基于QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法在DCT變速器中的深度應(yīng)用與創(chuàng)新研究_第1頁
基于QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法在DCT變速器中的深度應(yīng)用與創(chuàng)新研究_第2頁
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基于QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法在DCT變速器中的深度應(yīng)用與創(chuàng)新研究一、緒論1.1研究背景在全球汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,汽車技術(shù)的革新日新月異,變速器作為汽車動(dòng)力傳輸?shù)年P(guān)鍵部件,其性能優(yōu)劣直接關(guān)乎汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、駕駛舒適性以及操控穩(wěn)定性等核心指標(biāo)。隨著消費(fèi)者對(duì)汽車品質(zhì)和性能的要求日益嚴(yán)苛,以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的愈發(fā)激烈,各大汽車制造商都在不遺余力地投入研發(fā)資源,力求在變速器技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,以提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。雙離合變速器(DualClutchTransmission,DCT)作為自動(dòng)變速器家族中的重要成員,憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理,在汽車市場(chǎng)中嶄露頭角。DCT融合了手動(dòng)變速器傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊以及自動(dòng)變速器操作便捷的雙重優(yōu)勢(shì),能夠在換擋過程中實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的不間斷傳遞,顯著縮短換擋時(shí)間,有效提升換擋的平順性和駕駛的舒適性。同時(shí),DCT還能使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在高效工作區(qū)間運(yùn)行,從而降低燃油消耗,減少尾氣排放,契合了當(dāng)下汽車行業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)。正因如此,DCT在各類汽車,尤其是中高端車型上的應(yīng)用愈發(fā)廣泛,成為汽車變速器技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。近年來,DCT技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,其應(yīng)用范圍也在不斷拓展。眾多國(guó)內(nèi)外汽車企業(yè)紛紛加大對(duì)DCT的研發(fā)投入,推出了一系列搭載DCT的新車型。然而,DCT技術(shù)在發(fā)展過程中也面臨著諸多挑戰(zhàn),如離合器的熱管理問題、換擋品質(zhì)的優(yōu)化、成本的有效控制等。這些問題不僅制約了DCT性能的進(jìn)一步提升,也在一定程度上影響了其市場(chǎng)推廣和應(yīng)用。如何在滿足消費(fèi)者對(duì)汽車性能和品質(zhì)要求的前提下,降低DCT的開發(fā)成本和生產(chǎn)成本,提高其性價(jià)比,成為汽車行業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問題。價(jià)值工程(ValueEngineering,VE)作為一種以提高產(chǎn)品或服務(wù)價(jià)值為目標(biāo)的管理技術(shù),通過對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的功能和成本進(jìn)行系統(tǒng)分析,旨在尋求以最低的壽命周期成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或服務(wù)的必要功能,從而提高產(chǎn)品或服務(wù)的價(jià)值。在汽車變速器的研發(fā)和生產(chǎn)過程中,應(yīng)用價(jià)值工程方法,能夠?qū)CT的設(shè)計(jì)方案、零部件選型、制造工藝等進(jìn)行全面的優(yōu)化,在保證其性能和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,有效降低成本,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。質(zhì)量功能展開(QualityFunctionDeployment,QFD)作為一種將顧客需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品技術(shù)要求和質(zhì)量控制要求的有效工具,能夠確保產(chǎn)品開發(fā)過程緊密圍繞顧客需求展開,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)適應(yīng)性和顧客滿意度。綜合定權(quán)方法則可以通過對(duì)多個(gè)因素的綜合考量,確定各因素的權(quán)重,為價(jià)值工程分析提供更為科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。將QFD與綜合定權(quán)方法相結(jié)合應(yīng)用于DCT變速器的價(jià)值工程分析中,能夠更加全面、深入地了解顧客需求,準(zhǔn)確識(shí)別DCT的關(guān)鍵功能和關(guān)鍵成本因素,為制定針對(duì)性的優(yōu)化策略提供有力支持。1.2研究目的與意義1.2.1目的本研究旨在深入探究將QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法應(yīng)用于DCT變速器的可行性與有效性,通過系統(tǒng)性的分析與實(shí)踐,優(yōu)化DCT變速器的設(shè)計(jì)與制造過程,提升產(chǎn)品的價(jià)值與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。具體而言,通過運(yùn)用QFD方法,精準(zhǔn)捕捉顧客對(duì)DCT變速器在性能、質(zhì)量、舒適性等多方面的需求,并將這些需求轉(zhuǎn)化為具體的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求,確保產(chǎn)品開發(fā)緊密圍繞顧客期望展開。借助綜合定權(quán)方法,科學(xué)確定各功能和成本因素的權(quán)重,為價(jià)值工程分析提供客觀、準(zhǔn)確的依據(jù),從而識(shí)別出影響DCT變速器價(jià)值的關(guān)鍵因素。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用價(jià)值工程原理,對(duì)DCT變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件選型、制造工藝等進(jìn)行全面優(yōu)化,在保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量的前提下,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的性價(jià)比,為汽車企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得優(yōu)勢(shì)。1.2.2理論意義本研究在理論層面具有重要意義,它進(jìn)一步豐富和完善了價(jià)值工程、質(zhì)量功能展開以及綜合定權(quán)等理論在汽車變速器領(lǐng)域的應(yīng)用。通過將QFD與綜合定權(quán)方法創(chuàng)新性地結(jié)合應(yīng)用于DCT變速器的價(jià)值工程分析,拓展了這些理論的應(yīng)用邊界,為解決復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)的優(yōu)化問題提供了新的思路和方法。在以往的研究中,價(jià)值工程在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用多集中于整車或單個(gè)零部件的成本優(yōu)化,對(duì)顧客需求的深入挖掘和系統(tǒng)轉(zhuǎn)化不足。而QFD雖然能夠有效地將顧客需求轉(zhuǎn)化為技術(shù)要求,但在與價(jià)值工程的融合應(yīng)用方面還存在一定的局限性。本研究通過深入剖析DCT變速器的特點(diǎn)和顧客需求,構(gòu)建了基于QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程分析模型,詳細(xì)闡述了從顧客需求獲取、功能分析、權(quán)重確定到方案優(yōu)化的全過程,填補(bǔ)了相關(guān)理論研究在這一領(lǐng)域的空白,為后續(xù)研究提供了有益的參考和借鑒。同時(shí),本研究的成果也有助于推動(dòng)汽車工程領(lǐng)域與管理科學(xué)領(lǐng)域的交叉融合,促進(jìn)多學(xué)科理論在解決實(shí)際工程問題中的協(xié)同應(yīng)用,為相關(guān)學(xué)科的發(fā)展注入新的活力。1.2.3實(shí)踐意義從實(shí)踐角度來看,本研究成果對(duì)汽車企業(yè)具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車市場(chǎng)中,企業(yè)面臨著降低成本、提高質(zhì)量、滿足顧客個(gè)性化需求等多重挑戰(zhàn)。將QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法應(yīng)用于DCT變速器的開發(fā)過程,能夠幫助企業(yè)更好地理解顧客需求,優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性,從而增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)可以通過QFD方法收集顧客對(duì)DCT變速器換擋平順性、燃油經(jīng)濟(jì)性、可靠性等方面的需求,并將這些需求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計(jì)參數(shù)和質(zhì)量控制要求,確保產(chǎn)品在開發(fā)階段就能夠滿足市場(chǎng)需求。利用綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法,企業(yè)可以對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的價(jià)值評(píng)估,選擇最優(yōu)方案,避免不必要的成本投入,提高資源利用效率。此外,本研究成果還有助于推動(dòng)汽車行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展。通過優(yōu)化DCT變速器的性能和質(zhì)量,提高汽車的整體性能和品質(zhì),滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)汽車的需求,促進(jìn)汽車行業(yè)向綠色、智能、高效的方向發(fā)展。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1價(jià)值工程研究現(xiàn)狀價(jià)值工程起源于20世紀(jì)40年代的美國(guó),當(dāng)時(shí)正值第二次世界大戰(zhàn),物資短缺,通用電氣公司的工程師麥爾斯(L.D.Miles)在采購工作中,為解決材料代用問題,經(jīng)過不斷探索和實(shí)踐,總結(jié)出一套在保證產(chǎn)品功能前提下降低成本的方法,這便是價(jià)值工程的雛形。1947年,麥爾斯發(fā)表了《價(jià)值分析》一文,標(biāo)志著價(jià)值工程正式誕生。此后,價(jià)值工程在美國(guó)工業(yè)界得到了廣泛應(yīng)用,眾多企業(yè)通過實(shí)施價(jià)值工程,有效降低了成本,提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。20世紀(jì)60年代,價(jià)值工程傳播到日本、德國(guó)等國(guó)家,并在這些國(guó)家得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善。日本企業(yè)將價(jià)值工程與質(zhì)量管理、成本管理等相結(jié)合,形成了具有日本特色的價(jià)值工程應(yīng)用模式,在汽車、電子、機(jī)械等行業(yè)取得了顯著成效。德國(guó)企業(yè)則注重在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段應(yīng)用價(jià)值工程,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品的功能和價(jià)值。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,價(jià)值工程在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用,其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展,涵蓋了建筑、航空航天、能源、服務(wù)等眾多行業(yè)。在理論研究方面,學(xué)者們不斷對(duì)價(jià)值工程的方法和理論進(jìn)行創(chuàng)新和完善,提出了模糊價(jià)值工程、動(dòng)態(tài)價(jià)值工程、網(wǎng)絡(luò)價(jià)值工程等新的理論和方法,進(jìn)一步豐富了價(jià)值工程的內(nèi)涵。在汽車領(lǐng)域,價(jià)值工程被廣泛應(yīng)用于汽車的設(shè)計(jì)、制造、零部件采購等環(huán)節(jié)。通過價(jià)值工程分析,汽車企業(yè)可以優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),合理選擇零部件,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。某汽車公司在一款新車型的開發(fā)過程中,運(yùn)用價(jià)值工程方法對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在保證車身強(qiáng)度和安全性的前提下,減少了零部件數(shù)量,降低了車身重量,從而提高了燃油經(jīng)濟(jì)性和車輛性能。1.3.2QFD研究現(xiàn)狀QFD起源于20世紀(jì)60年代的日本,由日本質(zhì)量管理專家赤尾洋二和水野滋提出。當(dāng)時(shí),日本企業(yè)面臨著激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,滿足顧客需求,他們開始探索一種新的質(zhì)量管理方法,QFD應(yīng)運(yùn)而生。最初,QFD主要應(yīng)用于日本的汽車和電子行業(yè),豐田公司在70年代采用QFD后,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,新產(chǎn)品開發(fā)成本下降了61%,開發(fā)周期縮短了1/3,產(chǎn)品質(zhì)量也得到了顯著改進(jìn)。20世紀(jì)80年代以后,QFD逐漸得到歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的重視,并在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,涉及機(jī)械、化工、食品、醫(yī)療、軟件等多個(gè)行業(yè)。在理論研究方面,學(xué)者們對(duì)QFD的方法和模型進(jìn)行了深入研究和改進(jìn),提出了許多新的理論和方法,如模糊QFD、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的QFD、集成QFD與TRIZ的方法等,以提高QFD的應(yīng)用效果和適應(yīng)性。在汽車行業(yè),QFD被廣泛應(yīng)用于汽車產(chǎn)品的開發(fā)過程中,幫助企業(yè)準(zhǔn)確把握顧客需求,將顧客需求轉(zhuǎn)化為具體的技術(shù)要求和質(zhì)量控制要求,從而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)適應(yīng)性和顧客滿意度。某汽車企業(yè)在開發(fā)一款新型轎車時(shí),通過QFD方法,對(duì)顧客需求進(jìn)行了深入調(diào)研和分析,將顧客對(duì)舒適性、安全性、燃油經(jīng)濟(jì)性等方面的需求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計(jì)參數(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),使得新產(chǎn)品在市場(chǎng)上取得了良好的銷售業(yè)績(jī)。1.3.3DCT變速器研究現(xiàn)狀DCT變速器的概念最早可追溯到20世紀(jì)30年代,德國(guó)的Kegresse.A在1939年申請(qǐng)了雙離合器變速器的專利,但由于當(dāng)時(shí)控制技術(shù)的限制,未能投入批量生產(chǎn)。20世紀(jì)80年代,保時(shí)捷發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器(PDK),進(jìn)一步推動(dòng)了DCT技術(shù)的發(fā)展。直到20世紀(jì)90年代末,隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,雙離合器控制技術(shù)逐漸成熟,大眾汽車公司和博格華納攜手合作,將DCT技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)主流車型,并命名為直接換檔變速器Direct-ShiftGearbox(DSG),DCT變速器開始在汽車市場(chǎng)上嶄露頭角。近年來,DCT變速器技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。眾多汽車制造商紛紛推出搭載DCT變速器的車型,涵蓋了小型車、中型車、豪華車等多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。在技術(shù)發(fā)展方面,DCT變速器不斷朝著提高換擋速度、改善換擋平順性、降低油耗、提高可靠性等方向發(fā)展。通過優(yōu)化離合器控制策略、改進(jìn)齒輪設(shè)計(jì)、采用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)等手段,DCT變速器的性能得到了顯著提升。一些高端DCT變速器已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級(jí)的換擋時(shí)間,換擋平順性接近甚至超越了傳統(tǒng)的液力自動(dòng)變速器(AT)。然而,DCT變速器在發(fā)展過程中也面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。離合器的熱管理問題是DCT變速器面臨的主要挑戰(zhàn)之一,在頻繁換擋和高負(fù)荷工況下,離合器容易產(chǎn)生大量熱量,導(dǎo)致離合器片磨損加劇、壽命縮短,甚至影響變速器的正常工作。換擋品質(zhì)的優(yōu)化也是DCT變速器需要解決的關(guān)鍵問題,盡管目前DCT變速器的換擋平順性已經(jīng)有了很大提高,但在某些工況下,如低速行駛和急加速時(shí),仍可能出現(xiàn)頓挫感,影響駕駛舒適性。此外,DCT變速器的成本相對(duì)較高,也在一定程度上限制了其市場(chǎng)普及。為了解決這些問題,研究人員和汽車制造商正在不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn),如采用新型的離合器材料和散熱技術(shù)、開發(fā)更加智能的換擋控制算法、優(yōu)化變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,以推動(dòng)DCT變速器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。1.4研究方法與內(nèi)容1.4.1研究方法本研究綜合運(yùn)用多種研究方法,以確保研究的科學(xué)性、全面性和深入性。文獻(xiàn)研究法:廣泛收集和查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于價(jià)值工程、QFD、DCT變速器以及相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、研究報(bào)告、專利資料等,全面了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和前沿動(dòng)態(tài),梳理已有研究成果和存在的不足,為本文的研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和研究思路。通過對(duì)價(jià)值工程在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的文獻(xiàn)分析,總結(jié)其成功經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用模式,為DCT變速器的價(jià)值工程分析提供參考;對(duì)QFD在產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用文獻(xiàn)進(jìn)行研究,深入了解其實(shí)施流程和關(guān)鍵技術(shù),以便更好地將其應(yīng)用于DCT變速器的顧客需求轉(zhuǎn)化和分析中。案例分析法:選取具有代表性的汽車企業(yè)DCT變速器開發(fā)項(xiàng)目作為案例,深入分析其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、成本控制等方面的實(shí)際情況,結(jié)合本文提出的基于QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法,對(duì)案例進(jìn)行詳細(xì)的剖析和研究。通過對(duì)比分析案例企業(yè)在應(yīng)用本文方法前后的產(chǎn)品性能、成本、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等指標(biāo)的變化,驗(yàn)證該方法的可行性和有效性,為其他企業(yè)提供實(shí)際應(yīng)用的參考和借鑒。以某汽車企業(yè)開發(fā)的一款新型DCT變速器為例,分析其在開發(fā)過程中如何運(yùn)用QFD獲取顧客需求,如何利用綜合定權(quán)方法確定各功能和成本因素的權(quán)重,以及如何通過價(jià)值工程分析優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和降低成本,從而提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。定量與定性相結(jié)合的方法:在研究過程中,將定量分析與定性分析有機(jī)結(jié)合。運(yùn)用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等定量分析方法,對(duì)DCT變速器的功能重要度、成本權(quán)重、價(jià)值系數(shù)等進(jìn)行量化計(jì)算和分析,為價(jià)值工程決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。通過層次分析法確定顧客需求對(duì)DCT變速器各功能指標(biāo)的相對(duì)重要性權(quán)重,利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)不同設(shè)計(jì)方案的價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),從而選擇最優(yōu)方案。同時(shí),采用專家訪談、問卷調(diào)查等定性分析方法,收集行業(yè)專家、企業(yè)技術(shù)人員和消費(fèi)者的意見和建議,對(duì)DCT變速器的技術(shù)特點(diǎn)、市場(chǎng)需求、發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行定性分析和判斷,使研究結(jié)果更加全面、客觀、準(zhǔn)確。通過與汽車行業(yè)專家和企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行訪談,了解DCT變速器的技術(shù)難點(diǎn)和發(fā)展方向;通過問卷調(diào)查收集消費(fèi)者對(duì)DCT變速器性能、質(zhì)量、價(jià)格等方面的需求和期望,為研究提供更豐富的信息。1.4.2研究?jī)?nèi)容本研究主要圍繞以下幾個(gè)方面展開:相關(guān)理論方法的研究:深入研究?jī)r(jià)值工程、QFD以及綜合定權(quán)方法的基本原理、實(shí)施步驟和應(yīng)用要點(diǎn)。詳細(xì)闡述價(jià)值工程的概念、價(jià)值的計(jì)算方法以及提高價(jià)值的途徑,分析功能分析在價(jià)值工程中的核心地位和作用;全面介紹QFD的起源、發(fā)展、基本原理和應(yīng)用流程,重點(diǎn)研究如何通過QFD將顧客需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品技術(shù)要求和質(zhì)量控制要求;深入探討綜合定權(quán)方法的種類和特點(diǎn),如層次分析法、熵權(quán)法、灰色關(guān)聯(lián)分析法等,分析各方法在確定指標(biāo)權(quán)重時(shí)的優(yōu)勢(shì)和局限性,為后續(xù)研究奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。DCT變速器的技術(shù)分析與顧客需求調(diào)研:對(duì)DCT變速器的結(jié)構(gòu)原理、工作特性、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行全面深入的分析,明確其關(guān)鍵技術(shù)和性能指標(biāo),如換擋速度、換擋平順性、傳動(dòng)效率、燃油經(jīng)濟(jì)性等。通過市場(chǎng)調(diào)研、用戶訪談、問卷調(diào)查等方式,廣泛收集顧客對(duì)DCT變速器的需求和期望,包括性能需求、質(zhì)量需求、舒適性需求、價(jià)格需求等,并對(duì)收集到的需求進(jìn)行整理、分類和分析,為后續(xù)的QFD分析提供準(zhǔn)確的輸入?;赒FD的DCT變速器顧客需求轉(zhuǎn)化與分析:運(yùn)用QFD方法,構(gòu)建DCT變速器的質(zhì)量屋(HouseofQuality,HOQ),將顧客需求轉(zhuǎn)化為具體的技術(shù)要求和質(zhì)量控制要求。通過建立顧客需求與技術(shù)要求之間的關(guān)系矩陣,確定各技術(shù)要求的重要度和目標(biāo)值,識(shí)別出影響DCT變速器性能和顧客滿意度的關(guān)鍵技術(shù)要求。分析各技術(shù)要求之間的相互關(guān)系,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供指導(dǎo)。綜合定權(quán)的價(jià)值工程分析:采用綜合定權(quán)方法,結(jié)合層次分析法和熵權(quán)法,確定DCT變速器各功能和成本因素的權(quán)重。利用層次分析法,從主觀角度反映專家對(duì)各因素相對(duì)重要性的判斷;運(yùn)用熵權(quán)法,從客觀數(shù)據(jù)中提取各因素的信息熵,以確定其客觀權(quán)重。將主客觀權(quán)重進(jìn)行綜合,得到各因素的最終權(quán)重,為價(jià)值工程分析提供更加科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)?;诖_定的權(quán)重,計(jì)算DCT變速器各功能單元的價(jià)值系數(shù),通過價(jià)值系數(shù)分析,識(shí)別出價(jià)值較低的功能單元,即需要改進(jìn)和優(yōu)化的重點(diǎn)對(duì)象。DCT變速器的價(jià)值優(yōu)化方案與實(shí)施建議:針對(duì)價(jià)值分析中識(shí)別出的問題和改進(jìn)對(duì)象,提出具體的價(jià)值優(yōu)化方案。從設(shè)計(jì)優(yōu)化、材料選擇、工藝改進(jìn)、成本控制等方面入手,提出降低成本、提高功能的具體措施和建議。在設(shè)計(jì)優(yōu)化方面,通過優(yōu)化齒輪結(jié)構(gòu)、改進(jìn)離合器控制策略等方式,提高DCT變速器的換擋性能和傳動(dòng)效率;在材料選擇上,選用高強(qiáng)度、輕量化的材料,降低產(chǎn)品重量,提高燃油經(jīng)濟(jì)性;在工藝改進(jìn)方面,采用先進(jìn)的制造工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率;在成本控制方面,通過優(yōu)化供應(yīng)鏈管理、降低采購成本等措施,有效控制產(chǎn)品成本。對(duì)優(yōu)化方案的實(shí)施效果進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估,分析其對(duì)DCT變速器價(jià)值提升的影響,為汽車企業(yè)實(shí)施價(jià)值工程提供決策支持和實(shí)踐指導(dǎo)。二、QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法理論基礎(chǔ)2.1價(jià)值工程基本原理價(jià)值工程,簡(jiǎn)稱VE(ValueEngineering),是一種通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作,對(duì)所研究對(duì)象的功能與費(fèi)用進(jìn)行系統(tǒng)分析,旨在提高研究對(duì)象價(jià)值的思想方法和管理技術(shù)。它以產(chǎn)品功能分析為核心,力求用最低的壽命周期成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的必備功能,從而提升產(chǎn)品價(jià)值。價(jià)值工程于1947年由美國(guó)通用電氣公司設(shè)計(jì)工程師麥爾斯(Miles)在研究和選擇原材料代用品時(shí)提出,其誕生源于對(duì)降低成本和提高產(chǎn)品功能的追求。價(jià)值工程中價(jià)值的表達(dá)式為:價(jià)值(V)=功能(F)/成本(C)。這里的功能是指產(chǎn)品或服務(wù)所具有的能夠滿足用戶需求的屬性或效用,它可以是產(chǎn)品的物理性能、技術(shù)指標(biāo)、使用功能等;成本則是指產(chǎn)品在全壽命周期內(nèi)所需支出的全部費(fèi)用,包括研發(fā)成本、生產(chǎn)成本、使用成本、維護(hù)成本等。從公式可以看出,價(jià)值與功能成正比,與成本成反比。當(dāng)功能不變時(shí),降低成本可以提高價(jià)值;當(dāng)成本不變時(shí),提高功能可以增加價(jià)值;若能同時(shí)提高功能并降低成本,則價(jià)值會(huì)得到更大幅度的提升。價(jià)值工程的核心在于功能分析。通過對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的功能進(jìn)行系統(tǒng)分析,可以明確其各項(xiàng)功能的重要程度和實(shí)現(xiàn)成本,從而找出功能與成本之間的最佳匹配關(guān)系。功能分析主要包括功能定義、功能分類、功能整理和功能評(píng)價(jià)等步驟。功能定義是對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的功能進(jìn)行準(zhǔn)確描述,明確其作用和目的;功能分類是將功能按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,如基本功能與輔助功能、使用功能與美學(xué)功能等,以便更好地理解和分析功能;功能整理是通過繪制功能系統(tǒng)圖,梳理功能之間的相互關(guān)系,確定功能的層次結(jié)構(gòu);功能評(píng)價(jià)則是通過定量計(jì)算,評(píng)估各項(xiàng)功能的價(jià)值,找出價(jià)值較低的功能,作為改進(jìn)和優(yōu)化的重點(diǎn)對(duì)象。提高價(jià)值的途徑主要有以下五種:功能提高,成本降低:這是最理想的途徑,通過技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計(jì)、采用新材料等方式,在提高產(chǎn)品功能的同時(shí)降低成本。例如,某汽車企業(yè)在研發(fā)新型DCT變速器時(shí),采用了先進(jìn)的電子控制技術(shù)和新型離合器材料,不僅提高了換擋速度和平順性,還降低了變速器的重量和能耗,實(shí)現(xiàn)了功能提升和成本降低的雙重目標(biāo)。功能不變,成本降低:在不影響產(chǎn)品基本功能的前提下,通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝、優(yōu)化供應(yīng)鏈管理、降低原材料采購成本等措施,降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。某汽車零部件供應(yīng)商通過與多家原材料供應(yīng)商進(jìn)行談判,優(yōu)化采購渠道,降低了原材料采購成本,同時(shí)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高了生產(chǎn)效率,在保證產(chǎn)品質(zhì)量和功能不變的情況下,成功降低了生產(chǎn)成本。成本不變,功能提高:通過改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、增加新的功能特性等方式,在不增加成本的情況下提高產(chǎn)品的功能。某汽車制造商在一款車型的改款中,對(duì)內(nèi)飾進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),增加了一些人性化的功能,如座椅加熱、自動(dòng)空調(diào)等,提升了用戶的使用體驗(yàn),而成本并未顯著增加。功能大幅提高,成本稍有增加:當(dāng)產(chǎn)品的功能提升能夠帶來顯著的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益時(shí),可以適當(dāng)增加成本以實(shí)現(xiàn)功能的大幅提升。某高端汽車品牌為了提升車輛的安全性和智能化水平,投入大量研發(fā)成本,增加了自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)、智能安全氣囊等先進(jìn)功能,雖然成本有所增加,但產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和附加值得到了大幅提升。功能稍有下降,成本大幅降低:在某些情況下,對(duì)于一些對(duì)功能要求不是特別高的市場(chǎng)細(xì)分領(lǐng)域,適當(dāng)降低產(chǎn)品的功能,以換取成本的大幅降低,從而滿足價(jià)格敏感型用戶的需求。某經(jīng)濟(jì)型汽車品牌為了降低成本,在保證車輛基本性能和安全的前提下,簡(jiǎn)化了一些內(nèi)飾配置和舒適性功能,使車輛價(jià)格更具競(jìng)爭(zhēng)力,吸引了大量對(duì)價(jià)格敏感的消費(fèi)者。2.2QFD質(zhì)量功能展開方法2.2.1QFD概念與發(fā)展QFD,即質(zhì)量功能展開(QualityFunctionDeployment),是一種將顧客需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品技術(shù)要求和質(zhì)量控制要求的質(zhì)量管理方法。它以顧客需求為導(dǎo)向,通過系統(tǒng)的分析和展開過程,將顧客對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的需求逐層分解,轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)控制等各個(gè)階段的具體要求,從而確保產(chǎn)品或服務(wù)在整個(gè)生命周期中都能滿足顧客需求,提高產(chǎn)品質(zhì)量和顧客滿意度。QFD起源于20世紀(jì)60年代的日本,當(dāng)時(shí)日本企業(yè)面臨著激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,滿足顧客需求,質(zhì)量管理專家赤尾洋二和水野滋提出了QFD方法。1966年,QFD首次被正式定義,隨后在日本的汽車和電子行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。豐田公司在70年代采用QFD后,新產(chǎn)品開發(fā)成本大幅下降,開發(fā)周期顯著縮短,產(chǎn)品質(zhì)量也得到了顯著改進(jìn),這使得QFD在日本企業(yè)中得到了更廣泛的推廣。20世紀(jì)80年代以后,QFD逐漸傳播到歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,并在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,涵蓋了機(jī)械、化工、食品、醫(yī)療、軟件等眾多行業(yè)。在理論研究方面,學(xué)者們對(duì)QFD的方法和模型進(jìn)行了深入研究和改進(jìn),提出了模糊QFD、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的QFD、集成QFD與TRIZ的方法等,以提高QFD的應(yīng)用效果和適應(yīng)性。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和顧客需求的多樣化,QFD在企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量管理中的作用日益凸顯,成為現(xiàn)代企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要工具之一。2.2.2QFD實(shí)施流程QFD的實(shí)施是一個(gè)系統(tǒng)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程,通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟:顧客需求獲?。哼@是QFD實(shí)施的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。通過市場(chǎng)調(diào)研、用戶訪談、問卷調(diào)查、競(jìng)品分析等多種方式,廣泛收集顧客對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的需求信息。在收集過程中,要盡可能以顧客的原話記錄需求,確保需求的真實(shí)性和客觀性。對(duì)于DCT變速器,顧客需求可能包括換擋速度快、換擋平順無頓挫、燃油經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高、維護(hù)成本低等。顧客需求分析與整理:對(duì)收集到的大量顧客需求進(jìn)行分類、歸納和整理,去除重復(fù)和冗余的需求,提煉出關(guān)鍵需求。運(yùn)用親和圖、樹狀圖等工具,將顧客需求按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行層次化分解,形成清晰的需求結(jié)構(gòu),以便更好地理解和分析顧客需求之間的關(guān)系。技術(shù)特性展開:將顧客需求轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品技術(shù)特性或工程措施,這些技術(shù)特性應(yīng)能夠直接或間接地滿足顧客需求,并且具有可測(cè)量性和可實(shí)現(xiàn)性。在DCT變速器中,與換擋速度快這一顧客需求對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能是離合器的響應(yīng)時(shí)間、換擋機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度等;與燃油經(jīng)濟(jì)性好對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能是傳動(dòng)效率、齒輪比的優(yōu)化等。通過建立顧客需求與技術(shù)特性之間的關(guān)系矩陣(即質(zhì)量屋的關(guān)系矩陣),明確兩者之間的關(guān)聯(lián)程度,為后續(xù)的分析和決策提供依據(jù)。技術(shù)特性重要度確定:結(jié)合顧客需求的重要程度以及顧客需求與技術(shù)特性之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度,確定各技術(shù)特性的重要度。可以采用專家打分法、層次分析法等方法,對(duì)技術(shù)特性的重要度進(jìn)行量化評(píng)估,以便在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中,能夠重點(diǎn)關(guān)注對(duì)滿足顧客需求影響較大的技術(shù)特性。競(jìng)爭(zhēng)性分析:對(duì)市場(chǎng)上同類產(chǎn)品或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品進(jìn)行分析,了解其在滿足顧客需求和技術(shù)特性方面的表現(xiàn),找出本產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),為確定產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和改進(jìn)方向提供參考。通過對(duì)比分析,明確本產(chǎn)品在換擋平順性、燃油經(jīng)濟(jì)性等方面與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距,從而有針對(duì)性地制定改進(jìn)措施。確定技術(shù)特性目標(biāo)值:根據(jù)技術(shù)特性的重要度、競(jìng)爭(zhēng)性分析結(jié)果以及企業(yè)的技術(shù)能力和生產(chǎn)條件,確定各技術(shù)特性的目標(biāo)值。目標(biāo)值應(yīng)既能夠滿足顧客需求,又具有可行性和挑戰(zhàn)性,同時(shí)要考慮到成本、時(shí)間等因素的限制。零部件特性展開:將產(chǎn)品的技術(shù)特性進(jìn)一步分解為零部件的特性要求,確定每個(gè)零部件在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和滿足技術(shù)特性方面所起的作用和應(yīng)具備的特性。通過零部件特性展開,為零部件的設(shè)計(jì)、選材和制造提供具體的指導(dǎo)。工藝特性展開:根據(jù)零部件特性,確定相應(yīng)的工藝要求和工藝參數(shù),包括加工方法、加工精度、裝配要求等,以確保零部件能夠按照設(shè)計(jì)要求制造出來,保證產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。生產(chǎn)特性展開:將工藝特性轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)過程中的控制要求和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),明確生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)和檢驗(yàn)方法,確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。QFD的實(shí)施過程是一個(gè)從顧客需求出發(fā),逐步將需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)過程各個(gè)環(huán)節(jié)具體要求的過程,通過這種層層展開和轉(zhuǎn)化,確保產(chǎn)品能夠準(zhǔn)確滿足顧客需求,提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在實(shí)際應(yīng)用中,QFD的實(shí)施通常需要跨部門的團(tuán)隊(duì)協(xié)作,包括市場(chǎng)調(diào)研人員、產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員、工藝工程師、生產(chǎn)人員等,各部門之間密切溝通、協(xié)同工作,才能使QFD發(fā)揮最大的作用。2.2.3QFD在價(jià)值工程中的作用QFD在價(jià)值工程中扮演著至關(guān)重要的角色,它為價(jià)值工程提供了關(guān)鍵的輸入和有力的支持,使得價(jià)值工程能夠更加有效地開展,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值的提升。具體來說,QFD在價(jià)值工程中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:準(zhǔn)確識(shí)別顧客需求:價(jià)值工程的核心目標(biāo)是滿足顧客需求,以最低的成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能。QFD通過系統(tǒng)的市場(chǎng)調(diào)研和需求分析方法,能夠深入了解顧客的需求、期望和偏好,將顧客的隱性需求轉(zhuǎn)化為明確的、可操作的需求信息。這些準(zhǔn)確的顧客需求信息是價(jià)值工程分析的基礎(chǔ),為確定產(chǎn)品的功能和成本提供了明確的方向。在DCT變速器的價(jià)值工程分析中,通過QFD獲取的顧客對(duì)換擋平順性、燃油經(jīng)濟(jì)性等需求,能夠幫助確定哪些功能是顧客真正需要的,哪些功能可以進(jìn)行優(yōu)化或刪減,從而避免在不必要的功能上投入過多成本。將顧客需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求:QFD的主要功能是將顧客需求逐步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的技術(shù)特性、零部件特性、工藝特性和生產(chǎn)特性等各個(gè)層次的設(shè)計(jì)要求。這些設(shè)計(jì)要求明確了產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)過程中需要滿足的具體指標(biāo)和參數(shù),使得價(jià)值工程在進(jìn)行功能分析和成本控制時(shí),有了具體的依據(jù)。通過QFD建立的顧客需求與技術(shù)特性之間的關(guān)系矩陣,能夠清晰地展示出每個(gè)技術(shù)特性對(duì)滿足顧客需求的貢獻(xiàn)程度,為價(jià)值工程在設(shè)計(jì)階段優(yōu)化產(chǎn)品功能、降低成本提供了指導(dǎo)。例如,根據(jù)QFD分析結(jié)果,確定與提高換擋平順性相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)特性,然后在價(jià)值工程分析中,針對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)特性進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,以提高產(chǎn)品的價(jià)值。為功能評(píng)價(jià)提供依據(jù):在價(jià)值工程中,功能評(píng)價(jià)是確定功能價(jià)值、找出價(jià)值改善重點(diǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。QFD確定的技術(shù)特性重要度和目標(biāo)值,為功能評(píng)價(jià)提供了重要的參考依據(jù)。通過將功能與技術(shù)特性相對(duì)應(yīng),結(jié)合技術(shù)特性的重要度和實(shí)現(xiàn)成本,能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估每個(gè)功能的價(jià)值。對(duì)于重要度高但實(shí)現(xiàn)成本也高的功能,可能需要進(jìn)一步分析和改進(jìn),以提高其價(jià)值;對(duì)于重要度低且實(shí)現(xiàn)成本高的功能,可能考慮進(jìn)行功能簡(jiǎn)化或取消。促進(jìn)跨部門溝通與協(xié)作:QFD的實(shí)施需要市場(chǎng)、設(shè)計(jì)、工程、生產(chǎn)等多個(gè)部門的共同參與和協(xié)作。在這個(gè)過程中,不同部門的人員能夠圍繞顧客需求這一核心,進(jìn)行充分的溝通和交流,增進(jìn)彼此對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)過程的理解。這種跨部門的溝通與協(xié)作有助于打破部門壁壘,形成團(tuán)隊(duì)合力,確保價(jià)值工程的各項(xiàng)措施能夠在產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)得到有效落實(shí)。在DCT變速器的開發(fā)過程中,市場(chǎng)部門通過QFD提供顧客需求信息,設(shè)計(jì)部門根據(jù)這些需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),工程部門和生產(chǎn)部門則根據(jù)設(shè)計(jì)要求制定工藝方案和生產(chǎn)計(jì)劃,各部門之間緊密配合,共同推動(dòng)產(chǎn)品價(jià)值的提升。支持方案選擇與決策:在價(jià)值工程中,通常會(huì)提出多個(gè)改進(jìn)方案,需要對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)估和選擇。QFD提供的顧客需求信息、技術(shù)特性要求以及競(jìng)爭(zhēng)性分析結(jié)果等,能夠幫助決策者從滿足顧客需求、技術(shù)可行性、成本效益等多個(gè)角度對(duì)方案進(jìn)行全面的評(píng)估和比較,從而選擇出最優(yōu)的方案。通過QFD分析不同方案在滿足顧客需求和技術(shù)特性方面的表現(xiàn),結(jié)合成本分析,能夠確定哪個(gè)方案能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能的前提下,實(shí)現(xiàn)成本的最低化,為企業(yè)的決策提供科學(xué)依據(jù)。2.3綜合定權(quán)法在多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中,確定各指標(biāo)的權(quán)重是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),其準(zhǔn)確性直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和有效性。綜合定權(quán)法是一種將主觀定權(quán)法與客觀定權(quán)法相結(jié)合的方法,旨在充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢(shì),克服各自的局限性,從而更加科學(xué)、合理地確定指標(biāo)權(quán)重。2.3.1主觀定權(quán)法主觀定權(quán)法主要依據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和主觀判斷來確定指標(biāo)權(quán)重,它能夠充分體現(xiàn)決策者對(duì)各指標(biāo)重要性的主觀認(rèn)知和偏好。常見的主觀定權(quán)法有專家調(diào)查法(Delphi法)、層次分析法(AHP)、二項(xiàng)系數(shù)法、環(huán)比評(píng)分法、最小平方法等。下面重點(diǎn)介紹層次分析法(AHP)。層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,簡(jiǎn)稱AHP)是由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茲堡大學(xué)教授薩迪(T.L.Saaty)于20世紀(jì)70年代初提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。該方法將與決策相關(guān)的元素分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次,通過定性與定量相結(jié)合的方式,對(duì)復(fù)雜的決策問題進(jìn)行分析和求解。其基本原理是:首先,將復(fù)雜問題分解為不同的組成因素,并按照因素之間的相互影響和隸屬關(guān)系,將其構(gòu)建成一個(gè)遞階的、有序的層次結(jié)構(gòu)模型。以選擇旅游地為例,決策目標(biāo)“選擇旅游地”位于目標(biāo)層;在選擇時(shí)考慮的因素如景色、費(fèi)用、交通便利性等構(gòu)成準(zhǔn)則層;而各個(gè)具體的旅游景點(diǎn)則屬于方案層。其次,通過對(duì)同一層次內(nèi)各因素關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣中的元素表示兩個(gè)因素相對(duì)重要性的比值,通常采用1-9標(biāo)度法來確定其取值,1表示兩個(gè)因素同等重要,3表示前者比后者稍重要,5表示前者比后者明顯重要,7表示前者比后者強(qiáng)烈重要,9表示前者比后者極端重要,2、4、6、8則為上述相鄰判斷的中值,反之,若后者比前者重要,則取值為前者的倒數(shù)。然后,計(jì)算判斷矩陣的特征向量和最大特征值,以確定各因素相對(duì)于該準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重。在計(jì)算權(quán)重時(shí),可采用方根法、和法等方法,方根法的計(jì)算步驟如下:先計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積M_i,再計(jì)算M_i的n次方根W_i,最后將向量歸一化,得到的向量W=[W_1,W_2,\cdots,W_n]^T即為所求特征向量,其各元素即為權(quán)重系數(shù)。最后,進(jìn)行層次單排序及一致性檢驗(yàn),通過引入一致性指標(biāo)CI=(??_{max}-n)/(n-1)(其中??_{max}為矩陣的最大特征值,n為矩陣的階數(shù))和平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI,計(jì)算隨機(jī)一致性比率CR=CI/RI,當(dāng)CR<0.10時(shí),認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性,否則需要調(diào)整判斷矩陣,直至滿足一致性要求。在確定選擇旅游地的各因素權(quán)重時(shí),通過上述步驟計(jì)算出景色、費(fèi)用、交通便利性等因素的權(quán)重,以輔助決策。主觀定權(quán)法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠充分利用專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),考慮到?jīng)Q策者的主觀意向,使權(quán)重的確定更符合實(shí)際情況,避免出現(xiàn)權(quán)重與指標(biāo)實(shí)際重要程度相悖的現(xiàn)象。在確定DCT變速器各性能指標(biāo)權(quán)重時(shí),專家可以根據(jù)自身對(duì)汽車行業(yè)的深入了解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),判斷換擋平順性、燃油經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)的相對(duì)重要性。然而,該方法也存在明顯的局限性,其決策或評(píng)價(jià)結(jié)果受專家主觀因素影響較大,具有較強(qiáng)的主觀隨意性,客觀性較差,而且對(duì)決策分析者的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)要求較高,增加了決策分析的負(fù)擔(dān)。2.3.2客觀定權(quán)法客觀定權(quán)法是根據(jù)各指標(biāo)在決策方案中的實(shí)際數(shù)據(jù)信息來確定權(quán)重,其基本思想是基于各指標(biāo)數(shù)據(jù)的變異程度、相關(guān)關(guān)系或所提供的信息量大小來度量權(quán)重。如果某指標(biāo)對(duì)所有決策方案而言均無差異(即各決策方案的該指標(biāo)值相同),則該指標(biāo)對(duì)方案的鑒別及排序不起作用,其權(quán)重應(yīng)為0;若某指標(biāo)對(duì)所有決策方案的指標(biāo)值有較大差異,這樣的指標(biāo)對(duì)方案的鑒別及排序?qū)⑵鹬匾饔?,?yīng)給予較大權(quán)重。常見的客觀定權(quán)法有主成分分析法、熵值法、離差及均方差法、多目標(biāo)規(guī)劃法等。下面以主成分分析法為例進(jìn)行說明。主成分分析法(PrincipalComponentAnalysis,簡(jiǎn)稱PCA)是一種通過降維技術(shù)把多個(gè)具有一定相關(guān)性的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)(即主成分)的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。這些主成分能夠盡可能多地保留原始指標(biāo)的信息,且彼此之間互不相關(guān)。其原理如下:假設(shè)有n個(gè)樣本,p個(gè)指標(biāo),原始數(shù)據(jù)矩陣為X=(x_{ij})_{n\timesp},首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,消除量綱和數(shù)量級(jí)的影響,標(biāo)準(zhǔn)化變換公式為z_{ij}=\frac{x_{ij}-\bar{x}_j}{s_j}(其中\(zhòng)bar{x}_j為第j個(gè)指標(biāo)的均值,s_j為第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差)。然后計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)矩陣R,通過求解R的特征方程|R-??I|=0(I為單位矩陣),得到p個(gè)特征值??_1a?¥??_2a?¥\cdotsa?¥??_pa?¥0,以及對(duì)應(yīng)的特征向量e_1,e_2,\cdots,e_p。根據(jù)特征值的大小確定主成分,通常選取前m個(gè)主成分(m<p),使得累計(jì)貢獻(xiàn)率\sum_{i=1}^{m}??_i/\sum_{i=1}^{p}??_i達(dá)到一定的比例(如85%以上),第k個(gè)主成分F_k的表達(dá)式為F_k=e_{1k}z_1+e_{2k}z_2+\cdots+e_{pk}z_p(k=1,2,\cdots,m)。最后,以各主成分的方差貢獻(xiàn)率??_k/\sum_{i=1}^{p}??_i作為權(quán)重,計(jì)算各樣本在綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)上的得分,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的綜合評(píng)價(jià)。客觀定權(quán)法的優(yōu)勢(shì)在于權(quán)重的確定基于客觀數(shù)據(jù),不受主觀因素的干擾,具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)理論依據(jù),權(quán)重的客觀性強(qiáng),且不增加決策者的負(fù)擔(dān)。在分析DCT變速器的性能數(shù)據(jù)時(shí),利用客觀定權(quán)法能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)際特征確定各性能指標(biāo)的權(quán)重,避免主觀因素的影響。然而,該方法也存在一定的缺點(diǎn),它沒有考慮決策者的主觀意向,確定的權(quán)重可能與人們的主觀愿望或?qū)嶋H情況不一致,而且計(jì)算方法通常較為復(fù)雜,對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量要求較高,在應(yīng)用上存在一定的局限性。此外,各指標(biāo)的權(quán)重會(huì)隨著樣本的變化而變化,權(quán)數(shù)依賴于樣本。2.3.3綜合定權(quán)思路由于主觀定權(quán)法和客觀定權(quán)法各有優(yōu)劣,為了充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì),克服各自的局限性,綜合定權(quán)法應(yīng)運(yùn)而生。綜合定權(quán)法是將主觀定權(quán)法和客觀定權(quán)法所確定的權(quán)重進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以得到更能反映指標(biāo)真實(shí)重要程度的綜合權(quán)重。其基本思路是:首先,分別采用主觀定權(quán)法和客觀定權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重,得到主觀權(quán)重向量W_s=(w_{s1},w_{s2},\cdots,w_{sp})和客觀權(quán)重向量W_o=(w_{o1},w_{o2},\cdots,w_{op})。然后,根據(jù)實(shí)際情況和研究目的,選擇合適的方法將主觀權(quán)重和客觀權(quán)重進(jìn)行集成。常用的集成方法有“乘法”集成法和“加法”集成法?!俺朔ā奔煞ǖ墓綖閣_i=\frac{w_{si}w_{oi}}{\sum_{j=1}^{p}w_{sj}w_{oj}},“加法”集成法的公式為w_i=?±w_{si}+(1-?±)w_{oi}(其中?±為權(quán)重系數(shù),0<?±<1,其取值可根據(jù)主觀權(quán)重和客觀權(quán)重的相對(duì)重要程度,通過專家判斷或其他方法確定)。以DCT變速器的價(jià)值工程分析為例,在確定各功能和成本因素的權(quán)重時(shí),先運(yùn)用層次分析法(主觀定權(quán)法),邀請(qǐng)汽車領(lǐng)域的專家對(duì)換擋平順性、傳動(dòng)效率、制造成本等因素的重要性進(jìn)行判斷,得到主觀權(quán)重;再運(yùn)用主成分分析法(客觀定權(quán)法),根據(jù)DCT變速器的性能測(cè)試數(shù)據(jù)和成本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),計(jì)算各因素的客觀權(quán)重。最后,采用“加法”集成法,通過合理確定?±的值,將主觀權(quán)重和客觀權(quán)重進(jìn)行綜合,得到各因素的最終權(quán)重。這樣確定的權(quán)重既考慮了專家的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷,又充分利用了客觀數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息,使權(quán)重的確定更加科學(xué)、合理,為DCT變速器的價(jià)值工程分析提供了更可靠的依據(jù),有助于更準(zhǔn)確地識(shí)別關(guān)鍵因素,制定更有效的優(yōu)化策略,提升DCT變速器的價(jià)值。三、DCT變速器產(chǎn)品分析3.1DCT變速器發(fā)展概況DCT變速器,即雙離合變速器(DualClutchTransmission),其起源可追溯至20世紀(jì)30年代。1939年,法國(guó)人Kegresse.A申請(qǐng)了世界上第一個(gè)雙離合變速器的專利,該專利將手動(dòng)變速器分為兩部分,一部分傳遞奇數(shù)擋,另一部分傳遞偶數(shù)擋,動(dòng)力通過兩個(gè)離合器連接兩根輸入軸,相鄰擋位的從動(dòng)齒輪交替與兩輸入軸的主動(dòng)齒輪嚙合,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的不間斷輸出,為DCT變速器的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。然而,由于當(dāng)時(shí)控制技術(shù)的限制,這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)未能投入批量生產(chǎn)。20世紀(jì)80年代,保時(shí)捷發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器(PDK),進(jìn)一步推動(dòng)了DCT技術(shù)的發(fā)展。賽車運(yùn)動(dòng)對(duì)變速器換擋速度和動(dòng)力傳遞效率有著極高的要求,PDK雙離合變速器憑借其快速換擋和幾乎無動(dòng)力中斷的特性,在賽車領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì),為DCT技術(shù)在高性能車輛中的應(yīng)用開辟了道路。1985年,奧迪將雙離合器技術(shù)應(yīng)用于賽車場(chǎng)上,命名為“AudiSportQuattroS1賽車配合雙離合器技術(shù)”,并在PikesPeak派克峰舉行的山道賽中一舉奪冠,雙離合器技術(shù)也因此受到了更多的關(guān)注。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,20世紀(jì)90年代末,雙離合器控制技術(shù)逐漸成熟,為DCT變速器的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造了條件。1999年,大眾汽車公司和博格華納攜手合作,將DCT技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)主流車型,并命名為直接換檔變速器Direct-ShiftGearbox(DSG),這標(biāo)志著DCT變速器正式進(jìn)入汽車市場(chǎng),開啟了其在民用汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用歷程。2003年,六速濕式雙離合變速器率先使用在德國(guó)大眾高爾夫R32和奧迪TTV6上,隨后,各大汽車制造商紛紛跟進(jìn),DCT變速器在全球范圍內(nèi)得到了迅速推廣。近年來,DCT變速器技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。眾多汽車制造商紛紛推出搭載DCT變速器的車型,涵蓋了小型車、中型車、豪華車等多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。在技術(shù)發(fā)展方面,DCT變速器不斷朝著提高換擋速度、改善換擋平順性、降低油耗、提高可靠性等方向發(fā)展。通過優(yōu)化離合器控制策略、改進(jìn)齒輪設(shè)計(jì)、采用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)等手段,DCT變速器的性能得到了顯著提升。一些高端DCT變速器已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級(jí)的換擋時(shí)間,換擋平順性接近甚至超越了傳統(tǒng)的液力自動(dòng)變速器(AT)。在市場(chǎng)應(yīng)用方面,2022年全球汽車變速器市場(chǎng)規(guī)模約為7524億元,其中中國(guó)市場(chǎng)為2257億元,占比約為30%。預(yù)計(jì)2025年全球汽車變速器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到10176億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為10.6%,其中中國(guó)市場(chǎng)將達(dá)到3147億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為11.7%。2015-2021年,中國(guó)乘用車DCT搭載量從444萬臺(tái)增長(zhǎng)至571萬臺(tái),年均復(fù)合增長(zhǎng)率為6.5%;搭載率從17.8%增長(zhǎng)至25.8%,正逐步成長(zhǎng)為國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的主力變速器。盡管DCT變速器在技術(shù)和市場(chǎng)方面取得了顯著的進(jìn)展,但在發(fā)展過程中也面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。離合器的熱管理問題是DCT變速器面臨的主要挑戰(zhàn)之一,在頻繁換擋和高負(fù)荷工況下,離合器容易產(chǎn)生大量熱量,導(dǎo)致離合器片磨損加劇、壽命縮短,甚至影響變速器的正常工作。換擋品質(zhì)的優(yōu)化也是DCT變速器需要解決的關(guān)鍵問題,盡管目前DCT變速器的換擋平順性已經(jīng)有了很大提高,但在某些工況下,如低速行駛和急加速時(shí),仍可能出現(xiàn)頓挫感,影響駕駛舒適性。此外,DCT變速器的成本相對(duì)較高,也在一定程度上限制了其市場(chǎng)普及。為了解決這些問題,研究人員和汽車制造商正在不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn),如采用新型的離合器材料和散熱技術(shù)、開發(fā)更加智能的換擋控制算法、優(yōu)化變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,以推動(dòng)DCT變速器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。3.2DCT變速器結(jié)構(gòu)與工作原理3.2.1結(jié)構(gòu)組成DCT變速器主要由雙離合器模塊、齒輪變速機(jī)構(gòu)、同步器、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)等部分組成。雙離合器模塊:這是DCT變速器的核心部件之一,由兩個(gè)相互獨(dú)立的離合器組成,通常分別稱為離合器1和離合器2。離合器1一般連接奇數(shù)擋(1、3、5、7等)的輸入軸,離合器2則連接偶數(shù)擋(2、4、6、倒擋等)的輸入軸。以大眾DSG雙離合變速器為例,其雙離合器模塊采用了濕式多片離合器結(jié)構(gòu),通過液壓系統(tǒng)控制離合器的接合與分離,能夠傳遞較大的扭矩,并且具有良好的散熱性能,確保在頻繁換擋和高負(fù)荷工況下的可靠性和穩(wěn)定性。雙離合器的設(shè)計(jì)使得DCT變速器能夠在換擋時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的不間斷傳遞,顯著提高換擋速度和平順性。齒輪變速機(jī)構(gòu):齒輪變速機(jī)構(gòu)由多組齒輪組成,安裝在不同的軸上,通過不同齒輪的嚙合組合,實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比,從而滿足汽車在不同行駛工況下對(duì)速度和扭矩的需求。這些齒輪通常分為主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪,主動(dòng)齒輪與輸入軸相連,從動(dòng)齒輪與輸出軸相連。在常見的DCT變速器中,齒輪變速機(jī)構(gòu)采用了平行軸式結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。例如,某款DCT變速器的齒輪變速機(jī)構(gòu)包含了三根軸,分別為輸入軸1、輸入軸2和輸出軸,輸入軸1上安裝有奇數(shù)擋的主動(dòng)齒輪,輸入軸2上安裝有偶數(shù)擋的主動(dòng)齒輪,輸出軸上則安裝有相應(yīng)的從動(dòng)齒輪,通過齒輪的嚙合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和變速。同步器:同步器的作用是使待嚙合的齒輪達(dá)到同步轉(zhuǎn)速,以便順利換擋,減少換擋沖擊和磨損,提高換擋的平順性和可靠性。常見的同步器有慣性式同步器和常壓式同步器,在DCT變速器中,多采用慣性式同步器。慣性式同步器主要由同步環(huán)、滑塊、鎖環(huán)等部件組成,在換擋過程中,同步器通過摩擦作用使待嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速迅速同步,同時(shí)利用鎖止機(jī)構(gòu)防止在同步前強(qiáng)行換擋。當(dāng)駕駛員發(fā)出換擋指令時(shí),同步器的滑塊在換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用下移動(dòng),推動(dòng)同步環(huán)與待嚙合齒輪的錐面接觸,通過摩擦力使兩者轉(zhuǎn)速同步,然后鎖環(huán)解除鎖止,實(shí)現(xiàn)齒輪的嚙合。換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu):換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)齒輪的換擋操作,它接收電子控制系統(tǒng)的指令,通過機(jī)械、液壓或電動(dòng)方式控制同步器的移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)不同擋位的切換。換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常包括換擋撥叉、換擋軸、液壓缸、電磁閥等部件。以液壓式換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例,當(dāng)電子控制系統(tǒng)發(fā)出換擋信號(hào)后,相應(yīng)的電磁閥動(dòng)作,控制液壓油的流向和壓力,推動(dòng)液壓缸中的活塞運(yùn)動(dòng),活塞通過換擋撥叉帶動(dòng)同步器移動(dòng),實(shí)現(xiàn)擋位的切換。換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性直接影響DCT變速器的換擋性能,因此,先進(jìn)的DCT變速器通常采用高精度的傳感器和快速響應(yīng)的執(zhí)行元件,以提高換擋的效率和平順性。電子控制系統(tǒng):電子控制系統(tǒng)是DCT變速器的“大腦”,它實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的行駛狀態(tài)、駕駛員的操作意圖以及變速器的工作參數(shù)等信息,如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門踏板位置、離合器狀態(tài)等,然后根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略和算法,向液壓控制系統(tǒng)和換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)變速器的精確控制。電子控制系統(tǒng)主要由電子控制單元(ECU)、傳感器和執(zhí)行器等組成。ECU是電子控制系統(tǒng)的核心,它通過對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,計(jì)算出最佳的換擋時(shí)機(jī)和離合器控制策略,并向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。傳感器包括車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、油溫傳感器、壓力傳感器等,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變速器的工作狀態(tài)。執(zhí)行器則包括電磁閥、電機(jī)等,負(fù)責(zé)執(zhí)行ECU的指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)變速器的控制。液壓控制系統(tǒng):液壓控制系統(tǒng)為雙離合器模塊和換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)離合器的接合與分離以及擋位的切換。它主要由油泵、液壓油箱、各種控制閥、油管等組成。油泵將液壓油從油箱中抽出,加壓后輸送到各個(gè)控制閥,控制閥根據(jù)電子控制系統(tǒng)的指令,調(diào)節(jié)液壓油的流向和壓力,分別控制雙離合器的壓緊力和換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。在換擋過程中,液壓控制系統(tǒng)精確控制離合器的接合和分離速度,使換擋過程更加平順。當(dāng)需要從1擋換至2擋時(shí),液壓控制系統(tǒng)先逐漸減小離合器1的壓緊力,使離合器1逐漸分離,同時(shí)逐漸增加離合器2的壓緊力,使離合器2逐漸接合,在這個(gè)過程中,通過精確控制液壓油的壓力和流量,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的平穩(wěn)過渡,避免換擋沖擊。3.2.2工作原理DCT變速器的工作原理基于其獨(dú)特的雙離合器結(jié)構(gòu)和齒輪變速機(jī)構(gòu),通過離合器和齒輪的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和換擋過程。在車輛起步時(shí),假設(shè)車輛處于1擋起步狀態(tài),電子控制系統(tǒng)根據(jù)駕駛員踩下油門踏板的信號(hào),控制液壓控制系統(tǒng)使離合器1接合,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過離合器1傳遞到與奇數(shù)擋相連的輸入軸1,再經(jīng)過1擋齒輪的嚙合,將動(dòng)力傳遞到輸出軸,驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。此時(shí),離合器2處于分離狀態(tài),與偶數(shù)擋相連的輸入軸2不傳遞動(dòng)力,但電子控制系統(tǒng)已經(jīng)根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)和駕駛員的操作意圖,預(yù)測(cè)下一個(gè)可能的擋位,并提前將相應(yīng)的齒輪嚙合,做好換擋準(zhǔn)備。當(dāng)車輛需要換擋時(shí),以從1擋換至2擋為例,電子控制系統(tǒng)首先檢測(cè)到駕駛員有換擋意圖(如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定閾值,或者駕駛員操作換擋桿等),然后向液壓控制系統(tǒng)發(fā)出指令。液壓控制系統(tǒng)開始工作,逐漸減小離合器1的壓緊力,使離合器1逐漸分離,同時(shí)逐漸增加離合器2的壓緊力,使離合器2逐漸接合。在這個(gè)過程中,由于1擋齒輪和2擋齒輪已經(jīng)提前嚙合,當(dāng)離合器1完全分離,離合器2完全接合時(shí),動(dòng)力就從與奇數(shù)擋相連的輸入軸1平穩(wěn)地切換到與偶數(shù)擋相連的輸入軸2,實(shí)現(xiàn)了從1擋到2擋的換擋過程,且換擋過程中動(dòng)力幾乎沒有中斷,從而提高了換擋的平順性和駕駛的舒適性。在換擋過程中,同步器起到了關(guān)鍵作用,它使待嚙合的齒輪達(dá)到同步轉(zhuǎn)速,確保換擋的順利進(jìn)行,減少換擋沖擊和磨損。在車輛行駛過程中,DCT變速器會(huì)根據(jù)車輛的行駛工況(如加速、減速、勻速行駛等)和駕駛員的操作,不斷地進(jìn)行換擋操作。當(dāng)車輛加速時(shí),電子控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信息,適時(shí)地控制變速器升擋,使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在高效工作區(qū)間,提高燃油經(jīng)濟(jì)性;當(dāng)車輛減速時(shí),電子控制系統(tǒng)則會(huì)控制變速器降擋,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出能夠滿足車輛減速和制動(dòng)的需求。在整個(gè)行駛過程中,DCT變速器的電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)緊密配合,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整變速器的工作狀態(tài),確保車輛的動(dòng)力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛舒適性。3.3DCT變速器仿真建模為了深入研究DCT變速器的性能和換擋特性,需要建立精確的仿真模型。通過仿真建模,可以在實(shí)際開發(fā)之前對(duì)DCT變速器的各種工況進(jìn)行模擬分析,預(yù)測(cè)其性能表現(xiàn),為優(yōu)化設(shè)計(jì)和控制策略提供依據(jù),從而節(jié)省開發(fā)成本和時(shí)間,提高產(chǎn)品的可靠性和性能。3.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)模型建立發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的動(dòng)力源,其性能直接影響DCT變速器的工作狀態(tài)和整車的動(dòng)力性能。本研究基于發(fā)動(dòng)機(jī)的特性參數(shù),采用經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法來建立發(fā)動(dòng)機(jī)模型。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩是其關(guān)鍵性能參數(shù)之一,它與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等因素密切相關(guān)。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和擬合,建立發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩T_{e}與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_{e}、節(jié)氣門開度\alpha的數(shù)學(xué)關(guān)系:T_{e}=f(n_{e},\alpha)在實(shí)際建模過程中,考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性,引入了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J_{e}和扭矩變化率等參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)其加速和減速過程中的響應(yīng)速度有重要影響,較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化相對(duì)緩慢,反之則會(huì)使轉(zhuǎn)速變化更加迅速。在車輛加速過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)需要克服自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及車輛的行駛阻力來提高轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大,所需的扭矩就越大,加速時(shí)間也就越長(zhǎng)。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行準(zhǔn)確建模,可以更真實(shí)地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的工作狀態(tài)。同時(shí),為了使發(fā)動(dòng)機(jī)模型更加準(zhǔn)確地反映實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性,還考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦損失、進(jìn)排氣阻力等因素對(duì)輸出扭矩的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中,各個(gè)零部件之間的摩擦?xí)囊徊糠帜芰浚瑥亩档桶l(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩;進(jìn)排氣阻力會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量和排氣順暢程度,進(jìn)而影響燃燒過程和輸出扭矩。在模型中,通過引入相應(yīng)的修正系數(shù)來考慮這些因素的影響,以提高模型的精度。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率也是一個(gè)重要參數(shù),它與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等因素有關(guān)。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗特性的研究,建立燃油消耗率b與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_{e}、輸出扭矩T_{e}的關(guān)系模型:b=g(n_{e},T_{e})通過上述方法建立的發(fā)動(dòng)機(jī)模型,能夠準(zhǔn)確地模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的輸出扭矩和燃油消耗率,為后續(xù)的DCT變速器仿真分析提供可靠的動(dòng)力源模型。在車輛行駛過程中,根據(jù)駕駛員的操作和車輛的行駛狀態(tài),實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩和燃油消耗率,為分析DCT變速器的換擋策略對(duì)整車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響提供數(shù)據(jù)支持。3.3.2車輛動(dòng)力建模車輛動(dòng)力模型是研究DCT變速器性能的重要基礎(chǔ),它綜合考慮了車輛的質(zhì)量、行駛阻力、輪胎特性等因素,能夠準(zhǔn)確描述車輛在不同工況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在建立車輛動(dòng)力模型時(shí),首先需要確定車輛的質(zhì)量參數(shù),包括整車整備質(zhì)量m_{0}、乘客質(zhì)量m_{p}和貨物質(zhì)量m_{c}等,整車總質(zhì)量m可表示為:m=m_{0}+m_{p}+m_{c}車輛在行駛過程中會(huì)受到多種阻力的作用,主要包括滾動(dòng)阻力F_{f}、空氣阻力F_{w}、坡度阻力F_{i}和加速阻力F_{j}。滾動(dòng)阻力是由于輪胎與路面之間的摩擦和變形產(chǎn)生的,其大小與輪胎的類型、氣壓、路面條件以及車輛的總質(zhì)量等因素有關(guān),可表示為:F_{f}=\mumg\cos\theta其中\(zhòng)mu為滾動(dòng)阻力系數(shù),它與輪胎的材質(zhì)、花紋以及路面的粗糙程度等因素有關(guān);\theta為道路坡度角。在干燥的瀝青路面上,滾動(dòng)阻力系數(shù)一般在0.01-0.02之間;而在濕滑路面或松軟路面上,滾動(dòng)阻力系數(shù)會(huì)相應(yīng)增大??諝庾枇κ擒囕v在行駛過程中與空氣相互作用產(chǎn)生的阻力,它與車輛的行駛速度、外形尺寸以及空氣密度等因素有關(guān),可表示為:F_{w}=\frac{1}{2}C_{D}\rhoAv^{2}其中C_{D}為空氣阻力系數(shù),它取決于車輛的外形設(shè)計(jì),一般轎車的空氣阻力系數(shù)在0.25-0.4之間,流線型較好的跑車空氣阻力系數(shù)可低至0.2左右;\rho為空氣密度,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(溫度為20℃,氣壓為101.325kPa),空氣密度約為1.205kg/m3;A為車輛的迎風(fēng)面積,它與車輛的大小和形狀有關(guān);v為車輛的行駛速度。當(dāng)車輛高速行駛時(shí),空氣阻力會(huì)顯著增加,成為影響車輛動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性的主要因素之一。坡度阻力是車輛在坡道上行駛時(shí),由于重力沿坡道方向的分力而產(chǎn)生的阻力,可表示為:F_{i}=mg\sin\theta加速阻力是車輛在加速或減速過程中,由于車輛的慣性而產(chǎn)生的阻力,可表示為:F_{j}=\deltam\frac{dv}{dt}其中\(zhòng)delta為汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),它考慮了車輛發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪、變速器齒輪、傳動(dòng)軸、車輪等旋轉(zhuǎn)部件的慣性對(duì)車輛加速和減速過程的影響,\delta的值一般大于1,對(duì)于普通轎車,\delta的值在1.1-1.3之間;\frac{dv}{dt}為車輛的加速度。在車輛急加速時(shí),加速阻力較大,需要發(fā)動(dòng)機(jī)提供更大的扭矩來克服。根據(jù)牛頓第二定律,車輛的驅(qū)動(dòng)力F_{t}與行駛阻力之間的關(guān)系為:F_{t}=F_{f}+F_{w}+F_{i}+F_{j}車輛的驅(qū)動(dòng)力F_{t}由發(fā)動(dòng)機(jī)通過DCT變速器和傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到車輪上產(chǎn)生,其大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩T_{e}、DCT變速器的傳動(dòng)比i_{g}、主減速器的傳動(dòng)比i_{0}以及傳動(dòng)效率\eta等因素有關(guān),可表示為:F_{t}=\frac{T_{e}i_{g}i_{0}\eta}{r}其中r為車輪半徑。在車輛起步時(shí),需要較大的驅(qū)動(dòng)力來克服車輛的靜止慣性和行駛阻力,此時(shí)DCT變速器會(huì)選擇合適的擋位,以提供足夠的扭矩。通過以上對(duì)車輛質(zhì)量、行駛阻力和驅(qū)動(dòng)力的分析和建模,建立了完整的車輛動(dòng)力模型。該模型能夠準(zhǔn)確地模擬車輛在不同行駛工況下的動(dòng)力性能,為研究DCT變速器的換擋策略和性能優(yōu)化提供了重要的基礎(chǔ)。在模擬車輛在城市道路行駛工況時(shí),根據(jù)車輛的行駛速度、道路坡度、交通狀況等因素,實(shí)時(shí)計(jì)算車輛的行駛阻力和驅(qū)動(dòng)力,分析DCT變速器在不同工況下的工作狀態(tài)和換擋需求,為優(yōu)化DCT變速器的控制策略提供依據(jù)。3.3.3DCT換擋動(dòng)力學(xué)模型DCT換擋過程是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)過程,涉及到離合器的接合與分離、齒輪的嚙合與脫開、同步器的工作以及各部件之間的力和運(yùn)動(dòng)傳遞等。在換擋過程中,力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生劇烈變化,這些變化直接影響換擋的平順性和變速器的可靠性。為了深入研究DCT換擋特性,需要建立精確的換擋動(dòng)力學(xué)模型。在DCT換擋過程中,離合器的動(dòng)態(tài)特性對(duì)換擋品質(zhì)起著關(guān)鍵作用。離合器在接合和分離過程中,其傳遞的扭矩是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程,受到離合器壓緊力、摩擦系數(shù)、從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速等因素的影響。當(dāng)離合器開始接合時(shí),壓緊力逐漸增大,摩擦系數(shù)也會(huì)隨著離合器片之間的接觸狀態(tài)而變化,從動(dòng)盤在摩擦力的作用下逐漸加速,與主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速差逐漸減小。在這個(gè)過程中,離合器傳遞的扭矩逐漸增加,直到離合器完全接合,扭矩傳遞達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。基于動(dòng)力學(xué)原理,建立DCT換擋動(dòng)力學(xué)模型,考慮離合器的扭矩傳遞特性、齒輪的嚙合剛度、同步器的同步過程以及各部件的慣性等因素。以某型號(hào)DCT變速器為例,在建立換擋動(dòng)力學(xué)模型時(shí),通過對(duì)離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行分析,確定離合器的扭矩傳遞函數(shù):T_{c}=f(P_{c},\mu_{c},n_{1},n_{2})其中T_{c}為離合器傳遞的扭矩,P_{c}為離合器壓緊力,\mu_{c}為離合器摩擦系數(shù),n_{1}和n_{2}分別為離合器主動(dòng)盤和從動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速。離合器壓緊力P_{c}由液壓控制系統(tǒng)控制,通過調(diào)節(jié)液壓油的壓力來實(shí)現(xiàn);離合器摩擦系數(shù)\mu_{c}與離合器片的材料、表面狀態(tài)以及工作溫度等因素有關(guān),在換擋過程中,由于離合器片之間的摩擦和磨損,摩擦系數(shù)會(huì)發(fā)生變化。齒輪的嚙合剛度也是換擋動(dòng)力學(xué)模型中的重要參數(shù),它影響著換擋過程中的沖擊和振動(dòng)。齒輪在嚙合過程中,由于齒面的彈性變形,會(huì)產(chǎn)生一定的嚙合剛度。當(dāng)齒輪換擋時(shí),嚙合剛度的變化會(huì)引起力的突變,從而產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)。在模型中,通過實(shí)驗(yàn)和理論分析,確定齒輪的嚙合剛度k_{g}與齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬以及材料等因素的關(guān)系:k_{g}=g(m,z,b,E)其中m為齒輪模數(shù),z為齒輪齒數(shù),b為齒輪齒寬,E為齒輪材料的彈性模量。較大的齒輪模數(shù)和齒寬會(huì)使嚙合剛度增大,從而提高齒輪的承載能力,但也會(huì)增加換擋時(shí)的沖擊;而較小的齒輪模數(shù)和齒寬則會(huì)使嚙合剛度減小,換擋時(shí)的沖擊相對(duì)較小,但齒輪的承載能力也會(huì)降低。同步器在換擋過程中起著使待嚙合齒輪同步的重要作用,其同步過程的動(dòng)力學(xué)特性也需要在模型中進(jìn)行準(zhǔn)確描述。同步器的同步時(shí)間、同步力等參數(shù)直接影響換擋的平順性和效率。同步器在工作時(shí),通過摩擦作用使待嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速迅速同步,其同步力F_{s}與同步器的結(jié)構(gòu)參數(shù)、摩擦系數(shù)以及待嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速差等因素有關(guān):F_{s}=h(r_{s},\mu_{s},\Deltan)其中r_{s}為同步器的摩擦半徑,\mu_{s}為同步器的摩擦系數(shù),\Deltan為待嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速差。同步器的摩擦半徑和摩擦系數(shù)越大,同步力就越大,同步時(shí)間就越短;而待嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速差越大,同步所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。通過對(duì)以上因素的綜合考慮,建立了DCT換擋動(dòng)力學(xué)模型。該模型能夠準(zhǔn)確地描述DCT換擋過程中的力和運(yùn)動(dòng)變化,為分析換擋品質(zhì)和優(yōu)化換擋控制策略提供了有力的工具。在分析換擋過程中的沖擊和振動(dòng)時(shí),通過模型計(jì)算不同工況下離合器、齒輪和同步器的受力情況,找出產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)的原因,并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,如優(yōu)化離合器的控制策略、調(diào)整同步器的參數(shù)等,以提高換擋的平順性和變速器的可靠性。3.3.4DCT換擋仿真模型搭建在完成發(fā)動(dòng)機(jī)模型、車輛動(dòng)力模型和DCT換擋動(dòng)力學(xué)模型的建立后,利用專業(yè)的仿真軟件,如MATLAB/Simulink、AMESim等,搭建DCT換擋仿真模型。這些軟件具有強(qiáng)大的建模和仿真功能,能夠方便地對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析。以MATLAB/Simulink為例,首先根據(jù)建立的模型,在Simulink環(huán)境中選擇合適的模塊庫,如Simscape、SimMechanics等,分別搭建發(fā)動(dòng)機(jī)子模型、車輛動(dòng)力學(xué)子模型和DCT換擋動(dòng)力學(xué)子模型。在搭建發(fā)動(dòng)機(jī)子模型時(shí),根據(jù)前面建立的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和燃油消耗率模型,使用數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊、查找表模塊等構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),如發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、扭矩特性曲線等。將各個(gè)子模型進(jìn)行連接和整合,形成完整的DCT換擋仿真模型。在連接過程中,確保各個(gè)子模型之間的信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)交互準(zhǔn)確無誤,以保證仿真模型的準(zhǔn)確性和可靠性。發(fā)動(dòng)機(jī)子模型的輸出扭矩作為DCT換擋動(dòng)力學(xué)子模型的輸入,用于計(jì)算離合器的工作狀態(tài)和齒輪的換擋過程;DCT換擋動(dòng)力學(xué)子模型的輸出,如變速器的輸出扭矩、轉(zhuǎn)速等,作為車輛動(dòng)力學(xué)子模型的輸入,用于計(jì)算車輛的行駛狀態(tài)。在搭建完成后,對(duì)仿真模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和初始化,設(shè)置車輛的初始狀態(tài)、行駛工況、DCT變速器的控制策略等參數(shù)。設(shè)置車輛的初始速度為0,模擬車輛的起步過程;設(shè)置行駛工況為城市綜合工況,包括加速、減速、勻速行駛等不同階段;設(shè)置DCT變速器的控制策略為基于車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的換擋策略。然后進(jìn)行仿真計(jì)算,模擬DCT變速器在不同工況下的換擋過程。為了驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性和可靠性,將仿真結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。在實(shí)際試驗(yàn)中,使用專業(yè)的測(cè)試設(shè)備,如扭矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、加速度傳感器等,對(duì)DCT變速器在不同工況下的性能進(jìn)行測(cè)試,獲取實(shí)際的換擋時(shí)間、換擋沖擊、傳動(dòng)效率等數(shù)據(jù)。將這些實(shí)際數(shù)據(jù)與仿真模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析兩者之間的差異。如果差異在合理范圍內(nèi),則說明仿真模型能夠準(zhǔn)確地模擬DCT變速器的換擋過程;如果差異較大,則需要對(duì)仿真模型進(jìn)行修正和優(yōu)化,檢查模型的參數(shù)設(shè)置、建模方法等是否存在問題,直到仿真結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)相符為止。通過模型驗(yàn)證和分析,不斷完善仿真模型,為DCT變速器的性能優(yōu)化和控制策略研究提供可靠的工具。四、基于QFD與綜合定權(quán)的DCT變速器價(jià)值分析4.1基于QFD的DCT功能分析4.1.1分析案例選定本研究選取某汽車企業(yè)生產(chǎn)的一款應(yīng)用于中型轎車的DCT變速器作為分析案例。該DCT變速器在市場(chǎng)上具有一定的代表性,其技術(shù)成熟度較高,應(yīng)用范圍較廣,搭載該變速器的車型在市場(chǎng)上的銷量和用戶反饋具有較高的參考價(jià)值。同時(shí),該汽車企業(yè)在DCT變速器的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和完善的體系,能夠?yàn)楸狙芯刻峁┤?、?zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)資料,包括變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙、性能測(cè)試報(bào)告、生產(chǎn)工藝文件以及市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)等。通過對(duì)該案例的深入分析,能夠更真實(shí)、有效地揭示基于QFD與綜合定權(quán)的價(jià)值工程方法在DCT變速器中的應(yīng)用過程和實(shí)際效果,為其他汽車企業(yè)在DCT變速器的開發(fā)和優(yōu)化中提供有益的借鑒和參考。4.1.2DCT功能分解DCT變速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的核心部件,承擔(dān)著動(dòng)力傳遞、變速變扭以及實(shí)現(xiàn)車輛平穩(wěn)起步、換擋等重要功能。為了深入分析DCT變速器的功能,將其功能進(jìn)一步分解為以下幾個(gè)子功能:動(dòng)力傳遞功能:這是DCT變速器的基本功能之一,通過雙離合器、齒輪變速機(jī)構(gòu)等部件,將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力傳遞到車輪,驅(qū)動(dòng)車輛行駛。在這個(gè)過程中,雙離合器負(fù)責(zé)連接和斷開發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的動(dòng)力傳輸,確保動(dòng)力的平穩(wěn)傳遞和換擋的順利進(jìn)行;齒輪變速機(jī)構(gòu)則通過不同齒輪的嚙合組合,實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比,滿足車輛在不同行駛工況下對(duì)動(dòng)力的需求。變速變扭功能:根據(jù)車輛的行駛速度、負(fù)載以及駕駛員的操作需求,DCT變速器能夠通過改變齒輪的嚙合狀態(tài),實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比,從而改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和轉(zhuǎn)速的匹配關(guān)系,滿足車輛在起步、加速、爬坡、高速行駛等不同工況下對(duì)扭矩和速度的要求。在車輛起步時(shí),需要較大的扭矩,DCT變速器會(huì)選擇較低的擋位,增大傳動(dòng)比,使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩得到放大,以滿足車輛克服靜止慣性和起步的需求;在高速行駛時(shí),為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性,DCT變速器會(huì)選擇較高的擋位,減小傳動(dòng)比,降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使發(fā)動(dòng)機(jī)在高效工作區(qū)間運(yùn)行。換擋功能:換擋功能是DCT變速器實(shí)現(xiàn)車輛不同行駛工況切換的關(guān)鍵功能。通過電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)的協(xié)同工作,DCT變速器能夠根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)和駕駛員的操作意圖,快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)擋位的切換。在換擋過程中,電子控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的各種參數(shù),如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等,根據(jù)預(yù)設(shè)的換擋策略,向液壓控制系統(tǒng)發(fā)出換擋指令;液壓控制系統(tǒng)則通過控制離合器的接合與分離以及換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)擋位的平穩(wěn)切換,確保換擋過程中動(dòng)力的不間斷傳遞,提高換擋的平順性和駕駛的舒適性。動(dòng)力中斷控制功能:在換擋過程中,為了避免動(dòng)力的中斷對(duì)車輛行駛造成影響,DCT變速器具備動(dòng)力中斷控制功能。通過精確控制雙離合器的工作狀態(tài),在一個(gè)離合器分離的同時(shí),另一個(gè)離合器迅速接合,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無縫切換,使車輛在換擋過程中保持穩(wěn)定的動(dòng)力輸出,減少換擋沖擊,提高駕駛的舒適性和車輛的操控性能。扭矩傳遞控制功能:根據(jù)車輛的行駛工況和駕駛員的需求,DCT變速器能夠?qū)鬟f的扭矩進(jìn)行精確控制。在急加速、爬坡等需要較大扭矩的工況下,變速器能夠增大扭矩傳遞,確保車輛有足夠的動(dòng)力;在正常行駛或減速等工況下,變速器則能夠合理控制扭矩傳遞,保證車輛的平穩(wěn)運(yùn)行和燃油經(jīng)濟(jì)性。這些子功能之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響,共同構(gòu)成了DCT變速器的完整功能體系。動(dòng)力傳遞功能是其他功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),只有保證動(dòng)力的有效傳遞,才能實(shí)現(xiàn)變速變扭、換擋等功能;變速變扭功能和換擋功能密切相關(guān),換擋的目的是為了實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比,以滿足車輛在不同工況下對(duì)扭矩和速度的需求;動(dòng)力中斷控制功能和扭矩傳遞控制功能則是為了提高換擋的平順性和車輛的動(dòng)力性能,確保車輛在各種工況下都能穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。例如,在車輛從低速行駛狀態(tài)加速到高速行駛狀態(tài)的過程中,DCT變速器首先通過動(dòng)力傳遞功能將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到車輪,然后根據(jù)車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,通過換擋功能切換到合適的擋位,實(shí)現(xiàn)變速變扭功能,以滿足車輛加速的需求;在換擋過程中,動(dòng)力中斷控制功能確保動(dòng)力的不間斷傳遞,減少換擋沖擊,而扭矩傳遞控制功能則根據(jù)加速的需求,合理調(diào)整扭矩傳遞,使車輛能夠快速、平穩(wěn)地加速。4.1.3QFD確定重點(diǎn)價(jià)值分析零部件運(yùn)用質(zhì)量功能展開(QFD)方法,構(gòu)建DCT變速器的質(zhì)量屋(HOQ),以確定重點(diǎn)價(jià)值分析零部件。首先,通過市場(chǎng)調(diào)研、用戶訪談等方式,廣泛收集顧客對(duì)DCT變速器的需求信息,將顧客需求整理歸納為以下幾個(gè)方面:換擋平順性好、換擋速度快、燃油經(jīng)濟(jì)性高、可靠性強(qiáng)、維護(hù)成本低、舒適性好等。然后,將這些顧客需求轉(zhuǎn)化為DCT變速器的技術(shù)特性。換擋平順性好對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能包括離合器的接合與分離控制精度高、同步器的同步性能好、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度快等;換擋速度快對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能有離合器的響應(yīng)時(shí)間短、換擋機(jī)構(gòu)的動(dòng)作迅速、電子控制系統(tǒng)的處理速度快等;燃油經(jīng)濟(jì)性高對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能涉及傳動(dòng)效率高、齒輪比優(yōu)化合理、車輛行駛阻力小等;可靠性強(qiáng)對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能包括零部件的強(qiáng)度和耐久性好、密封性能良好、電子控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性高等;維護(hù)成本低對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能有零部件的通用性好、易于拆卸和安裝、使用壽命長(zhǎng)等;舒適性好對(duì)應(yīng)的技術(shù)特性可能涵蓋車輛的振動(dòng)和噪聲小、換擋過程無頓挫感、駕駛操作簡(jiǎn)便等。建立顧客需求與技術(shù)特性之間的關(guān)系矩陣,通過專家打分等方式,確定兩者之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度,用不同的符號(hào)(如強(qiáng)相關(guān)、中相關(guān)、弱相關(guān))或數(shù)值(如9、3、1)來表示。在確定離合器的接合與分離控制精度高這一技術(shù)特性與換擋平順性好這一顧客需求的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度時(shí),專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)判斷兩者之間為強(qiáng)相關(guān),用9來表示。同時(shí),考慮各技術(shù)特性之間的相互關(guān)系,如離合器的響應(yīng)時(shí)間短與換擋速度快之間存在正相關(guān)關(guān)系,而傳動(dòng)效率高與車輛行駛阻力小之間也存在一定的關(guān)聯(lián)。根據(jù)顧客需求的重要度和顧客需求與技術(shù)特性之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度,計(jì)算各技術(shù)特性的重要度。技術(shù)特性重要度=∑(顧客需求重要度×關(guān)聯(lián)強(qiáng)度)。假設(shè)換擋平順性好這一顧客需求的重要度為8,離合器的接合與分離控制精度高與換擋平順性好的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度為9,同步器的同步性能好與換擋平順性好的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度為7,換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度快與換擋平順性好的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度為6,那么離合器的接合與分離控制精度高的技術(shù)特性重要度=8×9=72,同步器的同步性能好的技術(shù)特性重要度=8×7=56,換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度快的技術(shù)特性重要度=8×6=48。通過計(jì)算各技術(shù)特性的重要度,確定重要度較高的技術(shù)特性,這些技術(shù)特性所對(duì)應(yīng)的零部件即為重點(diǎn)價(jià)值分析零部件。經(jīng)過分析,確定雙離合器、同步器、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電子控制系統(tǒng)等零部件為重點(diǎn)價(jià)值分析零部件。雙離合器作為DCT變速器的核心部件,其性能直接影響換擋平順性和換擋速度,對(duì)滿足顧客需求至關(guān)重要;同步器的同步性能好壞直接關(guān)系到換擋的順利進(jìn)行和換擋沖擊的大??;換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性決定了換擋的及時(shí)性和穩(wěn)定性;電子控制系統(tǒng)則負(fù)責(zé)整個(gè)變速器的控制和協(xié)調(diào),其性能的優(yōu)劣對(duì)變速器的可靠性和舒適性有著重要影響。對(duì)這些重點(diǎn)價(jià)值分析零部件進(jìn)行深入的價(jià)值工程分析,能夠有效提高DCT變速器的價(jià)值,滿足顧客需求,提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。4.2綜合定權(quán)法確定功能權(quán)重系數(shù)4.2.1層次-灰色關(guān)聯(lián)法與主成分分析法原理層次-灰色關(guān)聯(lián)法是將層次分析法(AHP)與灰色關(guān)聯(lián)分析法相結(jié)合的一種權(quán)重確定方法。層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策分析方

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