启飞汽车

车身设计和开发是整车开发项目中的一部分，由于承载式车身的特殊性，车身设计开发的技术集成度高，设计开发工作量大，参与工作的专业及人员多，对外接口复杂，并行工程要求严格，因此我们将其独立出来讨论。

我们将轿车车身设计与开发分为以下三个主要阶段分述（参见图1）：

●  造型可研、工程可研、功能样车设计；

● 工程设计；

● 工程开发和质量培育。

图1 整车产品开发过程

接下来就进入第一个阶段《造型可研、工程可研、功能样车设计》的讨论：

一、造型可研

当总布置给出了初步控制硬点图、造型给出了内外CAS面（3D数字化表面），车身即要进行造型的可行性研究（简称造型可研）。

业界将造型师称为Designer——设计师，他们是真正的概念和创意的提出者，因而在开发中享有至高的权威。

但是造型师的创意是需要工程实现的，因此作为它的技术支撑——车身部门首先要分析其创意的整体和各个局部实现的方式和代价，即可行性，这一工作就是造型可研。

该阶段车身主要从事几何绘制和分析：

— 选择相关部件的结构形式 （也是车身部件的创意和构想）；

— 绘制部件的断面、确定连接关系、对空间布置进一步细化，即做layout；

— 将白车身的主要断面放进内外CAS面之间，确定主要断面是否得到了保证；

— 进行法规满足性分析。

对于几何空间不够，造型元素实现的代价太大，法规不满足等都需要和造型部门协商、调整。

我们以结构选型举例：

图2是前格栅的安装方案比较示意。有安装在发动机罩上，也有安装在保险杠或车身上。其中安装在机罩上还有嵌入式和与金属板连接式。这些方案的美学效果、结构重量、制造成本都不一样。因此类似的结构方案都要和造型敲定，以便造型能实现美学期望并锁定分缝线，车身确定大体结构及安装关系，项目认可成本，商品认可竞争力。

图2 前格栅安装方式

对于一个成熟、积累较多经验的车身设计团队，结构选型的过程十分简单。造型在效果图中表达清楚了，车身及相关部门明确一下是曾经某车的结构沿用就算定了。对于新结构则需要进行分析。

对于一个年轻的团队，这类结构需要在一起仔细讨论，横向比较，最终选定。

造型可研期间，是一个多专业的共同工作过程。此期间总布置主要做硬点的控制和协调，车身电器做结构构想和几何布置，以支持造型的实现。对于有些处在技术边界的问题，还需要技术实力强的供应商的支持。

造型可研完成的标志是对内、外造型元素和型面可行性达成一致意见，车身结构构想基本完成，硬点满足总布置要求，油泥模型冻结。

二、工程可研

工程可研主要完成两件事：

● 车身性能的初步分析和虚拟验证；

● 制造和装配的可行性。

车身在完成造型可研（几何可行性）后，接下来进行初步的白车身和开启件的3D绘制、内外饰和装备件设计、部件的安装布置。其中的零件都赋予了材料定义，由此得到的3D就可以进行重量、强度、刚度、被动安全、NVH等等仿真分析，对照目标要求，确定车身和部件性能，当不能达标时，需要进行反复优化。

同时将3D数据交给制造部门进行工艺性分析：

— 冲压成型分析

— 焊接顺序、焊枪可接近性、焊接强度分析

— 油漆的进排液分析

— 总装工艺性分析

— 尺寸工程分析

需要明确的是重要新工艺、新结构的选用之前已经确定，但不排除在这一阶段最终讨论定案。

工程可研更是一个多接口传递、多轮次修改优化的过程，仅就性能仿真，为了一个指标比如车身的整体模态或局部模态，常常需要经过多次3D数模调整，当该指标达标后，其他性能还需要验证一遍，确保不会因修改而削弱。

由于工艺性问题提出的修改，同样需要追溯评价其他的性能、功能是否受到影响。

三、功能样车设计

就目前国内一般的设计水平，对基本车型的开发还是需要制作功能样车（prototype)，以验证设计的几何质量（无静态干涉和动态干涉），制造工艺性，整车的品质等等，包括商品部门也需要实物车辆进行竞争能力评价。

样车制造的费用很大，也需要一定的周期，况且内外饰只能做成快速成型件，因此样车的验证只能局限于功能和部分性能，样车的计划必须严格按能够满足的需求编制。囿于异地制作，有时金属材料还不得不选择替代。

此外，该阶段也不一定按商品企划的配置要求将定义车型全部制作出来。因此试制样车的设计和BOM表定义的只是一部分有代表性的车型，代表该阶段必须验证的要求。

功能样车设计的条件是造型A面冻结，工程可研各项目标达标后的3D文件。样车设计的输出是在工程可研的基础上，完成所有诸如动力总成和管线的安装、底盘管线安装、电气部件及线束布置安装以及处理好所有车身零件自身配合安装连接细节。可能由于时间关系，2D图形没有全部完成。

综上所述我们可以看到，在轿车开发中由于并行工程的采用，整个伴随造型设计的车身设计开发过程集成度很高，设计的接口众多，头绪错综复杂。这就需要一个强有力的项目部门来协调各方。

我们常常遇到如下情况，计划排好了，各方面也没有异议，但实际工作中接口的各方不能按时到位。就像唱戏时大幕已经拉开，一个角色的戏唱到一半，另一个角色不见出场，戏没法唱下去。或者他人出场了，但台词对不上来，心没到位。

因此在现代轿车的项目开发中，必须得到几点保证：

●  内部组织保证

不仅适时得到足量的人力资源，还必须保证其中核心人员的资质。有些企业核心人员不足，个个项目都安排同一个人参与，结果这些人员个个项目会议都要参加，笔记本上记录了一大堆待处理事项，但没有时间处理，项目不得不拖延等待。

● 具有开发实力的供应商到位

应该承认，很多供应商在其专业领域中的水平高于主机厂，这是社会专业化分工的结果。对同一个部件，主机厂1~2年才经历一次，而供应商则可能一年中经历几次，他们的积累和提高的条件优于主机厂。

对于项目来说，供应商能否及时到位工作，直接影响工作质量和进度。但是供应商身份是否确认又涉及零部件价格的达成。当一个零件定义还不清晰时价格就不确定，不能报价就没有供应商的身份，没有身份又不能参与定义和开发，陷入如此怪圈，项目同样拖延。

● 新结构新工艺

涉及到的新结构新工艺必须先期提出并研究统一意见。所有新东西其未知的因素一定很多，需要有一个认识和掌握过程，即使决定采用，也需要连续跟踪，保证和其他成熟技术同步运行。

还有一些因素也会影响的车身开发的进程，对于项目部门一定要事先有一个大体评估，做出良好的策划，控制好项目进程。

本文中所述的开发过程是基于某些公司的具体实践叙述的，并非所有公司都采用。对于一个非完全正向的项目，造型可研和工程可研不一定分得很清，有些可行性隐含在其中了。

对有些变动不大的改型车，企业的虚拟验证能力又很强时，现在也不做prototype样车了。总之采用何种设计开发过程是由企业的水准以及项目的难度决定的。企业的项目部门一定要选择适合自己的开发过程，认真跟踪项目并控制住每个节点的评审，避免项目带病前行，最终实现项目全面达标。

下期我们将围绕车身设计与开发的第二个阶段《工程设计》进行探讨，敬请期待！

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