摘要：轨道交通车辆设计过程的质量控制管理是产品全面质量管理中的一项重要内容。基于目前城市轨道交通发展的现状，以及目前轨道交通车辆目前一些问题为背景，阐述了产品设计过程质量控制管理的背景、意义、管理体系搭建及主要实施方法，对设计过程质量控制管理存在的问题进行分析。
关键词：城市；轨道交通；车辆设计
引言
近几年来，我国城市轨道交通发展迅猛，各种类型的城市轨道交通车辆不断涌现，车辆安全性设计已成为车辆设计中的重要课题。为此笔者将对城市轨道交通车辆设计进行探讨和研究，希望通过本文研究能为相关从业人士提供一定参考和借鉴。
1城市轨道交通车辆造型设计发展的阶段分析
城市轨道交通车辆是伴随着城市化发展而产生的，其造型设计受到工程技术、时代审美特征、社会文化等多方面影响。18世纪中叶英国工业革命拉开了现代化的序幕，随着大量人口的涌入，英国于1863年建成世界上第一条地铁线路，最早的地铁车辆也就随之产生。1881年德国工程师Ernst Werner von Siemens制造了第一台电气化有轨电车，正式拉开了电气化车辆发展的序幕，技术进步无疑为城市轨道交通车辆提供了推动力量，面对机械化生产方式的变革，早期城市轨道车辆造型设计处于传统与现代的转型过程之中，早期车辆造型主要以马车车辆造型为基础，具有强烈的古典色彩。随着艺术思想、审美思潮、工程技术的不断发展，城市化建设的推进，城市轨道交通车辆造型设计逐步从古典装饰风格走向现代风格，城市轨道类型逐步呈现多样化发展趋势，城市轨道车辆造型风格逐步形成自身特点，呈多样化发展趋势（见表1）。
表1城市轨道交通车辆造型设计演变
2设计过程质量控制管理体系搭建策略
2.1完善产品设计业务流程
产品设计流程化是保证设计过程质量的根基。虽然以往企业都有设计业务流程和质量管理体系，但在具体工作中有时会存在内容无法落实或执行不到位的情况；尽管每年都通过第三方评审，以及上级单位的审核，但体系还是需要不断加以完善和优化。公司首先从优化研发系统的组织机构入手，将原来按照车辆产品种类划分部门的方式改为现在按照专业分工划分部门的方式；并在趋于合理的组织机构基础上开展重建产品设计流程的工作，建立自上而下、体现正向设计的贯穿产品全生命周期过程的流程架构。编制的流程分为3级（如图2所示）：第1级为产品设计开发流程，第2级为产品开发阶段流程，第3级为专业细化流程。产品设计流程体系的建立，使得每项设计任务都清楚明确，也使得设计师非常明确每项任务的内容及开展方法。
图2产品设计流程架构
将产品设计工作全过程划分为概念设计、方案设计、系统设计、详细设计、试制试验等5个阶段。对每个阶段的工作任务、人员角色均进行了统一和明确，对每个任务的输入、输出均进行了清晰定义，同时指导设计人员对自身工作的规范性进行充分地了解及掌握。通过对每个阶段设计质量门的审核，检查相关设计人员是否按照流程规范开展产品设计工作，从而发现问题、暴露问题，并在每个阶段提出整改措施并跟踪关闭。
2.2梳理控制项点
对产品不同设计阶段的输出文件和工作进行规范性审核是提高设计质量的有效和快速的途径。公司制定了设计全过程基础控制项点，如设计任务书、设计优选方案对比、设计风险评估、设计成本分析等数百个项点。将供应商纳入设计质量管理可以提前发现设计质量风险，为项目执行节约出宝贵的时间。国际先进企业为了保证供应商的产品质量，对供应商质量工程师（SQE）的分阶段审核极其重视，认为是非常关键和必要的，且在重要审核阶段需有设计师参加。为了加强对外购零部件产品质量的管理，公司将供应商的设计质量管理融入本公司的产品设计质量管理进程中，同步实施。同时，制定了供应商技术管控规范，搭建了供应商协同信息化平台，实现供应商与主机厂共用一套平台进行文件的传递、审核及确认。作为与供应商唯一的正式文件传递接口人，采购工程师按照系统中固化的节点计划监督供应商在系统中按时提交相关技术文件，公司的设计人员在系统中对文件进行审核，并将意见反馈给供应商进行确认。这样，可以大大减少后期零部件批量生产发生的质量问题，变“事后”追责为“事前”预警。
2.3建立设计准则
设计准则尤为重要，它不是技术条件，也不是零部件选型设计手册，而是企业对设计师规定的在设计中必须遵守的一系列要求和原则。为保证设计过程的规范性，公司建立了覆盖各专业领域的几十项设计准则，搭建了完善的专业技术平台。产品在使用过程中出现的问题及解决方案都进行案例总结并加入设计准则中，成为其中的一部分。为了提高设计文件的完整性与正确性，公司同时建立了各类输出文件模板。模板中对文件内容纲要做出详细规定，设计师依据模板及项目实际需要，即可编制适应本项目的各类文件，既提高了设计效率也能保证设计质量。很多企业建立了设计准则之后发现可以使企业减少犯低级错误的概率，从而提高了设计质量。
2.4建立设计评审制度
为了能够发现问题、优化设计，确保需求得到实现，必须做好设计各阶段的评审工作。设计过程质量控制强调的是研发过程闭环管理，设计输入、设计输出、设计评审、设计跟踪、设计验证等环节构成设计过程闭环。如果评审没有真正起到效果，研发过程控制将难以形成闭环控制。公司建立了相对完善的评审制度，规定了设计过程开展阶段评审与专项评审相结合的方式。为了避免评审会议开成科普会、研讨会，确定了每个阶段评审的主要评审点，围绕评审点开展评审工作，做到有的放矢，提高评审效率；规定了评审参加人员的资质以及评审专家的责任与义务，提高了评审质量；同时规定对评审问题要进行关闭跟踪并由设计质量控制人员对跟踪情况进行监督，确保了评审结论的执行效果。
3车辆吸能设计
3.1车端吸能结构
当车辆以较高速度碰撞时，缓冲器、压溃管和过载保护装置不能将碰撞能量全部吸收掉，这时就需要依靠车体端部吸能装置来吸收能量。车端吸能结构主要有２种，一种是在车体端部适合的位置上安装大容量能量吸收装置，另一种是在车体端部设置易变形区，安装相对较弱的易变形元件来吸收能量。
3.2车体吸能设计
当车辆高速碰撞时，通过缓冲器、大容量吸能装置、过载保护装置和车体端部吸能装置已经吸收掉全部或大部分能量，若有剩余能量，则这部分能量会被客室区域吸收。考虑到车辆在高速碰撞时客室区域应能承受住巨大的冲击载荷，因此不但应保证客室区域有足够的刚度和强度，还应在易变形区后面设置高强止挡区，高强止挡区的后面还应设有过渡区域，用于保护客室区域不被损坏，同时保护旅客安全。
结束语
产品设计过程的质量管理工作尤为重要，特别是对促进产品最终质量提升的工作意义重大，需要在产品设计质量管理专业领域不断探索。要根据自身实际情况，需要大力培养懂研发的质量管理人员，完善企业设计过程规范性管控体系，并进行有效地监督执行，以保障最终交付产品的质量。
参考文献：
[1]李洋.城市轨道交通车辆设计[J].科技进步与对策，2018，35（10）：162.
[2]谢玄晖.城市轨道交通车辆造型设计的演进历程研究[J].设计，2018（10）：121-123.
[3]王斌.城市轨道交通车辆制动试验台的设计与开发[D].大连交通大学，2013.
[4]彭媛.城市轨道交通车辆称重调载试验系统研究与设计[D].中南大学，2012.
[5]翟维丽.城市轨道交通系统关键技术及相关问题研究[D].吉林大学，2007.
论文作者:周阳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/11
标签：车辆论文; 城市轨道论文; 产品设计论文; 过程论文; 质量论文; 交通论文; 阶段论文; 《基层建设》2018年第23期论文;