汽车产品设计开发和验证质量控制的策略探析
张益
博戈橡胶塑料(无锡)有限公司 江苏省无锡市 214000
汽车研发流程属于系统性项目,为了制造出高品质的产品,除了深入的理论剖析外,还必须依靠深厚的设计与制造经验以及精湛的技术知识。世界各地的汽车制造商已创建了多个产品平台,并借助实验和设计工作,通过数据库、模型以及产品平台等多种方式,积累了宝贵的知识资源。同时,为了防止这些宝贵的数据和经验流失,并推动产品创新的不断进步,还建立了完善的管理体系和规范的作业程序,进而形成了标准化的知识库。
一、汽车产品设计开发和验证质量控制的重要性
(一)确保产品安全性
汽车产品设计开发和验证质量控制的首要任务是确保产品的安全性。作为交通工具,汽车的安全性直接关系到用户的生命财产安全。立足于严格的设计开发和验证过程,可以对车辆的各个系统和部件进行全面的测试和评估,确保它们在各种使用条件下都能保持稳定的性能,降低事故风险。另外,遵循国家和行业的安全标准,对产品的设计、材料和制造工艺进行严格地把控,可以进一步确保汽车产品的安全性,避免因设计或制造缺陷导致的安全隐患,保护用户的合法权益。
(二)提高产品可靠性
可靠性是衡量汽车产品质量的重要指标之一,直接关系到产品的使用寿命和用户的维修成本。通过细致入微的质量管理,可以对产品的设计、制造和装配过程进行全面的控制和优化,减少因设计和制造缺陷引起的故障,提高产品的稳定性和耐久性。同时,针对用户使用过程中可能遇到的各种情景和工况,进行严格的测试和验证,可以确保汽车产品在实际使用中的表现符合预期,降低故障率,延长车辆的使用寿命,为用户带来更加可靠和安心的用车体验。
(三)提升用户满意度
在现代汽车市场中,消费者对于汽车产品的期望不仅仅局限于基本的行驶功能,更多的是关注车辆在性能、安全、舒适度和智能化等方面的表现。凭借严格的质量控制,汽车制造商可以不断提升产品的品质水平,确保产品在各个方面都能满足消费者的需求和期望。并且,高质量的产品和良好的用户体验也能够增强用户的满意度和忠诚度,为企业赢得良好的口碑和市场声誉。此种口碑和声誉的传播将进一步吸引更多的潜在用户,推动企业在市场竞争中取得更大的优势。
二、汽车产品设计开发和验证质量控制的策略建议
(一)做好设计和开发工作
深入剖析汽车产品开发流程的特性后,不难发现,加强新车开发初期的战略规划与目标精细化管理属于重点。
1. 设计指标分解保证
在产品开发过程中,必须对设计和验证阶段进行严格的质量管理,利用阶段性评估强化质量控制。所以,精心规划和管理产品设计与开发流程至关重要,此阶段应着重明确:
①各设计与开发阶段的关键活动;
②对应各个设计及开发阶段的评审、验证、确认流畅
③制定详细职责,并对权力予以合理分配。稳步推进各阶段计划。
2. 制定整车指标体系
构建整车性能指标体系需以客户需求为核心,并确保满足用户的使用需求。该体系是产品的内在特性,直接体现在整车的物理结构上,也是顾客实际购买和体验的内容。产品设计过程中,该体系的构建至关重要,需遵循严格的开发流程,并通过量化指标来控制开发质量,确保其在产品设计阶段得到整合,并最终在成品中实现 [1]。开发计划确定后,应协调各设计与开发团队间的沟通,保障信息畅通,并明确各方职责。整车性能指标的开发管控中,职责分工是关键,如图1 所示。
图1 整车指标体系构建

3. 产品开发计划及主要交付物
随着设计与开发进程的逐步深入,应适时公布或更新策划成果。设计与开发的输出成果需与输入形成有效对比,并且在工程公布之前必须经过审批。基于此,输出必须满足以下要求:
①与设计和开发的输入标准相吻合;
②提供足够的信息以支持采购、生产和实验验证活动
③明确或引用产品接收的相关标准
④突出对产品性能和质量至关重要的特性。在明确产品开发设计的整体流程后,应根据设计开发的初步策划,确定各个阶段的必要交付物,涉及产品概念模型的初步方案;对相关标准和法规的详细解读;市场调研及消费者需求分析;整车及零部件的设计验证计划;整车性能指标的验收报告。
(二)加强设计和开发评审
为确保产品质量,应根据规划,在适当阶段对设计与开发流程予以评估。首先,需参照产品设计开发的相关准则,识别出对产品可靠性有重大影响的部件。其次,制定设计与开发的具体目标,并在执行必要的评审、验证及确认工作前,获得正式批准,以及严格遵循相关功能区的确认与审批规范。此流程的目的在于:评估设计与开发的成果是否达到预期标准;发现潜在问题并采取相应的应对策略。
各职能部门代表须参与与其相关的设计和开发阶段的评审。评审结果及后续措施应详细记录并保存。此外,评审需评估任何变更对产品组件及已交付产品的影响,具体评审要素参见表1。

1. 控制计划评审的依据
规划产品设计开发前,应对产品市场定位、竞争对手的业绩以及同类产品的行业标准予以调查,从而初步设定了产品的质量目标,确保产品的可靠性和精细度至少达到或超越行业标杆 [2]。为了评估产品试验的有效性并针对评审中揭露的问题制定改进方案,需组织评审会议。具体的改进措施包括:①将过往项目开发中的成功质量控制经验以及失败的教训,作为宝贵资源应用于其他项目,同时对效果不佳的质量控制方法进行优化调整;
②在新产品开发的质量控制体系策划中,进行全方位的综合考量;
③借鉴行业标杆企业的先进实践,结合自身的实际情况,进行有针对性地吸纳、转化与应
2. 工程释放
在新产品工程推向市场的过程中,除了必须遵循预设的技术文档和资料管理规范来完成资料编制外,还需着重编制与后续质量工程开发、生产制造环节的质量控制紧密相连的工程技术文档。在确保严格遵守新产品开发验证的质量控制准则的基础上,我们着手构建了一套旨在评估并确认新产品开发阶段供应商零部件质量保证能力的流程体系。这一流程体系需历经专项研讨、多方审核,并依据既定的审批流程来获得最终核准。依据此流程体系,我们将对供应商的质量保证能力展开全面而深入的评估,并针对评估中所发现的问题,规划出相应的改进和优化举措。另外,新产品在精细化程度、可靠性、功能性能等方面,应努力达到甚至超越标杆产品的水平。同时,还应确保在新项目中充分展现和运用技术优势。
(三)关注设计和开发验证
1. 质量特性保证
为了保障汽车产品设计的质量,必须在设计的初步阶段就实施严格的质量控制,主要涉及对设计资料如数字化模型、设计图纸、性能参数及匹配度分析报告的细致评审。同时,采用相应的会签和审批流程加强管理。在设计实施环节,严格把控零部件供应商提供的模具和检测工具的质量,对台架测试的过程和结果进行监督。
2.DVP 试验与 CAE 验证
为保障汽车产品切实契合使用要求及预期功能,需依据预先规划对产品设计开发流程实施全面确认。在完成产品设计的首版样品制造后,需开展可靠性、耐久性等多项专业测试,通过系统性检验判定产品是否达到质量标准,确保其符合针对整车、系统、零部件及材料质量评估所制定的规范方法。此外,还应结合技术规范以及过往产品设计中的经验与不足,开展定制化测试项目,进一步验证产品设计能否切实达成预期目标,实现设计方案的有效落地与优化。具体的工作步骤如图2 所示。
图 2 DVP 设计及实施

3. 技术验证
在汽车产品经过一系列 jsu 谨的试验和验证流程之后,设计部门需依据产品的重要性对其进行细致分类,并针对各类产品制定相应的验证基准和技术规范。具体分类如下:一级验证产品;二级验证产品;三级验证产品;视同验证的特定产品。
汽车产品验证工作遵循严格准则,所有一级与二级产品均需经由独立的第三方国家级检测机构开展专业检测。具体验证要求如下:
①对于一级认证产品,需由独立第三方国家级检测单位依据相关标准与技术规程,开展全面细致的认证检验工作。
②二级认证产品的检测同样由第三方国家级检测单位负责,该单位会结合产品生产实际、市场质量信息,参照对应标准和技术文档,对产品的“关键项”与“重要项”进行精准检测认证。
③三级认证产品,供应商所提供的国家权威机构出具的检验报告可予认可,特别是带有“中国实验室国家认可(CNAL)”印章的报告,能够作为有效验证依据。
结语
在汽车产品设计开发和验证过程中,质量控制不仅关乎产品的安全性和可靠性,更直接影响到用户的满意度和企业的长远发展。通过深入探讨汽车产品设计开发和验证质量控制的策略,可以清晰地认识到,一个优秀的汽车产品,其设计开发和验证的每一个环节都离不开严谨的质量控制。从设计指标的分解到整车指标体系的建立,再到产品开发计划的制定,每一步都需要精益求精,确保设计的合理性和开发的可行性。同时,加强设计和开发的评审工作,以及关注设计和开发的验证过程,都是保证汽车产品质量的重要环节,可以更有效地确保汽车产品的性能和质量达到预期标准,从而为用户提供更加安全、可靠、满意的驾驶体验。
参考文献:
[1] 郭葳 . 汽车产品设计开发和验证质量控制研究 [J]. 中国设备工程 , 2023, (17): 153-155.
[2] 邱垂翔 . 汽车产品设计开发和验证质量控制研究 [J]. 汽车实用技术 , 2021, 46 (15):191-194.