么管他们了，他们自己都知道该怎么考虑这些事情。如果别人说不可能，他们一定会找原因，到底什么地方出现了问题。要调动团队对虚拟技术的好奇心和探索心。这不完全是讲Moldflow，在这个案例里面我们能够实现这么大的设变降幅，除了Moldflow在里面占比很重以外，我们还采取了一些其他的虚拟验证的手段。我们是真正感受到虚拟分析在内外饰开发当中应用的好处。“三个臭皮匠顶个诸葛亮”，包括我们后来做得好的时候，时不时有一些都来我们这里参观。他们就想，为什么你们能够做到了。实际上我们认为，Moldflow是一个注塑机再加一幅模具，你把你所有的好创意全部放进去，这时候你需要的不仅仅是一个CAE的工程师，你还需要材料工程师、模具工程师、工艺工程师、产品工程师。我们在做一个方案的时候，是一个团队在做，而不仅仅是一个CAE工程师在做，所以我们能够很快的找到一个方案，然后付诸实施。在做到以上两点以后，我们是不是已经做到位了呢？也不是。为了做得更快、更好、更精准，我们必须把我们以前所做的所有案例进行一个整理，要做到标准化、模块化、流程化，日本内外饰的精致度，大家可以看一下我们的CX20，跟我们以前的车相比确实有很明显的进步，网上也有口碑，觉得我们做得还不错，但是我们知道我们跟日本车还是有差距，但是我们在努力缩短差距。（图）再回到这一页，在三年以前很困扰我们的一个问题，现在长安汽车各个专业每一个都加入了虚拟分析。我今天的汇报就到这里，谢谢各位！