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毕业论文网 > 毕业论文 > 机械机电类 > 汽车服务工程 > 正文

面向全寿命周期的新能源汽车产品开发策略毕业论文

 2020-02-19 19:34:26  

摘 要

本文首先介绍了国内外的新能源汽车的技术发展现状,然后结合汽车营销学、汽车理论以及汽车构造等多方面学科的理论方法,综合了传统汽车的开发流程观点及新能源汽车主要技术内容,对新能源汽车从前期的市场调研、确定设计目标到后期的维修保养、回收利用等一系列开发流程做了详细的系统性的阐述,对关键的流程阶段作出了对比分析说明并提出了最优的策略,最后针对新能源汽车的四个不同类别来分别进行其开发中重点研发的方向的说明。本文所得到的结果,对于我国新能源汽车产业链的完善和汽车企业在新能源汽车领域的研究开发,都拥有重要的指导性意义。

论文主要分析介绍的是如何制定新能源汽车的最优开发流程,开发流程应当控制物质及时间成本,最终要使开发出的产品具有优良的性能,使企业在市场中获得更高的市场忠诚和核心竞争力。如今,新能源汽车雨后春笋般涌现,逐渐在汽车市场中占据一席之地,然而对比国外,我国的新能源汽车产品的开发技术仍然不太成熟,在一些流程中存在着不足或者盲目的情况,制约着我国新能源汽车市场的发展。基于此背景,本文从商品企划、概念设计、产品设计、样车试制以及投产启动这样几个阶段,结合国内的汽车开发技术内容,对各个阶段的任务工作及策略作出了分析比较并得到最优结果,为我国汽车企业能够更好地进行新能源汽车产品开发提供了扎实的理论基础。

论文得到的结果是一整套系统的新能源汽车产品开发流程说明及策略分析。本文的特色在于运用跨学科研究的方法,综合了不限于汽车营销学、人机工程学等学科的方法理论,另外分析目前四大类别的系能源汽车的开发策略作出特色内容说明,对各类汽车都进行了简单介绍和问题分析,提出了可以改进和重点努力的方向。

关键词:产品开发;新能源汽车;汽车行业;开发流程

ABSTRACT

Firstly, this paper introduces the technology development status of new energy vehicles at home and abroad, and then combines the theory and methods of automobile marketing, automobile theory and automobile structure, synthesizes the development process of traditional automobile and the main technology content of new energy vehicles, and makes a series of research on new energy vehicles from the early market, determines the design objectives to the late maintenance, recycling and utilization. The development process is elaborated in detail and systematically, and the key process stages are compared and analyzed, and the optimal strategy is put forward. Finally, the directions of the key research and development in the development of new energy vehicles are explained according to the four different categories of new energy vehicles. The results obtained in this paper have important guiding significance for the perfection of China's new energy automobile industry chain and the research and development of automobile enterprises in the field of new energy automobile.

This paper mainly analyses and introduces how to formulate the optimal development process of new energy vehicles. The development process should control the material and time cost, and ultimately make the developed products have excellent performance, so that enterprises can obtain higher market loyalty and core competitiveness in the market. Nowadays, new energy vehicles are springing up like mushrooms, gradually occupying a place in the automotive market. However, compared with foreign countries, the development technology of new energy automotive products in China is still not mature, and there are some deficiencies or blindness in some processes, which restrict the development of new energy automotive market in China. Based on this background, this paper analyses and compares the tasks and Strategies of various stages from the stages of commodity planning, conceptual design, product design, prototype trial production and start-up, combining with the domestic automobile development technology content, and obtains the optimal results, which provides a solid theoretical basis for Chinese automobile enterprises to better develop new energy automobile products.

The result of this paper is a set of systematic process description and strategy analysis of new energy automobile product development. The characteristic of this paper is to use the method of interdisciplinary research, synthesize the methodological theory not limited to automobile marketing, ergonomics and other disciplines, and analyze the development strategy of four major categories of energy-powered automobiles, make a characteristic content description, give a brief introduction and problem analysis to all kinds of automobiles, and put forward the direction of improvement and key efforts.

Keywords: Product Development; New Energy Vehicle; Automobile Industry; Development Process

目 录

摘 要 I

第1章 绪论 1

1.1研究目的及意义 1

1.1.1论文选题的目的 1

1.1.2论文选题的意义 1

1.2研究现状分析 2

1.2.1国外研究现状分析 2

1.2.2国内研究现状分析 2

1.3研究内容及方法 3

第2章 新能源汽车产品开发流程 5

2.1新能源汽车全寿命周期 5

2.2商品企划 5

2.2.1汽车市场调研 5

2.2.2设计目标确定 6

2.3概念设计 6

2.3.1总布置草图设计 7

2.3.2 造型设计 7

2.3.3 制作油泥模型 8

2.4产品设计 8

2.4.1总体布置设计 8

2.4.2动力系统设计 9

2.4.3车身设计 10

2.4.4底盘设计 12

2.4.5电子电器设计 13

2.4.6 内外饰设计 14

2.5样车试验 14

2.6投产启动 15

2.7维修保养 16

2.8回收利用 16

3 各类新能源汽车的研发策略 18

3.1纯电动汽车 18

3.2插电式混合动力汽车 18

3.3增程式电动汽车 19

3.4燃料电池汽车 20

3.5研发策略分析 21

4 结论与展望 24

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪论

1.1研究目的及意义

1.1.1论文选题的目的

自21世纪以来,全球能源与环境压力日益严峻。新能源汽车采用能够替代石油的环保型新能源,减少人类对于化石能源的绝对依赖,显著减少碳排放,取得可观的节能和环保效益。因此发展新能源汽车已然成为大势所趋,各国都争先恐后地研发新能源汽车相关技术。中国政府也高度注重新能源汽车的发展,在国家政策的大力扶持和推广下,其市场产销量也一直呈现高速持续增长的态势。然而,由于开发较晚,我国在新能源汽车产品仍然缺乏核心技术,创新停滞不前,设计制造等领域也与几个汽车强国存在差距。核心技术和创新是一个技术攻关的长久过程,而开发和设计制造可以做出系统的战略规划。新能源汽车产品的开发设计,可以借鉴传统汽车的产品开发经验,同时也涉及新能源汽车相关技术。汽车产品的开发流程是一个系统的过程,明确各个流程的具体任务及该阶段的同步工程任务,注意各个开发阶段所存在的问题,可以提高开发设计的效率、降低开发的成本和提高所开发新能源汽车产品的质量。对开发策略的研究,也能让企业更加明确自身的问题,督促企业对新能源汽车核心技术的研发、技术人才的招揽以及对创新能力的重视。

本文通过对新能源汽车和汽车产品开发等相关资料的搜集、整理,从汽车产品开发的全寿命周期考虑,阐述了新能源汽车产品开发从前期的汽车市场调研、设计目标确定,到后续的产品设计,最后到维修保养和回收利用的系统性一般流程,并介绍分析了不同类型新能源汽车在开发过程中的需要重点研发的内容,以此作为汽车企业在开发新能源车时的指导策略,为企业带来更高的效益,从而提高我国新能源汽车设计制造的效率和质量,使我国新能源汽车产业化在原基础上进一步完善,新能源汽车在全国进一步推广,使我国在未来彻底摆脱对石油的依赖,环境和能源问题得到改善。

1.1.2论文选题的意义

新能源汽车的开发流程是对于汽车企业具有重要意义的指导文件,汽车整车企业一般会制定一整套的合理、完整、适合企业发展的产品开发策略,从商品企划阶段,到概念设计,到产品设计,再到样车试验,最后到投产启动和维修、回收,并且开发流程中还从始至终伴随着新产品开发的同步工程。从产品的全寿命周期方面出发,为提升开发制造的效率,很多企业会在设计过程中加入并行的同步工程,使开发周期缩短。本文在对新能源汽车的开发策略的分析说明中,无不体现着环保、安全和高效的理念。例如,在动力系统的设计中,对于蓄电池、电动机以及驱动系统的选择上,都考虑到能量利用是否充分、空间布置是否合理和是否受环境条件限制的影响较小等问题。这些设计规划不仅与新能源汽车本身的节能环保初衷相符合,也突出了对汽车工艺、工装等生产制造过程的高效性及安全性的重视。

本文通过对新能源汽车产品的开发流程的深入剖析说明,提出了一整套系统的、高效益的、安全环保的开发策略供汽车企业选择使用,对企业在新能源汽车的开发制造上具有重要的指导性意义,避免企业在开发新能源汽车产品中走弯路或者错路,从而真正让我国的新能源汽车产业有显著的进步,解决本国乃至全球的能源和环境问题。

1.2研究现状分析

1.2.1国外研究现状分析

世界各国都在关注能源和环境问题,新能源汽车已然成为世界汽车工业发展的方向。其中,美国、日本和德国这三个国家被各国当作新能源汽车领域的风向标。美国在新能源汽车的研发和政策支持上一直处于世界领先地位。奥巴马执政后,将插电式混合动力汽车作为研发的重点。2016年,美国提出“加快普及电动汽车”的声明,旨在加强美国各地政府与车企的合作,进一步完善充电设施的建设并将电动汽车向全国推广。2018年美国新能源汽车销量又创新高,达到36万辆,与2017年同比增长了81%。其中,特斯拉-Model 3的销量为14万辆,占据了美国新能源汽车市场的主导地位,可见,特斯拉在新能源汽车行业具有相当强的竞争力。

这些年来,日本的新能源汽车市场高速发展,已经实行规模化生产,特别是混合动力汽车进入全方位推广。为大力发展新能源车,日本政府在税收上采用“绿色税制”的制度,减免车辆购置税力度很大,对购买混合动力汽车的用户有额外的税免。政府还退出相关补助金政策,发放补助金来贴补混合动力汽车与其原型燃油车的差价,降低混合动力汽车的价格,吸引消费者购买。2016年,日本政府新发布对电动汽车发展路线的规划方案,希望 2020 年时日本电动汽车达到100万保有量。在另一项日本提出的关于氢燃料电池的战略中,明确指出了日本的政策扶持重点将由对混合动力汽车转移到对燃料电池汽车,可见,日本目前的燃料电池发展正进行得如火如荼。

早在2013年,德国政府就为研发新能源汽车核心技术而投入20亿欧元。2016年,德国政府再次投入20亿欧元,以保证技术研发的进度,研发的领域包括动力电池、驱动系统、轻型材料、通信设施、回收等。同年,德国提出了要在2030年全面禁止燃油车的登记,并对购买新能源汽车的用户进行一系列补贴和免税,以此确保新能源汽车的全面推广。

1.2.2国内研究现状分析

在我国,新能源汽车受到各地方政府及配套政策的多方支持,发展新能源汽车已经成为国家战略。经过十余年的研发,我国的新能源汽车产业化及规模化逐渐建立,已经具备了从动力电池、电动机的研发生产,到新能源整车的开发制造,再到充电桩的建设等一系列完整的产业链。

2011年,我国新能源汽车占全国汽车总产量不足0.1%,仅有约8千辆。在国家政策的鼓励和各车企的努力下,我国新能源汽车的产销量自2015年开始飞跃增长。在2018年,我国新能源汽车的产销量已分别达到127万辆与125.6万量,相比2017年同比增长约60%。我国已经跻身新能源汽车大国行列,在产销量及其增速方面,已经4年蝉联世界第一。

然而,我国的新能源汽车发展也面临着一些问题。首先是缺少专业相关人才,包括相关专业的管理人才以及从事材料和技术研发的科技人才,这直接导致了我国在新能源汽车方面的创新能力不强,核心零部件过分依赖从国外进口,在开发设计中的车型设计、试制验证等流程的能力相比国外比较薄弱。另外,我国对新能源汽车配套设施建设仍然不够完善,例如:充电桩数量日益增多但仍然不够,且分布不合理,导致充电难;针对新能源车的维修网络没有跟进发展,保养不够方便等。配套设施的不健全,说明我国对新能源汽车的研发和推广所投入的资金不足,技术的攻关、设施的建设等都需要资金的支持。我国的新能源汽车想要迎来春天,还需要国家政策的进一步扶持。

1.3研究内容及方法

本文研究的基本内容为新能源汽车产品开发流程及策略,对各开发阶段的各个流程及其子流程,结合我国新能源汽车技术和产业发展的实际情况,作出了有一定深度的分析和阐述,并且就当前我国主要生产的几种新能源汽车类型分别作出其开发研究方向的说明。新能源汽车产品开发流程内容如图1所示:

回收利用

商品企划

概念设计

产品设计

样车试验

投产启动

维修保养

图1 新能源汽车产品开发流程

本文研究方法有以下:

(1)文献研究法

明确研究的课题后,通过收集、整理与课题相关的论文、期刊、专著等文献资料,对课题相关的国内外新能源汽车开发情况、汽车开发流程以及新能源汽车的分类和构造等内容有了较为全面的了解,有助于我把握所研究内容的全貌,从而进行新能源汽车开发策略的深入探究与分析归纳。

(2)定性分析法

明晰了要研究的基本内容之后,结合收集整理出的材料,对新能源汽车的开发流程进行合理的定性分析。特别是在概念设计和产品设计等流程中,通过借鉴提炼文献中的经验,看清了汽车开发流程的本质及其一般规律,综合我国新能源汽车开发技术的现状,演绎、归纳出本文研究的结果。

(3)跨学科研究法

在研究新能源开发的一些流程或子流程时,运用到多个学科的方法和理论。例如:在总体布置设计的过程中,需要考虑是否符合人机工程学的相关要求;在对动力系统的设计过程中,需要进行数学上的假设、计算、验算等。可以说,本文是同时融合多个学科方法得到的结果。

第2章 新能源汽车产品开发流程

2.1新能源汽车全寿命周期

新能源汽车的全寿命周期是指,在设计开发阶段不应只包括新汽车产品的结构与功能,还应该考虑到商品企划、产品设计、生产、销售、使用、维修保养和淘汰回收这一整个寿命周期的问题。新能源汽车产品开发要面向全寿命周期的目的是在保障产品质量的基础上缩短设计时间、使生命周期最优,避免在后续的过程中出现错误而导致返工。

传统的项目管理很少强调整体性,而是过分强调将任务划分为不同的阶段然后分布进行,这样会导致在后续的生产制造、回收等流程中出现一系列不协调甚至相互矛盾的问题。全寿命周期采用的是并行进行的模式,在产品设计阶段就满足制造、维修、回收等后续阶段的要求,尽可能预测产品汽车寿命周期的各个环节可能产生的问题,在设计阶段就尽快解决或提前设置好有效解决方法,减少后期流程对设计阶段的更改反馈。

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