黃金價格-克萊斯勒的數字開拓者

密歇根州的uburn Hills- 克萊斯勒猛犸手藝中央的無窗“戰役室”灰色墻壁上的工程圖紙占主導位置。少數描寫了該公司的Concorde以及Intrepid車輛的最新轉變;還鋪示了其安大略省Bramelea拆卸廠的布局。然則當克萊斯勒的工程師以及高管們坐在戰役室的長中央桌旁時,他們并沒有矚目圖紙。相反,他們的注重力集中在房間一真個計算機化投影屏幕上。在那里,他們可以望到公司從新設計的LH車輛在他們面前目今成型。每個首要的LH工程決議計劃都產生在這個屏幕後面。每個部件 – 從最小的螺栓到最大的金屬片 – 都可以在其上查望。墻上的紙質圖紙只是間或供應視覺支撐。

迎接來到克萊斯勒氣概的汽車設計新世界。經由過程采取近期汽車汗青上最勇敢的步調之一,該公司已經經改變了其車輛工程流程,并打消了曾經經至關緊張的紙質圖紙需求。
固然乍一望好像并不那么惹人注目,但克萊斯勒采用這一律念的水平卻非同尋常。對于LH企圖,該公司已經在其計算機中存儲了約莫1,900張圖紙,個中約莫有1100萬個數字多邊形。使用該數據庫,其工程師可以反省車輛上一切部件之間的動態以及靜態滋擾。他們可以在基于超等計算機的碰撞測試中運用CAD數據,創立沖壓模具以及拆卸對象,并反省動員機氣缸內的火焰前沿。此外,他們已經經左支右絀了數字化工程進程,包含一切公司的零部件提供商以及其模具提供商。
文明變更。當克萊斯勒工程師在1995年最先從新設計流行的LH車輛時,他們的任務宣言并沒有要求數字設計。克萊斯勒大型車平臺車輛開發履行工程師John E. Kent回想說:“咱們但願保留咱們在初期LH上做的工作,并改良那些失足之處。”
治理職員確定了他們想要在從新設計的LH中保留的五大特征 – 機能,代價,工藝,外型以及包裝,和它的“駕駛樂趣”性子。在分類帳的另一邊,該公司呼吁其工程師打消初期LH的成績地區 – 門路樂音,粗拙度,和在較小水平上辦理汽車除霜器以及前燈的難題。
與此同時,克萊斯勒但願“將駕駛室推向下一代”。這象徵著下降動員機罩線,延伸擋風玻璃的底部,并掏出一些前懸。為了知足新的排放要求,他們還必要將催化轉換器從汽車下方轉移到汽車引擎蓋下。
簡而言之,工程師面對著包裝的惡夢。當克萊斯勒工程師在1993年的模子中初次實行時,駕駛室進步一向是一個挑釁。目前他們必要讓引擎蓋地區比曩昔更低,更滑膩。與此同時,他們必要在已經經擁堵的動員機艙地區增長更多。
然而,這個望似弗成能的使命的辦理方案已經經在進行中。五年前,它的第一部門已經經落實到位。克萊斯勒的平臺團隊已經經在LH轎車,Viper,從新設計的小型貨車以及Dodge Ram卡車的驚人勝利中施展了樞紐作用。平臺觀點將設計,工程,制造,拆卸,采購,會計,財政以及其餘小我私家群集在跨本能機能團隊中,然后將它們放在彼此相距幾英尺的地位。
俄然之間,曩昔只曉得本人的部門以及提供商稱號的工程師被迫望到更大的圖景。他們相識了他們特定部件的制造,拆卸,本錢分化和它在整個子拆卸中的作用。“在這類文明中,每個工程師都成為他們地點區域的企業家,”克萊斯勒大型汽車平臺工程總司理John C. Miller說。並且,無能否認,平臺觀點是勝利的。
文明變更二。但跟著LH從新設計的推出,克萊斯勒工程師面對著另一種文明變更:100%的電子設計。像很多公司同樣,克萊斯勒恆久以來在種種組件的設計中實行了CAD手藝,但它從未使電子設計成為廣泛的法令。“多年來,咱們一切人都在CAD中設計整機,”Kent回想道。“然后咱們會把設計交給那些會切割三維木模子的人。以是咱們意想到咱們在鋪張時間。”
更糟糕糕的是,像通用汽車同樣,克萊斯勒沒有指定任何繁多的CAD體系。(福特,1995年,選擇SDRC的I-DEAS作為其繁多體系。)相反,公司周圍存在對不同CAD體系的忠誠度。在一個部分中,工程團隊偶然會使用兩到三個零丁的法式。“每小我私家都有這個體系,”肯特說。
但跟著LH從新設計于1995年2月推出,一切這所有都最先產生轉變。克萊斯勒要求平臺團隊專注于繁多的CAD體系,即CATIA。“克萊斯勒所做的最緊張的工作便是說,’咱們專注于一個且只有一個計算機體系’,”肯特說。“從一組通用數據中取得的時間收益使人難以置信。”
然而,克萊斯勒并不知足于讓6,000名本人的工程師使用一組通用數據來取得時間收益。該公司還但願其提供商可以或許在CATIA事情。鑒于克萊斯勒從提供商那里購買了每輛汽車約70%的內容,這是一個分外深遙的決定。(相比之下,福特購買約50%,通用汽車購買約30%。)
“咱們奉告一切提供商:’咱們不僅要求你們齊全互助,咱們但願你們可以或許以電子方式聯系,’”米勒說。“咱們奉告整機提供商以及模具提供商。”
數字歸報。對于克萊斯勒而言,這場徹底的文明變更的痛楚是值得的。重新的LH企圖最先,工程師很快就望到了這些上風。
而不是確立新LH的黏土模子,然后數字化黏土,設計師反過來做。他們對車輛進行了數字化設計,在高管在戰役室的偉大投影屏幕上查望其圖像后,反復增添以及淘汰功效。數字樣式模子老是以三維方式實現,屏幕上的投影特別很是具體,甚至可以望到陽光若何從車輛的金屬板上反射進去。殺青協定時,他們終極確立了一個黏土模子,但只是對那些對實在際存在感覺更愜意的人的妥協。
“經由過程這類方式,咱們可以供應10種不同的設計方案,而無需構建10種不同型號的本錢,”克萊斯勒高等CAD CAM研究工程師Robert M. Trecapelli說。“若是個中一名高管說,’我喜歡那款車型的前大燈以及其餘型號的尾燈’,那么他們可以在第二天再歸來,咱們可以向他們鋪示它的表面。”
把它吹進去。然而,數字設計的一些最大歸報是在工程進程中齊全完成的。為了停止LH的樂音 – 振動 – 粗拙度成績,克萊斯勒工程師專注于空氣感應樂音。他們的方針是:從新設計進氣歧管并使其聽起來更動聽。
幾年前,這象徵著要構建原型,運轉測試,點竄設計,創立另一個模具,和構建另一個歧管。充其量,大多半車輛法式許可工程師有充足的時間進行四到五次如許的迭代。
然而,在LH上,工程師閱歷了跨越1,500次迭代,他們在六個月內實現了比使用舊要領更少的時間。他們采用計算流體能源學法式,經由過程電子方式改變了動員機的樂音特徵,然后為戰役中的高管們鋪示了新的聲響。
為了在試驗室中測試指定的原型,他們只是將數字數據發送到CNC機械并切割部件的“流動箱”。效果:它們不僅改良了噪聲特徵;它們改良了空氣流動質量。該公司的新型鋁塊動員機得益于該設計,每個尺寸的扭矩比同種別中的任何其餘動員機都要大。
數字拆卸。克萊斯勒也受害于計算機幫助設計與制造之間的聯系。與傳統的進程不同,人工干涉幹與老是難以確定制造成績的本源,這個進程的每個步調都是由硬數據界說的。效果,當它們浮現時更易發明成績。
這在製作新的鋁制罩子時尤為緊張;克萊斯勒歷來沒有做過一次。由于可以或許疾速定位潛在成績,是以每次浮現成績時,他們再也不必要反復從新制作整機。“從數學的角度來望,如許做的本領保障了引擎蓋的質量,”Trecapelli說。“這將使咱們的發布變得更順暢,由於咱們不會在批量臨盆前10周追趕成績。”
然而,數字化進程的最大上風在于可以或許將一切汽車數據存儲在一其中心地位。這使工程師可以或許更好地輿解組件之間的關系,并在他們允諾構建整機之前思量可維護性成績。
克萊斯勒工程師使用一種名為數字模子拆卸的工藝,匯合了車輛四個樞紐地區的數據:車身,能源總成,底盤以及內飾。一種稱為克萊斯勒數據鋪示器的非凡計算機法式與CATIA互助,讓工程師可以望到組件是否互相滋擾,或者者它們是否以任何方式同享雷同的空間。可視化器為特別很是平凡的干預幹與反省進程供應了特殊的速率。在一種環境下,在反省鈑金整機之間的干預幹與時,體系在17秒內履行了8,646次反省。
由于數字組裝進程,該團隊打消了對所謂“雄鹿”的需求。在汽車行業中,雄鹿隊傳統上一向是在設計進程初期反省滋擾的粗略要領。工程師平日用手頭的器材製作雄鹿:玻璃纖維,金屬板,泡沫聚苯乙烯,甚至鞋盒。使用與他們提議的組件鉅細相婚配的錢,他們加入了他們在汽車中占據空間的會議。
已往,跟著設計的前進,工程師平日會重修他們的錢。例如,在1993年的LH車輛上,他們共使用了16美元。相比之下,新的LH沒有使用。
LH團隊成員透露表現,數字拆卸在數百個實例中簡化了開發進程。當他們將LH的底盤托盤裝置到汽車車身上時,他們對數字拆卸的上風有了充沛的熟悉。底盤托盤平日包括動員機,懸架,燃油體系,燃油管路以及很多其餘部件,在第一次測驗考試時很少勝利地毗鄰到車身。然則在新的LH上,它在前五分鐘沒有滋擾。
“這很輕易讓咱們把它帶歸來并從新裝置,只是為了確保咱們沒有做錯任何事,”米勒回想道。“1993年,當咱們試圖裝上第一輛汽車時,咱們依然在三個月后試車。”
意義深遙的收益。數字組裝的優點也能夠從一個法式轉移到另一個法式。近來,當米勒思量在克萊斯勒Sebring敞篷車上使用LH動員機時,他請高等底盤能源總成的主管亞瑟安德森對他進行干預幹與反省。
“他讓我在禮拜四下戰書做反省,”安德森回想說。“到禮拜五早上,咱們體例了一份必要變動的一切部門的清單。”安德森增補說,這類滋擾反省曩昔必要約莫三個月。
數字拆卸還為工程師供應了不僅可以或許望到整機若何在車輛中組裝在一路的本領,還能望到子體系若何組裝。例如,對于車輛底板的組裝,數字組件顯示焊接的數目以及所需的機械人的數目,和其餘對象以及固定安裝。
若是沒稀有字數據的廣泛可用性,這所有都沒法完成。若是沒有打消設計,工程,制造,拆卸以及采購之間邊界的文明,也沒法完成。
專家們悵然認可,這類文明變更偶然會使人痛楚。“這很難處置,由於大多半人都想要分區以及僵化的佈局,”密歇根大學汽車運輸研究辦公室主任大衛科爾指出。“但目前,公司必要天真而迅速。”若是他們不是,他忠告說,他們可能會被拋在后面。
計算對象是樞紐。對于克萊斯勒來說,新工藝的利益許多。它使該公司可以或許在31個月內臨盆協以及式飛機以及無畏飛機,而1993LH車型則為39架。
更緊張的是,它使克萊斯勒的設計師可以或許為車輛供應他們想要的表面,并使工程師可以或許辦理初期的LH成績。例如,計算機闡發使它們可以或許改良密封以及NVH。計算流體能源學進一步下降了空氣樂音。經由過程管道的更好的空氣流動提高了除霜器的機能。而前燈一度被批判為無效,由於它們太小,俄然占據了汽車的前部。該公司目前積極在宣揚照片中鋪示大而時尚的頭燈。
工程師說若是沒有新工藝,這所有都弗成能完成。他們宣稱,慎密的包裝將是弗成能的。“若是咱們沒有計算對象以及DMA,咱們就不克不及履行這類設計,”肯特聲稱。
米勒說,對于花費者而言,節儉的時間以及金錢象徵著更多的產物代價。“若是咱們可以或許從本錢中扣除本錢,那么咱們就可以把這個本錢放在可覺得客戶帶來更多代價之處,”他詮釋道。“這是咱們設計汽車的要領。”
當克萊斯勒工程師從新設計流行的LH轎車時,他們的挑釁是堅持最好功效,并打消現有的錯誤謬誤:
克萊斯勒的LH車輛不是該公司獨一受害于其對數字設計的新器重的產物。該公司的新型V-6系列鋁塊動員機在98周內開發,耗資約6.25億美元,可能成為近期汽車汗青上最短的動員機項目。
典型的汽車動員機開發企圖約莫必要21/2年,耗資約10億美元。
絕管本錢更低,開發時間更短,克萊斯勒透露表現,新動員機供應的扭矩比同級別中的任何其餘動員機都要高,同時仍能供應優秀的效率。樞紐:計算機闡發使工程師可以或許對動員機的各個方面進行建模,從火焰前沿傳布到空氣感應。“咱們弗成能以任何其餘方式完成這類機能以及效率,”克萊斯勒大型車平臺車輛開發履行工程師John E. Kent說道。
該公司的動員機系列包含三種型號:2.7升,24氣門雙頂置凸輪V-6;3.2升,24氣門V-6;以及一個3.5升,24氣門V-6。2.7升將成為1998年道奇Intrepid以及克萊斯勒協以及飛機的規範動員機。3.2升動員機將為道奇Intrepid ES以及克萊斯勒Concorde LXi供應能源,而3.5升將專門用于替代克萊斯勒LHS以及Eagle Vision。