摘要：目前各大車廠已逐步將樣車對標技術（benchmarking）作爲經驗、知識積累和新車型開發的參考依據。文章通過前期準備階段、測試評價階段、建模分析階段和數據管理階段，分別闡述適用於新能源汽車的對標內容。研究出一套完善的適用於新能源汽車的對標技術，對我國汽車產業正向化設計提供高效便捷的知識數據系統具有重要意義。

國內汽車企業爲了加速新產品研發、減少開發成本、提高產品競爭力，開始使用benchmarking技術作爲主要管理方法，也逐步建立起較爲完善的技術制度。新能源汽車技術加速進步，隨着相關政策的支持和配套設施的完善，逐步被廣大消費者所接受，市場佔有量逐年提高。通過benchmarking技術研究，瞭解和掌握國外電動汽車的核心技術，可以爲我國電動汽車技術突破提供技術參考。文章通過對新能源汽車，包括對混合動力汽車和純電動汽車benchmarking技術進行梳理和分析，形成一套完善的新能源汽車的benchmarking技術方案。方案包括競爭目標的選擇、整車評價、工藝評價、性能測試、參數測量、信號採集、數據掃描獲取、逆向建模、專業分析、數據庫建立等內容。文章重點對各工作內容、步驟和要求等做出規範說明。

1、benchmark技術簡介

benchmarking技術起源於70年代末80年代初美國學習日本的運動中，首開標杆管理先河的是施樂公司。面對世界性的越來越激烈的競爭，施樂公司使用了“競爭標杆方法”（competitive benchmarking），從成本、週期、價格等領域，制定出一些明確的衡量標準或項目，找出了和競爭目標的差距，進而調整了經營研發策略，收到顯著成效。

國內外汽車企業在做新產品研發時，需要通過市場調研，對市場熱銷的成熟車型進行評價測量和分析，爲自主研發車型設計提供參考依據和經驗積累，確保新產品在投放市場時具有相當競爭力。

2、benchmarking的開發步驟

汽車企業對傳統汽車的benchmarking技術開發開展的時間較久，也較爲完善。對於新能源汽車，在標杆管理與傳統車型具有通用性，但也有其獨特性。通過對新能源汽車新產品開發目標定位，選擇競爭目標車型，採購樣車，組織開展對標項目。經過對benchmarking技術的分析和歸納，可以簡單概括和總結，如圖1所示。

圖1 汽車benchmarking技術開發步驟

3、benchmarking在新能源汽車領域的研究內容

爲了能建立一套完善的目標車型信息數據庫、知識庫和專家系統，需要對目標車型進行必要數據蒐集和資料儲備，結合計算機信息管理技術，從而建立完整的對標數據庫。然而汽車本身是具有多輸入、多輸出、不確定及多幹擾源的複雜非線性系統，在進行開發時，要考慮多種複雜因素的綜合作用，參數的選擇需要在考慮衆多因素的基礎上做出，因此需要建立起規範化的產品開發系統。特別是新能源汽車領域的benchmarking開發，與傳統汽車領域相比，增加了電驅動、能量存儲集成系統等電控系統零部件，特別是隨着消費者對科技感的要求不斷提升，車載娛樂和通訊系統日趨便捷化和多聯化，因此，在新能源汽車領域的多媒體控制也成爲新的特點。

文章着重介紹新能源汽車領域的benchmarking工作內容。分別從測試評價階段、建模分析階段、數據管理階段進行介紹。

3.1 評價測試階段

評價測試階段主要包括主觀評價、整車性能測試和功能分析、各專業測量、關鍵零部件檢測等幾個方面。

3.1.1 主觀評價

整車主觀評價的目的主要是通過非客觀的角度去了解樣車在外觀造型、佈置及人機方面的優劣勢，能夠直接表達用戶的態度。人機工程主觀評價作爲本階段的重要環節，在整車開發過程中起着重要作用。

在傳統汽車的設計開發中，通常在前期設計階段和後期階段需要分別進行一次人機工程主觀評價，檢驗車輛是否達到之前所設定的目標，並通過與樣車再次對標，查看哪些地方還需要進行改進，是否可以凍結設計方案。除了人機工程項目之外，新能源汽車越來越側重於科技感和多媒體的設計，包括：自動泊車、可變懸架、前後駐車雷達、轉向隨動大燈、日間行車燈、一鍵啓動、中控彩色主屏及人機語言交互等。

3.1.2 整車性能測試及功能分析

整車性能測試是對標車的基本性能測試，獲得對標車在整車性能方面達到的技術水平。需測試的新能源標杆車基本性能測試與傳統汽車相同的測試內容爲：NVH、操縱穩定性、動力性、通過性、平順性、滑行阻力、操縱穩定性等。由於傳統汽車整車性能測試應用比較廣泛，且相關指導文件比較齊全，文中不再重複介紹，僅介紹新能源汽車特有測試內容。相關測試內容，如表1所示。

表1 整車性能及功能測試內容

表2 CAN控制信息測量內容

3.1.3 各專業領域測試

對標杆車進行各個系統參數的測量，掌握原始信息，傳統汽車的專業測量主要包括：整車測量（外形尺寸參數、通過性參數、整備質量等）；車身專業測量（外表面間隙/段差測量、開閉件密封間隙測量、開閉件開啓力度測量）；電器測量（車載用電器電流測量）；底盤專業測量（四輪定位參數、轉向輪最大轉向角、操縱件行程/操縱力測量、底盤非標測量：加速踏板自由狀態上表面距地距離和下限位置距地距離、加速踏板力等）。由於新能源汽車車載更多的電控系統單元，因此關於CAN信號的測試項目需要更加完善，具體內容，如表2所示。

3.1.4 關鍵零部件的檢測

新能源汽車的能量來源是動力電池提供的電能，動力電池的能量來源是通過市電將電能轉化爲化學能儲備在電池中，再通過放電電化學反應，將化學能轉化爲電能，用來驅動電機，並且通過電機控制器控制電機轉速和轉向，從而爲整車提供動力系統。電池及電機的測試內容，如表3所示。

表3 新能源汽車電機和電池測試內容

4、建模和逆向分析

標杆車逆向建模在整個benchmarking開發過程中，工作量最大。工作主要包括整車掃描、零部件拆解/掃描、點雲處理、座標系建立以及零部件結構設計等，主要工作內容與傳統汽車一致，包括整車掃描、拆解零部件掃描以及模型建立，其中整車掃描包括：外表面掃描→開閉件掃描→後視鏡掃描→刮刷面積掃描→人機工程掃描→底盤掃描→內表面掃描；樣車拆解掃描包括：開閉件拆解/掃描→內飾拆解/掃描→外飾拆解/掃描→車身底部零件拆解/掃描；模型建立包括：點雲處理→整車座標建立→內外A面建立→各總成建模。

逆向分析主要包括車身工藝分析、成本分析、材料分析、CAE分析等內容，車身工藝分析的主要內容是衝壓件工藝、焊接工藝、塗裝工藝等。CAE分析傳統汽車比較成熟全面，包括：汽車碰撞與安全性分析、結構強度與疲勞強度分析、CFD分析、多體動力學分析、NVH分析等。在新能源汽車領域應增設：電池包冷卻系統CFD分析、電池包結構強度分析、模態及振動特性分析、耐衝擊特性分析等。

5、benchmarking數據管理建立

隨着逆向數據、分析文檔和對標車型數據的不斷增多，爲增加保密性，利於方便查找，避免參考資料和文檔的流失，通過建立和使用數據管理軟件使得benchmarking開發更加合理，同時也提升了效率。通過信息化建設，根據對標流程體系，將前期準備階段、測試評價階段及建模分析階段的參數、文檔、照片、曲線、代碼、模型、仿真結果等，建立查詢共享化的數據庫軟件，爲逐步向正向化設計提供有效支持。

6、結論

文章總結、歸納了新能源汽車樣車對標開發的具體研究，通過前期的準備和相關資料的查詢、中期的評價檢測和仿真建模以及後期的數據庫建立等，形成一套規範化的新能源汽車整車對標開發系統，實現了對標車型數據的採集和經驗積累，爲我國汽車行業逐步向正向化設計發展提供了必要的支持，提升了自主研發能力，完善了知識信息化。

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