汽車研發(fā)的五大階段及制造的四大工藝正向研發(fā)流程

1、汽軍研發(fā)的五大階段及制造的四大工藝（正向研發(fā)流程）導(dǎo)語以前有個朋友問過我，國內(nèi)的很多車型都是抄襲的，為什么還需要那么多研發(fā)人員，研發(fā)過程為什么還需要那么多時間？在此向各位車友講述國內(nèi)一個車企造車的故事，然后你就會明白，造車真不是很簡單的。來源：機械前沿想當年這家企業(yè)剛進入汽車業(yè)，就夸下了“2010年做到中國第一，2015年做到世界第一”的“豪言壯語”。于是舉全公司之力，完全自主設(shè)計了一款車型，樣品完成后，廣邀其全國經(jīng)銷商對這款車進行評價，99%勺經(jīng)銷商都太“震驚”了，這車也能賣，他們對這款車沒有點滴信息？好在這家公司做出了很英明的決定，沒有把此款車型投向市場。很快這幾公司認識到模仿是必須經(jīng)歷的

2、過程,從copy到change再到design,這也是日韓汽車走過的過程。此后，此公司做出了一個戰(zhàn)略選擇，他們開始了大力copy工作，copy的車型從A00級車到C級車，從MP,iJSUV一共十幾款車，而且這么多車型的研發(fā)工作基本上都是同時進行的，并再次提出了一年研發(fā)34款車型的“豪言壯語”。但是他們沒有認識到copy并不是那么簡單，同樣copy也需要積累的。當他們把他們copy的第一款車拿到車展的時候，業(yè)內(nèi)的人都笑了，太粗糙了吧？這個車型只會把自己的品牌永遠的毀掉。但是這款車連模具都開了，繼續(xù)向市場推廣，還是廢掉重來？這可是好幾億。這個時候，這家企業(yè)真正意識到“模仿也不是個簡單的活”，他們立

3、即停止了對奔馳等車型的仿制工作，全部精力投入到一款A(yù)級車的研發(fā)中來，他們用幾個億RMBffi三年的時間，買了一個重要的教訓(xùn)。給大家講述這個故事的目的是說明：汽車研發(fā)是一個很復(fù)雜的系統(tǒng)工程，甚至需要上千人花費幾年的時間才能完成；一款汽車從研發(fā)到投入市場一般都需要5年左右的時間。不過隨著技術(shù)的不斷進步，研發(fā)的周期也在縮短，當然，我們說的是正向設(shè)計，事實上很多國內(nèi)的廠家都是逆向設(shè)計，但即使是逆向設(shè)計同樣也需要很多的時間。我們可以仿制別人的外觀，但是我們無法仿制別人的工藝，我們依然需要進行大量的機構(gòu)分析、材料分析、力學(xué)分析等，依然需要去試制、測試、檢測等等，這些研發(fā)的過程是無法省略的。不同的汽車企業(yè)其

4、汽車的研發(fā)流程略有不同，下面講述的是正向開發(fā)的一股研發(fā)流程：一.市場調(diào)研階段一個全新車型的開發(fā)需要幾億甚至十幾億的大量資金投入，如果不經(jīng)過很細致的市場調(diào)研可能就會“打水漂”了；現(xiàn)在國內(nèi)有專門的市場調(diào)研公司，汽車公司會委托他們對國內(nèi)消費者的需求、喜好、習(xí)慣等做出調(diào)研，明確車型形式和市場目標，即價格策略，很多車型的失敗都是因為市場調(diào)研沒有做好。譬如：當年雪鐵龍固執(zhí)的在中國推廣兩廂車，而忽視了國人對“三廂”的情有獨鐘，致使兩廂車進入中國市場太早，失去了占領(lǐng)市場的機會。二.概念設(shè)計階段概念設(shè)計主要分三個階段：總體布置、造型設(shè)計、制作油泥模型。1.總體布置（草圖）總布設(shè)計是汽車的總體設(shè)計方案，包括：車廂

5、及駕駛室的布置，發(fā)動機與離合器及變速器的布置、傳動軸的布置、車架和承載式車身底板的布置、前后懸架的布置、制動系的布置、油箱、備胎和行李箱等的布置、空調(diào)裝置的布置。2.造型設(shè)計（手繪草圖）在進行了總體布置草圖設(shè)計以后，就可以在其確定的基本尺寸的上進行造型設(shè)計了。包括外形和內(nèi)飾設(shè)計兩部分。設(shè)計草圖是設(shè)計師快速捕捉創(chuàng)意靈感的最好方法,最初的設(shè)計草圖都比較簡單，它也許只有幾根線條，但是能夠勾勒出設(shè)計造型的神韻，設(shè)計師通過大量的設(shè)計草圖來盡可能多的提出新的創(chuàng)意。這個車到底是簡潔、還是穩(wěn)重、是復(fù)古、還是動感都是在此確定的。果是逆向設(shè)計，則就不需要這個過程了，把別人的車型直接進行點陣掃描，然后在計算機中進行

6、造型勾畫就行了3.制作油泥模型隨著計算機的應(yīng)用，草圖繪制完成后，可以用使用各種繪圖軟件制作三維電腦數(shù)據(jù)模型（這種模型能夠直接將數(shù)據(jù)輸入5軸銃削機，銃削出油泥模型），看到更加清晰的設(shè)計表現(xiàn)效果，然后進行1:5的油泥模型制作。完成小比例油泥模型制作后，進行評審，綜合考慮各種因素：美學(xué)、工藝、結(jié)構(gòu)等,OK后進行1:1的油泥模型制作。傳統(tǒng)的全尺寸油泥模型都是完全由人工雕刻出來的，這種方法費時費力而且模型質(zhì)量不能得到很好的保證，制作一個整車模型大約要花上3個月左右的時間，現(xiàn)在隨著技術(shù)的進步，各大汽車廠家的全尺寸整車模型基本上都是由5軸銃削機銃削出來的，這種方法制作一個模型只需要1個月甚至更少的時間。三、

7、工程設(shè)計階段（數(shù)模構(gòu)建）在完成造型設(shè)計后，開始進入工程設(shè)計階段，工程設(shè)計是一個對整車進行細化設(shè)計的過程，各個總成分發(fā)到相關(guān)部門分別進行設(shè)計開發(fā)。IrihP一華>Fu«*：r!*V.土手nM審n葉口一，Maj-UM*9MB-«，”>W?a-*«,-mMil，ni*Trn-y»i*1一工程設(shè)計階段主要包括以下幾個方面：1 .總布置設(shè)計在前面的總布置草圖上，進行細化，精確各部件的尺寸和位置。確定各部件的詳細結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)及質(zhì)量要求。包括：發(fā)動機艙、底盤、內(nèi)飾、外飾及汽車電器等布置圖。2 .車身造型數(shù)據(jù)在油泥模型完成后，使用三維測量儀器對油泥模型進行

8、測量，測量生成的數(shù)據(jù)稱為點云，工程師根據(jù)點云使用曲線軟件比如Catia、UGimageware等來構(gòu)建汽車產(chǎn)品的外形?！澳７隆钡能囆蛣t是，把別人的產(chǎn)品直接進行三維測量，形成“點云”數(shù)據(jù)，然后根據(jù)點云進行汽車產(chǎn)品的外形?！包c云”數(shù)據(jù)（一些零亂的點）：|LhF期iI，一Tirfi|r»tiiBlJwiE.r|dp/工A。一，如根據(jù)“點云”進行曲面構(gòu)建:3 .發(fā)動機工程設(shè)計一般新車型的開發(fā)都會選用原有成熟的發(fā)動機動力總成，然后針對新車型的特點及要求，對發(fā)動機進行布置，并進行發(fā)動機匹配，這一過程一直持續(xù)到樣車試驗階段,與底盤工程設(shè)計同步進行。4 .白車身工程設(shè)計白車身的設(shè)計工作是在車身造型結(jié)

9、構(gòu)基礎(chǔ)上進行的，所謂的白車身指的是車身結(jié)構(gòu)件以及覆蓋件的焊接總成，包括發(fā)動機罩、翼子板、側(cè)圍、車門以及行李箱蓋在內(nèi)的未經(jīng)過涂裝的車身本體。白車身是保證整車強度的封閉結(jié)構(gòu)。譬如；我們經(jīng)常提及的豐田“GOA車身。這些部件依然使用三維數(shù)模軟件來見構(gòu)建，譬如UGCATIA等，并進行材料的選擇,工藝性分析、焊接、裝配等分析。5 .底盤工程設(shè)計底盤包括：傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)設(shè)計。主要工作包括：尺寸、結(jié)構(gòu)、工藝功能及參數(shù)方面的定義、計算，根據(jù)計算數(shù)據(jù)完成三維數(shù)模；然后根據(jù)三維數(shù)模進行模擬試驗及零部件的樣品的制作；根據(jù)三維圖完成設(shè)計及裝配圖。6.內(nèi)外飾工程設(shè)計這些部件很多汽車公司不是自己制作

10、，而是由配套生產(chǎn)廠家來做的。內(nèi)飾件主要設(shè)計包括儀表板、方向盤、座椅、安全帶、安全氣囊、地毯、側(cè)壁內(nèi)飾件、遮陽板、扶手、車內(nèi)后視鏡等。外裝件的主要設(shè)計包括前后保險杠、玻璃、車門防撞裝飾條、進氣格柵、行李架、天窗、后視鏡、車門機構(gòu)及附件以及密封條。這些部件同樣可用“逆向設(shè)計”，但是相應(yīng)的材料分析、結(jié)構(gòu)分析、樣品試制等工作還是省不下的。7.電器工程設(shè)計電器工程負責(zé)全車的所有電器設(shè)計，包括雨刮系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、各種儀表、整車開關(guān)、前后燈光以及車內(nèi)照明系統(tǒng)。經(jīng)過以上各個總成系統(tǒng)的設(shè)計，工程設(shè)計階段完成，最終確認整車設(shè)計方案。此時可以開始編制詳細的產(chǎn)品技術(shù)說明書以及詳細的零部件清單列表，驗證法規(guī)。確定整車性

11、能后，將各個總成的生產(chǎn)技術(shù)進行整理合成。四、樣車試驗階段工程設(shè)計階段完成以后進入樣車試制階段試驗階段。樣車的試驗包括兩個方面：性能試驗和可靠性試驗。性能試驗，顧名思義，主要是對一些功能性的測試，看其是否符合設(shè)計要求；可靠性試驗，主要驗證汽車的強度及耐久性。汽車的試驗形式主要有風(fēng)洞試驗、試驗場測試、道路測試、碰撞試驗等。在油泥模型階段就已進行初步的試驗了，這個涉及到空氣動力學(xué)方面的科學(xué)；樣品制作好后會作進一步測試！2.試驗場測試:試驗場的不同路段分別模擬不同路況,有沙石路、很多汽車企業(yè)都有自己的試驗場,雨水路、搓板路、爬坡路等等。3.道路測試道路測試是樣車試驗最重要的部分。通常要在各種不同的區(qū)域

12、環(huán)境中進行，在我國北到黑龍江南到海南島都有進行道路測試，以測定在不同氣候條件下車輛的行駛性能以及可靠性。路試是比較復(fù)雜的，包括各種條件下的路試（高速路、沙塵路、水泥路、冰雪路等等）。卷幾4.碰撞試驗碰撞試驗主要測試汽車的結(jié)構(gòu)強度，在新車上市前，企業(yè)要經(jīng)過N多次測試，據(jù)說卡羅拉上市前撞了100多輛車。測試主要是利用人體模型，通過各種傳感器考察碰撞對人體模型的傷害，并有針對性地進行加強設(shè)計。試驗階段完成以后，新車型基本得到確認，然后進入小批量試制階段。五、量產(chǎn)階段：投產(chǎn)啟動階段的包括制定生產(chǎn)流程鏈，各種生產(chǎn)設(shè)備到位、生產(chǎn)線鋪設(shè)等等。投產(chǎn)啟動階段大約需要半年左右的時間，在此期間要反復(fù)的完善沖壓、焊裝

13、、涂裝以及總裝生產(chǎn)線，在確保生產(chǎn)流程和樣車性能的條件下，開始小批量生產(chǎn)，進一步驗證產(chǎn)品的可靠性，確保小批量生產(chǎn)3個月產(chǎn)品無重大問題的情況下，正式啟動量產(chǎn)。下面我們將詳細介紹汽車制造的四大工藝：1.沖壓工藝：沖壓是所有工序的第一步。先是把鋼板在切割機上切割出合適的大小，這個時候一般只進行沖孔、切邊之類的動作，然后進入真正的沖壓成形工序。每一個工件都有一個模具，只要把各種各樣的模具裝到?jīng)_壓機床上就可以沖出各種各樣的工件，模具的作用是非常大的，模具的質(zhì)量直接決定著工件的質(zhì)量。沖壓好的車身板件局部加熱或同時加熱、加壓而接合在一起形成車身總成。在汽車車身制造中應(yīng)用最廣的是點焊，焊接的好壞直接影響了車身的強度。所以很多廠家在說自己的車身結(jié)構(gòu)的時候會特強調(diào)自己是“激光焊接”。在國內(nèi)大部分生產(chǎn)廠家還是人工焊接，這當然是為了節(jié)省成本。3 .涂裝工藝：涂裝有兩個重要作用，第一車防腐蝕，第二增加美觀。涂裝工藝過程比較復(fù)雜，技術(shù)要求比較高。主要有以下工序：漆前預(yù)處理和底漆、噴漆工藝、烘干工藝等，整個過程需要大量的化學(xué)試劑處理和精細的工藝參數(shù)控制，對油漆材料以及各項加工設(shè)備的要求都很高，因此涂裝工藝一般都是各公司的技術(shù)秘密。4 .總裝工藝：總裝就是把車身、發(fā)動機、變速器、儀表盤、車燈、座椅等各零件安裝組合到一起。裝配工藝的水平直接影響到汽車的性能，我們會看到有