導(dǎo)讀：汽車研發(fā)是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)工程，甚至需要上千人花費(fèi)幾年的時(shí)間才能完成；一款汽車從研發(fā)到投入市場(chǎng)般都需要5年左右的時(shí)間。不過隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，研發(fā)的周期也在縮短，當(dāng)然，我們說的是正向設(shè)計(jì)事實(shí)上很多國(guó)內(nèi)的廠家都是逆向設(shè)計(jì)，但即使是逆向設(shè)計(jì)同樣也需要很多的時(shí)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(jìn)行大量的機(jī)構(gòu)分析、材料分析、力學(xué)分析，依然需要去試制、測(cè)試、檢測(cè)等等，這些研發(fā)的過程是無法省略的。
不同的汽車企業(yè)其汽車的研發(fā)流程略有不同，下面講述的是正向開發(fā)一般研發(fā)流程：
一、市場(chǎng)調(diào)研階段
一個(gè)全新車型的開發(fā)需要幾億甚至十幾億的大量資金入，如果不經(jīng)過很細(xì)致的市場(chǎng)調(diào)研可能就會(huì)“打水漂”了；現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有專門的市場(chǎng)調(diào)研公司，汽車公司會(huì)委托他們對(duì)國(guó)內(nèi)消費(fèi)者的需求、喜好、習(xí)慣等做出調(diào)研，明確車型形式和市場(chǎng)目標(biāo)，即價(jià)格略，很多車型的失敗都是因?yàn)槭袌?chǎng)調(diào)研沒有做好。譬如：當(dāng)年雪鐵龍固執(zhí)的在中國(guó)廣兩廂車，而忽視了國(guó)人對(duì)“三廂”的情有獨(dú)鐘，致使兩廂車進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)太早，失去了占領(lǐng)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。
二、概念設(shè)計(jì)段
概念設(shè)計(jì)主要分三個(gè)階段：總體布置、造型設(shè)計(jì)、制作油泥模型。
1、總體布置（草圖）
總布設(shè)計(jì)是汽車的總體設(shè)計(jì)方案，包括：車廂及駕駛室的布置，發(fā)動(dòng)機(jī)與離合器及變速器的布置、傳動(dòng)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(dòng)系布置、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(jì) （手繪草圖）
在進(jìn)行了總體布置草圖設(shè)計(jì)以后，就可以在其確定的基本尺寸的上進(jìn)行造型設(shè)計(jì)了。包括外形和內(nèi)飾設(shè)計(jì)兩部分。設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)師快速捕捉創(chuàng)意靈感的最好方法，最初的設(shè)計(jì)草圖都比較簡(jiǎn)單，它也許只有幾根線條但是能夠勾勒出設(shè)計(jì)造型的神韻，設(shè)計(jì)師通過大量的設(shè)計(jì)草圖來盡可能多的提出新的創(chuàng)意。這個(gè)車到底是簡(jiǎn)潔、還是穩(wěn)重、是復(fù)古、還是動(dòng)感都是在此確定的。
當(dāng)然，如果是逆向設(shè)計(jì)，則就不需要這個(gè)過程了，把別人的車型直接進(jìn)行點(diǎn)陣掃描，然后在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行造型勾畫就行了。
3、制作油泥模型
隨著計(jì)算機(jī)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軸銑削機(jī)銑削出油泥模型），看到更加清晰的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果，然后進(jìn)行1：5的油泥模型制作。
完成小比例油泥模型制作后，進(jìn)行評(píng)審，綜合考慮各種因素：美學(xué)、工藝、結(jié)構(gòu)等，OK后進(jìn)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(fèi)時(shí)費(fèi)力而且模型質(zhì)量不能得到很好的保證，制作一個(gè)整車模型大約要花上3個(gè)月左右的時(shí)間，現(xiàn)在隨著技術(shù)的進(jìn)步，各大汽車廠家的全尺寸整車模型基本上都是由5軸銑削機(jī)銑削出來的，這種方法制作一個(gè)模型只需要1個(gè)月甚至更少的時(shí)間。
三、工程設(shè)計(jì)階段 （數(shù)模構(gòu)建）
在完成造型設(shè)計(jì)后，開始進(jìn)入工程設(shè)計(jì)階段，工程設(shè)計(jì)是一個(gè)對(duì)整車進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)的過程，各個(gè)總成分發(fā)到相關(guān)部門分別進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。
工程設(shè)計(jì)階段主要包括以下幾個(gè)方面：
1、總布置設(shè)計(jì)
在前面的總布置草圖上，進(jìn)行細(xì)化，精確各部件的尺寸位置。確定各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)及質(zhì)量要求。包括：發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)量?jī)x器對(duì)油泥模型進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量生成的數(shù)據(jù)稱為點(diǎn)云，工程師根據(jù)點(diǎn)云使用曲線軟件比如Catia、UG imageware來構(gòu)建汽車產(chǎn)品的外形。
“模仿”的車型則是，把別人的產(chǎn)品直接進(jìn)行三維測(cè)量，形成“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)，然后根據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行汽車產(chǎn)品的外形。
“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)（一些零亂的點(diǎn)）：
根據(jù)“點(diǎn)云”進(jìn)行曲面建：
3、發(fā)動(dòng)機(jī)工程設(shè)計(jì)
一般新車型的開發(fā)都會(huì)選用原有成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成，然后針對(duì)新車型的特點(diǎn)及要求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)行布置，并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)匹配，這一過程一直持續(xù)到樣車試驗(yàn)階段，與底盤工程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。
4、白車身工程設(shè)計(jì)
白車身的設(shè)計(jì)工作是在車身造型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)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(dòng)機(jī)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(qiáng)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UG、CATIA等，并進(jìn)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(jì)
底盤包括：傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)算，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)完成三維數(shù)模；然后根據(jù)三維數(shù)模進(jìn)行模擬試驗(yàn)及零部件的樣品的制作；根據(jù)三維圖完成設(shè)計(jì)及裝配圖。
6、內(nèi)外飾工程設(shè)計(jì)
這些部件很多汽車公司不是自己制作，而是由配套生產(chǎn)廠家來做的。
內(nèi)飾件主要設(shè)計(jì)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(jì)包括前后保險(xiǎn)杠、玻璃、車門防撞裝飾條、進(jìn)氣格柵、行李架、天窗、后視鏡、車門機(jī)構(gòu)及附件以及密封條。
這些部件同樣可用“逆向設(shè)計(jì)”，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(jì)
電器工程負(fù)責(zé)全車的所有電器設(shè)計(jì)，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(gè)總成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工程計(jì)階段完成，最終確認(rèn)整車設(shè)計(jì)方案。此時(shí)可以開始編制詳細(xì)的產(chǎn)品技術(shù)說明書及詳細(xì)的零部件清單列表，驗(yàn)證法規(guī)。確定整車性能后，將各個(gè)總成的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行整理合成。
四、樣車試驗(yàn)階段
工程設(shè)計(jì)階段完成以后進(jìn)入樣車試制階段試驗(yàn)階段。
樣車的試驗(yàn)包括兩個(gè)方面：性能試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)性能試驗(yàn)，顧名思義，主要是對(duì)一些功能性的測(cè)試，看其是否符合設(shè)計(jì)要求；可靠性試驗(yàn),主要驗(yàn)證汽車的強(qiáng)度及耐久性。汽車的試驗(yàn)形式主要有風(fēng)洞試驗(yàn)、試驗(yàn)場(chǎng)測(cè)試、道路測(cè)試、碰撞試驗(yàn)等。
1、風(fēng)洞試驗(yàn)
在油泥模型階段就已進(jìn)行初步的試驗(yàn)了，這個(gè)涉及到空氣動(dòng)力學(xué)方面的科學(xué)；樣品制作好后會(huì)作進(jìn)一步測(cè)試！
2、試驗(yàn)場(chǎng)測(cè)試
很多汽車企業(yè)都有自己的試驗(yàn)場(chǎng)，試驗(yàn)場(chǎng)的不同路段分別模擬不同路況，有沙石路、雨水路、搓板路、爬坡路等等。
3、道路測(cè)試
道路測(cè)試是樣車試驗(yàn)最重要的部分。通常要在各種不同的區(qū)域環(huán)境中進(jìn)行，在我國(guó)北到黑龍江南到海南島有進(jìn)行道路測(cè)試，以測(cè)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）。
4、碰撞試驗(yàn)
碰撞試驗(yàn)主要測(cè)試汽車的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在新車上市前，企業(yè)要經(jīng)過N多次測(cè)試，據(jù)說卡羅拉上市前撞了100多輛車。測(cè)試主要是利用人體模型，通過各種傳感器考察碰撞對(duì)人體模型的傷害，并有針對(duì)性地進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。
試驗(yàn)階段完成以后，新車型基本得到確認(rèn)，然后進(jìn)入小批量試制階段。
五、量產(chǎn)階段
投產(chǎn)啟動(dòng)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(dòng)階段大約需要半年左右的時(shí)間，在此期間要反復(fù)的完善沖壓、焊裝、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(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性，確保小批量生產(chǎn)3個(gè)月產(chǎn)品無重大問題的情況下，正式啟動(dòng)量產(chǎn)。
下面我們將詳細(xì)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(jī)上切割出合適的大小，這個(gè)時(shí)候一般只進(jìn)行沖孔、切邊之類的動(dòng)作，然后進(jìn)入真正的沖壓成形工序。每一個(gè)工件都有一個(gè)模具，只要把各種各樣的模具裝到?jīng)_壓機(jī)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。
2、焊裝工藝
沖壓好的車身板件局部加熱或同時(shí)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(diǎn)焊，焊接好壞直接影響了車身的強(qiáng)度。所以很多廠家在說自己的車身結(jié)構(gòu)的時(shí)候會(huì)特強(qiáng)調(diào)自己是“激光焊接”。在國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)廠家還是人工焊接，這當(dāng)然是為了節(jié)省成本。
3、涂裝工藝
涂裝有兩個(gè)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，整個(gè)過程需要大量的化學(xué)試劑處理和精細(xì)的工藝參數(shù)控制，對(duì)油漆材料以及各項(xiàng)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(dòng)機(jī)、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(huì)看到有些汽車扳金接縫比較均勻，而有些汽車扳金接縫不均勻，這都是與裝配工藝關(guān)系比較大的。
20世紀(jì)90年代底興起的組合單元化，即模塊化裝配方式的采用使得總裝生產(chǎn)線上的工序得到簡(jiǎn)化，生產(chǎn)線縮短，成本大幅度降低。一般的總裝車間主要有四大模塊，即前圍裝配模塊、儀表板裝配模塊、車燈裝配模塊、底盤裝配模塊。經(jīng)過各模塊裝配和各零部件的安裝后再經(jīng)過車輪定位、車燈視野檢測(cè)等檢驗(yàn)調(diào)整后整輛車就可以下線了。
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