汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)課件02-1-車身設(shè)計(jì)特點(diǎn)及方法

《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)課件02-1-車身設(shè)計(jì)特點(diǎn)及方法》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)課件02-1-車身設(shè)計(jì)特點(diǎn)及方法（109頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、車身設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、方法及流程 車身設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 車身在用材、加工、裝配、結(jié)構(gòu)、使用功能等各個(gè)方面都與汽車 的其他總成大相徑庭。 用材：車身上所采用的材料品種很多，除金屬和輕合金以外，還 大量使用各種非金屬材料（如：塑料、橡膠、復(fù)合材料、玻璃、 油漆、紡織品和木材等）。 加工：包括沖壓、裝焊、涂飾、內(nèi)外飾等。 結(jié)構(gòu)：車身殼體（特別是轎車車身）由許多個(gè)具有空間曲面外形 的大型覆蓋件（如頂蓋、翼子板和發(fā)動(dòng)機(jī)罩等）所組成。 整車外形：既要求整體協(xié)調(diào)富有美感，又必須保證必要的流線型。 裝配：裝合這些大型覆蓋件時(shí)，對(duì)互換性和裝配準(zhǔn)確度有較嚴(yán)格 的要求。 使用功能：是載運(yùn)乘客或貨物的活動(dòng)建筑物，相當(dāng)于臨時(shí)住所或

2、 流動(dòng)倉(cāng)庫(kù)，兼具實(shí)用性和觀賞性。 車身設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 由于車身的這些特點(diǎn)，要求車身表面上的各點(diǎn)（空間坐標(biāo)） 連成的曲線必須在縱向和橫向兩個(gè)截面上光順（傳統(tǒng)的設(shè) 計(jì)方法就不得不規(guī)定車身圖樣必須采用坐標(biāo)網(wǎng)格來(lái)表示）。 單純用圖紙無(wú)法準(zhǔn)確完整地表達(dá)車身，必須輔之以 1:1的模 型。 采取了一整套特殊的實(shí)物（如外形樣板和主模型等）模擬 和“移形” (模擬量傳遞）的辦法，來(lái)輔助表達(dá)車身這樣復(fù) 雜的空間曲面外形。 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備和投產(chǎn)等階段中，實(shí)物可彌補(bǔ)圖樣 的不足，保證成套工藝裝備（模具和裝焊夾具等）之間以 及零部件之間的協(xié)調(diào)驗(yàn)證。 由于這些特點(diǎn)，與汽車上的其他總成不同，車身設(shè)計(jì)有一 整套自成系統(tǒng)的工

3、作方法。 傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)方法 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -初步設(shè)計(jì) *為了減輕繪制車身布置圖和制作模型過(guò)程中反復(fù)修改的工作 量，在初步設(shè)計(jì)中常采用縮小的比例（公制： 1:5或 1:10）。 1. 繪制 1:5車身布置圖 根據(jù)整車的初步控制尺寸（如汽車的總長(zhǎng)、總寬、總高、軸 距、輪距等）和總布置方案（如發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的布置等）， 繪制 1:5車身布置的三視圖 。 在 1:5車身布置圖中，應(yīng)初步確定車身的主要控制尺寸（如 前懸、后懸、前后風(fēng)窗的位置及傾角，前圍板的位置，發(fā)動(dòng) 機(jī)高度，地板高度、座椅布置、操縱機(jī)構(gòu)布置以及內(nèi)部空間 的控制尺寸等）。 1:5車身布置圖 傳統(tǒng)的車身外

4、形設(shè)計(jì)過(guò)程 -初步設(shè)計(jì) 2. 繪制彩色效果圖 在車身布置圖的基礎(chǔ)上，繪制多方案的彩色效果圖。 彩色效果圖有多種表現(xiàn)形式，如表示整車的和表示局部效 果的。 整車彩色效果圖最好按照透視規(guī)律繪制并配以色彩，要求 逼真形象，以收到未來(lái)新車型躍然紙上的效果。 局部彩色效果圖要求細(xì)致刻畫和突出需要琢磨的部位，如 車頭、后尾、前臉以及內(nèi)飾等。 車身內(nèi)飾效果圖應(yīng)具體反映出車身內(nèi)部裝飾（如儀表板、 座椅、側(cè)壁的覆飾和有關(guān)附件等）的效果。 可通過(guò)效果圖廣泛征求意見(jiàn)，初步選定令人滿意的方案。 手繪效果圖 -程正 手繪效果圖 -程正 手繪效果圖 -內(nèi)飾 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -初步設(shè)計(jì) 3. 雕塑 1:5模型 以

5、1:5車身布置圖的外形尺寸和彩色效果圖的外觀為依據(jù)， 進(jìn)行 1:5油泥（或石膏）模型的雕塑。 1:5模型應(yīng)定位安放在刻有坐標(biāo)網(wǎng)格線（每格距離為 200mm的 1/5）的平臺(tái)上，模型上也劃分有相應(yīng)的網(wǎng)格線。 模型的外表各部（如前臉、尾燈、門把手等）應(yīng)力求細(xì)致， 以便于觀察其立體效果。 在雕塑 1:5模型的過(guò)程中，出于審美實(shí)感的要求，有可能還 要對(duì) 1:5車身布置圖和彩色效果圖作某些相應(yīng)的非原則性的 補(bǔ)充和小的修改。 以上三步實(shí)際上是相輔相成、反復(fù)交叉進(jìn)行的。 雕塑 1:5油泥模型 1:5油泥模型 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 1. 繪制 1:1線型圖 在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行 1:1線型圖的

6、繪制。 從線型圖可以大致觀察汽車的外形輪廓。 該步驟的目的在于發(fā)現(xiàn)和修正初步設(shè)計(jì)中小模型上所存在 的問(wèn)題。 可以通過(guò)從各個(gè)角度面對(duì)豎置的線型圖進(jìn)行觀測(cè)，檢驗(yàn)放 大后的效果，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，從而避免后續(xù)各步少 走彎路，避免不必要的返工。 *目前均采用一定寬度的有色膠帶，粘在畫有網(wǎng)格線的聚酯 薄膜上形成線型圖，比之前的黑板圖更醒目且更簡(jiǎn)便。 1:1線型圖 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 2. 雕塑 1:1油泥模型 1:1油泥模型實(shí)際上是修改后的 1:5油泥模型的放大模型。 1:1油泥模型反映了未來(lái)新車的立體造型效果，模型上和平 臺(tái)上也都刻畫有相應(yīng)的坐標(biāo)網(wǎng)格（每格距離為 200mm）。 1:

7、1油泥模型要求表面光整、曲線連續(xù)、能較準(zhǔn)確地反映出 車身各部分曲面的外形，以便從此模型上直接取得樣板， 作為依據(jù)繪制主圖板。 雕塑 1:1油泥模型 1:1油泥模型 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 3. 制作 1:1內(nèi)部模型 1:1內(nèi)部模型一般均采用木制骨架，其內(nèi)部覆飾和裝備（如 儀表板、座椅和方向盤等）則盡量采用或借用實(shí)物。 該步驟的目的主要在于檢驗(yàn)內(nèi)部布置尺寸（考慮操縱方便 性、乘坐舒適性以及上下車方便性和視野性等）及內(nèi)部裝 飾效果。 根據(jù) 1:1油泥模型和內(nèi)部模型，可以確定車身表面和車身的 結(jié)構(gòu)、門窗位置以及鈑金零件的分塊等，這時(shí)就可著手轉(zhuǎn) 入繪制主圖板（ Master Layout）

8、的工作。 1:1車身內(nèi)部模型 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 4. 繪制車身主圖板 在車身主圖板上應(yīng)反映： 1）車身上的主要輪廓線（包括一系列的截面曲線）。 2）車身上各零件的裝配關(guān)系。 3）車身上各零件的結(jié)構(gòu)截面。 4）可動(dòng)件（如車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李艙蓋等）運(yùn)動(dòng)軌跡的校 核。 車身主圖板 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 4. 繪制車身主圖板 車身主圖板是車身技術(shù)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一環(huán)。 由于車身具有大型復(fù)雜的空間曲面，必須用三維坐標(biāo)來(lái)表 示，為了確保尺寸精度和穩(wěn)定性，過(guò)去往往按 1:1的比例繪 制在刻有坐標(biāo)網(wǎng)格線的鋁板上（利用鋁板不變形的特性來(lái) 保證主圖板尺寸的穩(wěn)定性，而鋁板則固定于一木

9、質(zhì)平臺(tái)上。 因此“車身主圖板 ”一詞可以理解為車身主要輪廓和結(jié)構(gòu)的 圖板。 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 4. 繪制車身主圖板 后來(lái)隨著新材料的不斷涌現(xiàn)，普遍改用厚度為 0.15- 0.18mm的聚酯?。ぃ┢瑏?lái)繪制原“車身主圖板 ”的內(nèi)容， 此后“車身主圖板 ”這個(gè)專有名詞有時(shí)也被稱作“車身主圖 片 ”。 用聚酯薄膜取代鋁板制作車身主圖板，有一系列優(yōu)點(diǎn)：耐 用、不變形、可利用化學(xué)感光法進(jìn)行復(fù)制、不占用很大空 間、便于使用和保存等。 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 4. 繪制車身主圖板 為了保證車身零件制造和裝配的精度，要求坐標(biāo)網(wǎng)格線的 精度為 0.1mm， 800mm見(jiàn)方的網(wǎng)格中兩

10、條對(duì)角線的誤 差不超過(guò) 0.2mm，車身圖的精度應(yīng)保證為 0.25mm 。 主圖片上網(wǎng)格的零線可根據(jù)下述原則來(lái)選?。?1）高度方向的零線 一般取汽車滿載時(shí)車架縱梁的上翼緣 面、地板平面或通過(guò)前輪中心的水平線作為零線。 2）寬度方向的零線 毫無(wú)例外地取汽車的縱向?qū)ΨQ中心線 作為零線。 3）長(zhǎng)度方向的零線 通常均選取汽車前輪中心的垂線作為 零線。 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 4. 繪制車身主圖板 為了減小圖面面積，同時(shí)考慮便于投影，可將視圖適當(dāng)重 疊，但應(yīng)注意盡可能使線條疏密搭配，勿使其混淆不清， 以便于查找和修改。 考慮到投影的方便，前視圖和后視圖可采用第三象限的畫 法。 出于制造沖模的

11、需要，主圖片上的輪廓線均以零件的內(nèi)表 面為依據(jù)（即與實(shí)物差一料厚）。 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 5. 繪制車身零件圖 車身上各個(gè)零件的邊界條件可從主圖片上獲得，通過(guò)對(duì)零 件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所確定的截面形狀，又可用來(lái)充實(shí)主圖 片的內(nèi)容。 在車身零件圖上也必須繪出相應(yīng)的坐標(biāo)網(wǎng)格線，零件的尺 寸基準(zhǔn)可按標(biāo)注方便選取任一坐標(biāo)線或另作輔助基準(zhǔn)線， 標(biāo)注曲線上各點(diǎn)的標(biāo)距應(yīng)按曲率變化的大小不同選用 5、 10、 15、 25、 50、 100等幾種，另一坐標(biāo)則為諸點(diǎn)至基準(zhǔn) 線的距離，其準(zhǔn)確度為 0.25mm（即小數(shù)點(diǎn)以后尾數(shù)只允 許采用 0.25、 0.5、 0.75三種）。 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程

12、 -技術(shù)設(shè)計(jì) 5. 繪制車身零件圖 為了與主圖片取得一致，零件圖上的尺寸應(yīng)按零件的內(nèi)表 面標(biāo)注。 在零件圖上無(wú)法表達(dá)的復(fù)雜曲面，應(yīng)在圖上標(biāo)注“未注明 的零件表面尺寸按主模型量取 ”。 在傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)工作中，絕大部分時(shí)間都在進(jìn)行制圖這 種繁瑣重復(fù)性的工作（由于車身覆蓋件的裝配關(guān)系是一環(huán) 扣一環(huán)，而車身圖紙又都是按坐標(biāo)進(jìn)行尺寸標(biāo)注，所以即 使對(duì)車身局部外形或尺寸進(jìn)行改動(dòng)，也會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)， 牽一發(fā)而動(dòng)全身，導(dǎo)致制圖工作的大量返工。 典型的車身零件圖 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 6. 樣車試制與試驗(yàn) 該步驟的目的主要在于通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)車身外形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的合理性，考核其性能、強(qiáng)度和壽命，預(yù)先

13、了解制造上的 關(guān)鍵等。 試制樣品應(yīng)盡可能與產(chǎn)品一致，但由于試制的數(shù)量少，在 制造方法上可以和定型產(chǎn)品有所不同。 (例如車身上的鈑金 件可利用簡(jiǎn)單的模具和胎具手工敲制，而大量生產(chǎn)大多利 用正規(guī)模具經(jīng)沖壓加工而成）。 由于車身結(jié)構(gòu)和受載工況的雙重復(fù)雜性，計(jì)算機(jī)輔助工程 分析扔存在一定的局限性，車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還不能完全依靠 仿真計(jì)算來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此，樣車試制和試驗(yàn)工作是產(chǎn)品 定型前很重要的一環(huán)。 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 7. 制造車身主模型 樣車試制試驗(yàn)工作完成后，待產(chǎn)品正式定型后即可轉(zhuǎn)入制 造車身主模型（ Master model）。 主模型是根據(jù)主圖片、車身零件圖和樣板等制造的 1:1

14、實(shí)體 模型。 主模型是重要的設(shè)計(jì)資料之一，是制造沖模、胎具、裝焊 夾具、檢驗(yàn)樣架的主要依據(jù)，是大批量生產(chǎn)汽車車身時(shí)不 可缺少的依據(jù)。 由于主模型的制造周期長(zhǎng)、造價(jià)高，所以在定型前不宜急 于制造主模型。 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 7. 制造車身主模型 主模型應(yīng)按車身覆蓋件分塊，其分塊原則上應(yīng)當(dāng)與車身零 件一致，并應(yīng)考慮制造工藝的要求，如拉延深度、壓床臺(tái) 面尺寸和板材規(guī)格等。 為了便于制造沖模，主模型各塊的外表面均是車身覆蓋件 的內(nèi)表面。 主模型可以按車身覆蓋件在汽車車身中的位置分為外主模 型和內(nèi)主模型兩部分，分別表示車身外覆蓋件和內(nèi)部零件 的立體表面形狀。 外主模型的各塊按一定的基準(zhǔn)面

15、拼裝在其框架上，可構(gòu)成 一個(gè)外形和汽車一模一樣的外主模型。 前翼子板主模型 轎車外主模型的框架 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 7. 制造車身主模型 內(nèi)主模型的結(jié)構(gòu)型式和外主模型大致形同。 內(nèi)主模型的特點(diǎn)是它大多與外主模型有配合關(guān)系或裝配關(guān) 系。 內(nèi)主模型應(yīng)盡量考慮組裝，例如：轎車門框總成，可將前、 中、后立柱與上下邊梁組裝成一體；前、中、后地板與前 圍板、輪罩等也可設(shè)計(jì)組裝成一體，以便直接協(xié)調(diào)驗(yàn)證。 轎車地板通道的主模型 發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板模型 傳統(tǒng)的車身外形設(shè)計(jì)過(guò)程 -技術(shù)設(shè)計(jì) 7. 制造車身主模型 在汽車的整個(gè)投產(chǎn)過(guò)程中，主模型相當(dāng)于“米原器 ”（保存 在法國(guó)巴黎的米尺標(biāo)準(zhǔn)模型）。 車身主

16、模型的尺寸要求十分準(zhǔn)確，須采用優(yōu)質(zhì)木材（楠木、 柚木、紅松、核桃木等）來(lái)制造，制造前必須將木材進(jìn)行 干燥處理（濕度應(yīng)控制在 6%-8%）。 主模型應(yīng)當(dāng)存放在溫度（ 10-25 ）和相對(duì)濕度（ 25%- 40%）的室內(nèi)予以妥善保管。 傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)方法 傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)工作量大，設(shè)計(jì) 周期長(zhǎng)。 應(yīng)盡量利用計(jì)算機(jī)代勞，把設(shè)計(jì)人員從繁瑣 的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)。 現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)技術(shù) *具體來(lái)說(shuō)包括： 車身設(shè)計(jì)技術(shù) 造型設(shè)計(jì)技術(shù) 先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念等 工程設(shè)計(jì)技術(shù) 計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 空氣動(dòng)力學(xué)模擬 人機(jī)工程技術(shù) 數(shù)字樣機(jī)技術(shù) CAE分析和驗(yàn)證技術(shù) 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù) 產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)技術(shù) 并

17、行 工 程 等 計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù) （ Computer Aided Styling-CAS ） 又稱為計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)（ Computer Aided Industrial Design） ,簡(jiǎn)稱 CAID。但是在汽車工業(yè)中，多稱計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì)（ CAS）。 計(jì)算機(jī)輔助造型是隨著掃描技術(shù)和矢量化技術(shù)的發(fā)展，在現(xiàn)代車身設(shè)計(jì) 中得到應(yīng)用的一門新興的造型技術(shù)。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，工程分析和制造等技術(shù)早已在汽車開發(fā)，包括車身設(shè) 計(jì)中得到廣泛而普遍的應(yīng)用。但在造型設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域，九十年代初在汽 車工業(yè)中還有爭(zhēng)議。許多人仍然認(rèn)為汽車造型設(shè)計(jì)是屬于藝術(shù)創(chuàng)作的范 疇，全靠造型師的靈感、藝術(shù)的想象力和創(chuàng)作意

18、識(shí)，計(jì)算機(jī)幾乎無(wú)能為 力。但在計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其是圖形圖象技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助工 業(yè)設(shè)計(jì)（或計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì)）得到了全面的應(yīng)用。 計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù) - 國(guó)外商用卡車駕駛室設(shè)計(jì)技術(shù)綜述 CAS設(shè)計(jì)區(qū)別于傳統(tǒng)的仿形法設(shè)計(jì)，是將表達(dá)完整的 造型膠帶圖由三維掃描儀直接輸入工作站中，經(jīng)過(guò)矢 量處理后得到原始的數(shù)據(jù)點(diǎn)，再運(yùn)用 CAS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí) 體造型，最后得到三維可加工的數(shù)字模型。 某貨車造型膠帶圖 某轎車 CAS數(shù)字模型 計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù) - 國(guó)外商用卡車駕駛室設(shè)計(jì)技術(shù)綜述 根據(jù)內(nèi)、外表面數(shù)據(jù)狀況的不同，可以采用不同的 CAS軟件進(jìn)行制作。 一般情況下，當(dāng)外形表面相對(duì)簡(jiǎn)單時(shí)，可利用 ICEM-

19、 SURF軟件進(jìn)行制作； 相反， ALIAS軟件更適合表達(dá)復(fù)雜表面的內(nèi)飾數(shù)據(jù)， 但精度較差，只適合進(jìn)行模型加工。 計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù) - 國(guó)外商用卡車駕駛室設(shè)計(jì)技術(shù)綜述 相對(duì)于傳統(tǒng)的仿形法造型設(shè)計(jì)而言， CAS技術(shù)具有如下特征和優(yōu)點(diǎn)： 可省略比例模型的制作環(huán)節(jié)，減小勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短造型周期； *對(duì)于一個(gè)完整的轎車車身，利用 CAS技術(shù)可以在 20-30個(gè)工作日的 時(shí)間內(nèi)完成所有內(nèi)、外飾表面和大部分細(xì)節(jié)的三維可加工數(shù)字模 型的制作任務(wù)。 擺脫了手工模型制作和三坐標(biāo)測(cè)量造成的誤差鏈的影響，提高了 數(shù)據(jù)精度，為提高最終模型的制作精度奠定了良好的基礎(chǔ)。 CAS階段生成的內(nèi)、外表面三維數(shù)據(jù)，可以為后序工程

20、和工藝分 析提供共享的數(shù)字模型，為并行工程的開展和深入提供了前期技 術(shù)條件。 計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù) - 哈飛汽車制造有限公司 采用 CAS有許多優(yōu)點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)： （ 1）首先，由于在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行造型設(shè)計(jì)本身就比制作實(shí)體模型快捷，特別是 修改起來(lái)更加容易、方便，效率大大提高，使造型設(shè)計(jì)周期顯著縮短。 （ 2）其次，由于無(wú)需手工粘土模型，節(jié)省了費(fèi)用。 （ 3）由于在計(jì)算機(jī)上建立起精確的三維模型，避免了從構(gòu)思草圖到粘土模型雕 塑、模型測(cè)量到曲面擬合等各作業(yè)間的轉(zhuǎn)換誤差，提高質(zhì)量。 （ 4）由于上述建?？焖俣?jié)省的特點(diǎn)，我們可以在更短的時(shí)間內(nèi)嘗試更多的造 型方案；另外，因最大限度地發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的功

21、能，使造型師得以更集中精 力于創(chuàng)造性的工作。 （ 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、模具設(shè)計(jì)師可投入工作，反饋修改意見(jiàn)。 （ 6）制作仿真效果、動(dòng)畫等，用于審定及宣傳。 總而言之，采用計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì)，可以更好地滿足汽車產(chǎn)品開發(fā)的三大要 求，即縮短開發(fā)周期、提高開發(fā)質(zhì)量和降低開發(fā)費(fèi)用。 計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù) - 哈飛汽車制造有限公司 各公司在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，采用了不同的計(jì)算機(jī)硬件，其 中較多是迄今圖形功能較強(qiáng)的 SGI工作站，所采用的商用造型軟件主要是 ALIAS等，哈飛公司就是應(yīng)用該軟件，它不但造型功能強(qiáng)大，而且與 CATIA 有無(wú)縫接口，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換毫無(wú)問(wèn)題。 哈飛公司首例采用 CAS技術(shù)的是中

22、意系列車型，與意大利 PINNIFARANA公 司合作，首先由造型師畫出效果圖，提供許多風(fēng)格的效果圖，供專家選擇， 效果圖選定后，進(jìn)入下一步， CAS計(jì)算機(jī)模型制作， PINNIFARANA公司在 CAS完成后加工出 1： 1的模型，然后進(jìn)行手工修改，最后定型后噴漆，安裝 玻璃、燈、輪胎、保險(xiǎn)杠等附件，這時(shí)，該模型如真車一樣，再進(jìn)行審定， 如滿意，接下測(cè)繪建模，此時(shí)造型模型再不能修改，這叫造型凍結(jié)。 計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì)技術(shù)，預(yù)期今后將沿著“虛擬現(xiàn)實(shí)”和“全息”技術(shù)這 一縱深方向發(fā)展，在三維空間造型系統(tǒng)中應(yīng)用三維數(shù)碼筆在眼前假想實(shí)體上 一邊觸摸一邊修改模型。 逆向工程技術(shù) - 哈飛汽車制造有限公

23、司 簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是從實(shí)體模型上采集表面數(shù)據(jù)，輸入計(jì)算機(jī)后自動(dòng)建立高質(zhì) 量的三維數(shù)學(xué)模型的技術(shù)， 它可理解為仿造產(chǎn)品時(shí)進(jìn)行測(cè)繪的一種現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù)，當(dāng)然它的應(yīng)用遠(yuǎn)不 限于此， 多數(shù)汽車制造廠或汽車設(shè)計(jì)公司的車型開發(fā)，仍然靠雕制黏土模型來(lái)造型， 這自然離不開逆向工程技術(shù)。即使有些公司開始采用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助造 型設(shè)計(jì)技術(shù)后，不再用人工雕制黏土模型，最后仍然毫不例外地要用數(shù)控銑 床切出供校驗(yàn)和審批用的實(shí)體模型，而這一模型不可避免地有打光工序，或 在審批過(guò)程中會(huì)要求局部的哪怕是細(xì)微的修改，都必須返回去修改數(shù)學(xué)模型， 這就是逆向工程的新應(yīng)用。 哈飛公司在新車型的設(shè)計(jì)開發(fā)中采取第二種方法。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

24、 （ VR-Virtual Reality） 1989年，美國(guó) VPL Research公司創(chuàng)始人 Jaron Lanier提出了 “Virtual Reality”（虛擬現(xiàn)實(shí)）的概念。在這里， “Reality”的含 義是現(xiàn)實(shí)的世界，或現(xiàn)實(shí)的環(huán)境。所以， “Virtual Reality”（虛 擬現(xiàn)實(shí)）的另一個(gè)名稱是 “Virtual Environment”（虛擬環(huán)境）。 “Virtual”說(shuō)明，這個(gè)世界或環(huán)境是虛擬的，不是真實(shí)的。 這個(gè)世界或環(huán)境是人工構(gòu)造的，是存在于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的。用戶 應(yīng)該能夠 “進(jìn)入 ”這個(gè)虛擬的環(huán)境中。所謂 “進(jìn)入 ”這個(gè)虛擬的環(huán) 境中，是指用戶以自然的方式與這個(gè)環(huán)

25、境交互（包括感知環(huán)境 并干預(yù)環(huán)境），從而產(chǎn)生置身于相應(yīng)的真實(shí)環(huán)境中的虛幻感， 身臨其境的感覺(jué)。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) （ VR-Virtual Reality） “Virtual Reality”（虛擬現(xiàn)實(shí)）或 “Virtual Environment” （虛擬環(huán)境）是人工構(gòu)造的，存在于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的環(huán)境。 用戶應(yīng)該能夠以自然的方式與這個(gè)環(huán)境交互（包括感知環(huán) 境并干預(yù)環(huán)境），從而產(chǎn)生置身于相應(yīng)的真實(shí)環(huán)境中的虛 幻感，沉浸感，身臨其境的感覺(jué)。 虛擬環(huán)境 (Virtual Environment， VE)系統(tǒng)或虛擬現(xiàn)實(shí) (Virtual Reality， VR)系統(tǒng)包括人類操作者、人機(jī)接口和計(jì) 算機(jī)。 虛擬

26、現(xiàn)實(shí)技術(shù) （ VR-Virtual Reality） 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的虛擬環(huán)境，可能有下列幾種情況： 第一種情況是模仿真實(shí)世界中的環(huán)境。例如，建筑物，武 器系統(tǒng)，或戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。這種真實(shí)環(huán)境，可能是已經(jīng)存在的， 也可能是已經(jīng)設(shè)計(jì)好但還沒(méi)有建成的。為了逼真地模仿真 實(shí)世界中的環(huán)境，要求逼真地建立幾何模型和物理模型。 環(huán)境的動(dòng)態(tài)應(yīng)符合物理規(guī)律。這一類虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的功能， 實(shí)際是系統(tǒng)仿真。 虛擬現(xiàn)實(shí) -1.avi 第二種情況是人類主觀構(gòu)造的環(huán)境。例如，用于影視制作 或電子游戲的三維動(dòng)畫。環(huán)境是虛構(gòu)的，幾何模型和物理 模型就可以完全虛構(gòu)。這時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)畫技術(shù)常用插值方 法。 虛擬現(xiàn)實(shí) -2.avi 虛擬現(xiàn)

27、實(shí)技術(shù) （ VR-Virtual Reality） 第三種情況是模仿真實(shí)世界中的人類不可見(jiàn)的環(huán)境。例如， 分子的結(jié)構(gòu)，空氣中速度、溫度、壓力的分布等。這種真實(shí) 環(huán)境，是客觀存在的，但是人類的視覺(jué)和聽覺(jué)不能感覺(jué)到。 對(duì)于分子結(jié)構(gòu)這類微觀環(huán)境，進(jìn)行放大尺度的模仿，使人能 看到。對(duì)于空氣中速度這類不可見(jiàn)的物理量，可以用流線顯 示速度（流線方向表示速度方向，流線密度表示速度大?。?。 這一類虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的功能，實(shí)際是科學(xué)可視化。 虛擬現(xiàn)實(shí) -3.swf 由此可見(jiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以用于系統(tǒng)仿真、科學(xué)可視化、 三維動(dòng)畫等領(lǐng)域。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) （ VR-Virtual Reality） 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前是國(guó)際

28、上各大汽車廠商及設(shè)計(jì)公司展示 自身實(shí)力及進(jìn)行輔助造型設(shè)計(jì)的一種手段，同時(shí)為方案評(píng) 審提供了準(zhǔn)確的依據(jù)（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)除應(yīng)用在造型設(shè)計(jì)中， 還在汽車設(shè)計(jì)及其他領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用）。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它強(qiáng)調(diào)將用 戶和計(jì)算機(jī)視為一體，通過(guò)多媒體的方法將信息進(jìn)行可視 化，展現(xiàn)在用戶面前。用戶通過(guò)專用的設(shè)備進(jìn)入虛擬的環(huán) 境中，以各種習(xí)慣的方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) （ VR-Virtual Reality） 采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)師不再局限于固定的 油泥模型，突破了傳統(tǒng)的功能決定形式的束縛， 而能充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性，使得設(shè)計(jì)中滲入了 更多實(shí)用性、更多藝術(shù)性和更多綜合的因

29、素。 將車身的形式和功能在更高層次上實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié) 合和統(tǒng)一。 虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境示例 虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境示例 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，為了取得領(lǐng)導(dǎo)地位，各汽車制 造廠商都在采用新技術(shù)來(lái)提高設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率。虛擬現(xiàn)實(shí) 技術(shù)因其可以大量減少物理模型的制作，加快設(shè)計(jì)的流程， 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)成本，在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用越 來(lái)越廣泛。 虛擬現(xiàn)實(shí)（ VR）系統(tǒng)為操作者提供一個(gè)極具高臨場(chǎng)感的交 互式視景仿真和信息交流環(huán)境。它具有三個(gè)重要特征，即 臨場(chǎng)感、交互性和構(gòu)想性。今天， VR技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn) 不局限于大家所熟悉的 3D甚至 4D電影所帶來(lái)的逼真和刺激 了。各個(gè)行業(yè)都在應(yīng)用這種先進(jìn)的技

30、術(shù)，加快自身的發(fā)展 甚至變革。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 而在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域中， VR技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)階 段，特別是在汽車制造領(lǐng)域，已經(jīng)是國(guó)際著名汽車制造商普 遍采用的技術(shù)。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，如何縮短汽車產(chǎn)品的 設(shè)計(jì)開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量，是每一個(gè)汽車制造商共同面 對(duì)的問(wèn)題。運(yùn)用 VR技術(shù)，可以建立 3D 數(shù)字模型、通過(guò)立體 投影及虛擬交互手段，使設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品開發(fā)的早期，直觀地 觀測(cè)、分析、研究數(shù)字產(chǎn)品。 VR技術(shù)的應(yīng)用為汽車制造帶來(lái)的巨大收益已經(jīng)被業(yè)內(nèi)廣泛 認(rèn)可。所有的主流汽車制造廠商如 Audi、 Honda、 Toyota、 Benz、 Chrysler、 General Mo

31、tors、 Ford、 Porsche、 BMW、 Volvo、 Volkswagen，都大量地采用了 VR技術(shù)和方案，并 取得了極大的效益。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成 ： 在汽車造型設(shè)計(jì)中，最常見(jiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)采用平面系統(tǒng) Powerwall或稱 Cadwall系統(tǒng)。它通常采用巨型平面幕（長(zhǎng)度 超過(guò) 6米）、雙通道或三通道背投影，以實(shí)現(xiàn)轎車的全尺寸 仿真顯示。當(dāng)然，為了獲得更高的分辨率和更大的尺寸還可 以增加通道數(shù)量。 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置上，早年多采用 SGI的大型圖形服務(wù)器， 隨著 x86 Base的 CPU 技術(shù)、 NVIDIA/ATI 等 GPU 圖卡技術(shù) 的發(fā)展，

32、以集群技術(shù)為基礎(chǔ)的解決方案迅速發(fā)展起來(lái)，并逐 漸成為新一代圖形系統(tǒng)的主流。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成 ：（續(xù)） 當(dāng)今的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多由數(shù)臺(tái)甚至數(shù)十臺(tái) PC 圖形工作站集群而成，可以根據(jù)具體需要，靈活地配置和升 級(jí)每一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 投影系統(tǒng)多采用背投，因?yàn)楸惩兜墓饩€不會(huì)被屏幕前的觀察 者遮擋，觀察者可以非常接近屏幕，這在造型評(píng)審中是非常 有利的。投影系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)就是多通道之間的圖像無(wú)縫 融合。世界上幾大投影機(jī)供應(yīng)商都有相應(yīng)的技術(shù)來(lái)解決這一 難題。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成 ：（續(xù)） 目前也出現(xiàn)了一種高亮度高分辨率的投影機(jī)，使用這種采用 單通道

33、的解決方案的投影機(jī)，避免了多通道的融合問(wèn)題，也 大大降低了投影系統(tǒng)的成本，但是受“太陽(yáng)效應(yīng)”亮度不均 和形狀畸變等先天不足，影響尚未大量普及。 立體顯示技術(shù)的應(yīng)用。眾所周知，立體顯示分為主動(dòng)和被動(dòng) 兩種方式，傳統(tǒng)的這兩種方式都有其先天的弱點(diǎn)。主動(dòng)立體， 需要同步信號(hào)，厚重的眼鏡，圖像閃爍。被動(dòng)立體，需要特 制的屏幕，分離度不高有“鬼影”。如今最先進(jìn)的立體顯示 技術(shù)為德國(guó)奔馳公司研發(fā)并享有專利的 Infitec譜分離立體成 像技術(shù)。該技術(shù)與傳統(tǒng)的偏振立體成像技術(shù)最大的區(qū)別在于 它采用光譜分離的方法，實(shí)現(xiàn)左右眼立體像的高度分離，從 而實(shí)現(xiàn)被動(dòng)立體成像。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成

34、 ：（續(xù)） 交互系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)手套和三維鼠標(biāo)等交互設(shè)備，就可以沉 浸在虛擬的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬模型進(jìn)行可視化、可控化甚至 獲得相應(yīng)的觸感。 軟件系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)的軟件有很多，但在汽車造型中主流軟 件有 3個(gè)： Optical、 RTT 和 Showcase。它們都是為汽車造 型設(shè)計(jì)而制作的軟件，有專為汽車設(shè)計(jì)的各種材質(zhì)和特殊功 能。 Global Illumination 全局光照、實(shí)時(shí) Ray tracing、實(shí)時(shí) 陰影等技術(shù)是目前比較先進(jìn)的光影算法，依靠強(qiáng)大的 PC Cluster硬件支持，它們得以實(shí)現(xiàn)，使虛擬展示的光影更加真 實(shí)，使得在虛擬條件下的造型評(píng)審變得可行可信。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王

35、冠宇 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成 ：（續(xù)） 如上這些總和起來(lái)就構(gòu)成了一套完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。有了 這么強(qiáng)大的功能，很顯然它可以在相當(dāng)程度上替代物理模型。 而這些還需要有一個(gè)保證，那就是快速的數(shù)字模型制作能力。 只有具備了快速的數(shù)字模型制作能力，使得虛擬仿真系統(tǒng)有 模型可以展示，它才可以發(fā)揮作用。所以，現(xiàn)在的汽車造型 設(shè)計(jì)中都有這樣一個(gè)團(tuán)隊(duì) CAS（ Computer Aid Styling 計(jì)算機(jī)輔助造型），他們的職能是數(shù)字模型的制作和渲染， 他們就是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用者。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 虛擬仿真的高超之處 ： 在造型設(shè)計(jì)的初期，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中，需要制作大量的小比例 和 1

36、1的油泥模型，進(jìn)行造型方案的評(píng)選和改進(jìn)。這些油泥模型 將耗費(fèi)大量的人力物力和時(shí)間。而有了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在方案設(shè) 計(jì)階段， CAS依照設(shè)計(jì)師的效果圖甚至是草圖，快速地將二維圖 轉(zhuǎn)變?yōu)槿S數(shù)據(jù)，然后將三維數(shù)據(jù)輸入虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行非常逼 真的模擬展示，從而替代了相當(dāng)一部分前期 1 5和 1 1油泥模型 的制作。而在造型設(shè)計(jì)的后期，運(yùn)用虛擬仿真系統(tǒng)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后的 數(shù)字模型，采用 CAM技術(shù)運(yùn)用五軸銑床加工出 1 1的硬質(zhì)模型 （樹脂材料），經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的手工加工就可以成為最終的造型凍結(jié) 模型，其花費(fèi)時(shí)間和成本只是油泥模型制作的幾分之一甚至更少。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 虛擬仿真的高超之處 ：（續(xù)） 在汽車

37、的顏色和材料設(shè)計(jì)方面，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件提供的材 質(zhì)編輯和創(chuàng)建功能，可以輕易地為模型變換材質(zhì)和顏色，為 設(shè)計(jì)師和決策者提供了豐富多彩的選擇，而不再需要大量樣 件和樣板的制作。 其實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些。內(nèi)飾、 外飾每一個(gè)零件的造型更改，都可以通過(guò)數(shù)字模型的建立， 用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行展示和評(píng)審，減少了大量樣件和快速成 型件的制作。 虛擬現(xiàn)實(shí)造汽車 -王冠宇 虛擬仿真的高超之處 ：（續(xù)） 在汽車的工程設(shè)計(jì)中，虛擬樣機(jī)是用來(lái)代替物理樣機(jī)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字 模型，在 CAD領(lǐng)域，虛擬樣機(jī)通常又被稱為數(shù)字化樣機(jī)（ DMU， Digital MockUp），即將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的制造

38、過(guò)程，通過(guò)數(shù)字化建模 和信息處理來(lái)改進(jìn)制造過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。 通過(guò)虛擬樣機(jī)制作，可以實(shí)現(xiàn)碰撞和干涉檢查、裝配工藝規(guī)劃、裝配可 視化和仿真校驗(yàn)，確定產(chǎn)品裝配過(guò)程中最優(yōu)的裝配、拆卸和重組順序， 校驗(yàn)和修改裝配流程，進(jìn)行裝配可行性、可制造性、可維護(hù)性分析。創(chuàng) 建、校驗(yàn)和仿真人體行為，分析工人和仿真環(huán)境中其它物體的關(guān)系，對(duì) 特定制造環(huán)境中的多種人體行為方案進(jìn)行比較、選擇。在設(shè)計(jì)的前期就 保證了設(shè)計(jì)的可實(shí)施性和經(jīng)濟(jì)性。 虛擬樣機(jī)的制作需要大量的計(jì)算， PC Cluster使其海量的運(yùn)算成為可能。 通過(guò) Powerwall系統(tǒng)，使虛擬裝配可視化成為可能。各種交互式外設(shè)更 使得各種分析變得方

39、便和真實(shí)。如今的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)完全滿足了虛 擬樣機(jī)制作的需求。 空氣動(dòng)力學(xué)模擬 汽車空氣動(dòng)力學(xué)主要是運(yùn)用流體力學(xué)的知識(shí)，研究汽車行駛 時(shí)（即與空氣產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)），汽車周圍的空氣流動(dòng)情況 和空氣對(duì)汽車的作用力（稱為空氣動(dòng)力），以及汽車的各種 外部形狀對(duì)空氣流動(dòng)和空氣動(dòng)力的影響。 此外，空氣對(duì)汽車的作用還表現(xiàn)在對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻，車 廂里的通風(fēng)換氣，車身外表面的清潔，氣流噪聲，車身表面 覆蓋件的振動(dòng)，甚至刮水器的性能等方面的影響。 因此，汽車的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題主要分內(nèi)流和外流兩種情況， 整車的空氣動(dòng)力特性屬于外流，空調(diào)系統(tǒng)、車室內(nèi)流動(dòng)等屬 于內(nèi)流。 空氣動(dòng)力學(xué)模擬 在近期新型汽車開發(fā)中提出的有關(guān)

40、空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，包括新 車型氣動(dòng)性能預(yù)測(cè)和現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品性能分析等。 如果采用傳統(tǒng)的研究方式，即風(fēng)洞試驗(yàn)，需要準(zhǔn)備實(shí)車或模 型，費(fèi)用高、周期長(zhǎng)，各種狀態(tài)的三維流場(chǎng)的詳細(xì)情況在試 驗(yàn)中也很難觀察到，使試驗(yàn)研究受到很大的限制。 采用 CFD(Computational Fluid Dyanmics)模擬計(jì)算， 不需 要實(shí)車或模型 ，節(jié)省了大量試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，可在開發(fā)的前期進(jìn) 行預(yù)測(cè)，隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，并可得到三維流場(chǎng)的詳 細(xì)信息，以供設(shè)計(jì)部門參考。 空氣動(dòng)力學(xué)模擬 空氣動(dòng)力學(xué)原理在車身造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，已經(jīng)成為造型構(gòu) 思的重要依據(jù)。 為了減小空氣阻力系數(shù)，現(xiàn)代轎車的外形一般用圓滑流暢的 曲線去消隱車身

41、上的轉(zhuǎn)折線。 前圍與側(cè)圍，前圍、側(cè)圍與發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后圍與側(cè)圍等處均采 用圓滑過(guò)渡，發(fā)動(dòng)機(jī)罩向前下方傾斜，車尾后箱蓋短而高翹， 后翼子板向后收縮，前風(fēng)窗采用大曲面玻璃且與車頂圓滑過(guò) 渡，前風(fēng)窗與水平面的夾角不宜超過(guò) 30o，側(cè)窗與車身相平， 前后燈具、門把手嵌入車體內(nèi)，去掉不必要的裝飾，車身表 面盡量光潔而平滑，車底用平整的蓋板蓋住，降低整車高度 等，這些措施都有助于減小空氣阻力系數(shù)。 某 MPV在 FLUENT軟件模擬下的三維流線圖 空氣動(dòng)力學(xué)模擬 過(guò)去空氣動(dòng)力學(xué)模擬在轎車造型中應(yīng)用較多，強(qiáng)調(diào)轎車的流 線形和完美的空氣動(dòng)力性，盡量減少空氣阻力和空氣升力， 從而提高整車的經(jīng)濟(jì)性和操縱穩(wěn)定性。 目前

42、，商用卡車的動(dòng)力性得到了極大的提高， 373kw(500hp) 以上的超大噸位的重型牽引車在歐洲已經(jīng)相當(dāng)普遍，在我們 國(guó)家也越來(lái)越多，如何改進(jìn)駕駛室的流線型設(shè)計(jì)，降低車輛 的風(fēng)阻和油耗，提高車輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，已經(jīng)列入到了駕駛 室的常規(guī)設(shè)計(jì)過(guò)程中。 在車頂前部加裝導(dǎo)流罩，在前保險(xiǎn)杠上裝設(shè)導(dǎo)風(fēng)板，在側(cè)圍 后部選裝側(cè)導(dǎo)流板，這些措施都能大大降低汽車的行駛阻力。 空氣動(dòng)力學(xué)模擬 奔馳公司的 Actros駕駛室，其外形的每一個(gè)部件都單獨(dú)經(jīng)過(guò) 空氣動(dòng)力學(xué)模擬，駕駛室整體裝配完成后，又經(jīng)過(guò)多次風(fēng)洞 試驗(yàn)和設(shè)計(jì)修改，以求得到最完美的空氣動(dòng)力學(xué)外形。 SCANIA 的頂蓋導(dǎo)流罩的高度是可調(diào)的，調(diào)節(jié)高度也是經(jīng)過(guò)

43、空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算的，調(diào)節(jié)高度（ H）與后部車廂或掛車集裝 廂的高度（ B）以及駕駛室與車廂或集裝廂的前后間隙（ A） 有關(guān)。 頂蓋導(dǎo)流罩的空氣動(dòng)力學(xué)分析示意圖 人機(jī)工程技術(shù) 人機(jī)工程學(xué)是從 20 世紀(jì) 50 年代開始迅速發(fā)展起來(lái)的一門新興的邊 緣學(xué)科，從人的生理和心理特點(diǎn)出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境相互關(guān)系 和相互作用的規(guī)律，以優(yōu)化人 -機(jī) -環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科。 人機(jī)工程技術(shù)在車身產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在駕駛員和 乘員在駕駛和乘坐狀態(tài)下的舒適性、視野性、手伸及性、操縱方便 性等方面。 在美國(guó)，過(guò)去長(zhǎng)途卡車司機(jī)一般都是人高馬大，但是近年來(lái)，由于 身材較矮小的婦女和拉美人當(dāng)司機(jī)的越來(lái)越多，汽車制

44、造商必須讓 駕駛室能適應(yīng)不同身材的司機(jī)。為此美國(guó)的卡車工程師將人體工程 技術(shù)應(yīng)用到卡車設(shè)計(jì)與制造當(dāng)中，他們利用逼真的虛擬 現(xiàn)實(shí)仿真 系統(tǒng)，研究出能夠讓不同身高的司機(jī)均能獲得操作方便，視野開闊 的設(shè)計(jì)。這些根據(jù)人體工程技術(shù)開發(fā)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)（例如能夠適應(yīng)身 材矮小、腿短或肚子大的司機(jī)的轉(zhuǎn)向盤，可調(diào)式剎車，離合器和油 門踏板等）最近已經(jīng)用于正在生產(chǎn)的牽引車上。 人機(jī)工程技術(shù) 目前三維人體模型在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟，并有 一些商業(yè)應(yīng)用軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。 *例如 EAI公司的 JACK 軟件，根據(jù) 1988 年美國(guó)軍方人體測(cè)量調(diào) 查結(jié)果（ ANSUR 88）創(chuàng)建了精確的三維人體模型。利用該 軟件能

45、進(jìn)行姿勢(shì)預(yù)測(cè)、舒適評(píng)價(jià)（ Porter， Krist， Grandjean， Rebitte， Dreyfuss 2D/3D 等評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)）、手伸及性、空間適 應(yīng)性分析（ Test fit and accommodation）以及基于最新的人 體解剖學(xué)和生理學(xué)數(shù)據(jù)的生物力學(xué)（靜態(tài)受力和疲勞強(qiáng)度） 分析。 *福特公司已將 JACK軟件應(yīng)用于其 C3P（ CAD/CAM/CAE/PDM） 項(xiàng)目中，進(jìn)行人體工效分析，包括舒適性、可達(dá)范圍、疲勞 狀態(tài)、視野范圍，使其生產(chǎn)出的汽車更加符合人體的生理狀 況，更具競(jìng)爭(zhēng)力。 人機(jī)工程技術(shù) *RAMSIS 軟件是由德國(guó)汽車技術(shù)研究集團(tuán) FAT (Forschung

46、s gruppe Automobil Technik)及多家汽車公司 (AUDI、 BMW、 FORD、 MERCEDES-BENZ、 OPEL、 PORSCHE、 VW)以 及幾個(gè)座椅生產(chǎn)廠家 (KEIPER RECARO、 NAUE/JOHNSON CONTROLS)聯(lián)合研制的。 RAMSIS 除了提供詳盡的人體尺 寸外，還特別注重于應(yīng)用環(huán)境的建立。它可以測(cè)量、分析人 體坐姿和運(yùn)動(dòng)情形，并能進(jìn)行視野模擬、運(yùn)動(dòng)模擬等交互操 作。自 1995 年開始成為商業(yè)應(yīng)用軟件后，目前有 50%多的汽 車公司都在使用 RAMSIS 進(jìn)行設(shè)計(jì)和布置。 *此外，用于人機(jī)功效分析的虛擬人軟件還有： ANTHRO

47、POS、 BodyBuilder、 ERGO、 SAMMIE 等。 RAMSIS人體模型應(yīng)用示例 數(shù)字樣機(jī)技術(shù) （ DMU-Digital Mock-Up） 數(shù)字樣機(jī)技術(shù) （ DMU-Digital Mock-Up）作為目前世界汽車行業(yè)產(chǎn)品開 發(fā)的主流技術(shù)，在提高汽車產(chǎn)品開發(fā)的速度與質(zhì)量方面起著越來(lái)越重要 的作用。 DMU 技術(shù)從宏觀上來(lái)說(shuō)，是一套基于協(xié)同作業(yè)機(jī)制與理念的并行工程 開發(fā)技術(shù)。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，就充分考慮產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)及其相關(guān)的 各種因素的影響，在滿足產(chǎn)品性能與功能的條件下，改變零部件裝配結(jié) 構(gòu)來(lái)降低裝配時(shí)的復(fù)雜性。 從微觀上來(lái)說(shuō)，它是一套結(jié)合一系列專用模塊，如瀏覽 (Navig

48、ator) 、 運(yùn)動(dòng)干涉分析 (Kinematics)、空間漫游 (Space Analysis) 及拆裝模擬 (Fitting Simulation)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化 (Structural Optimization) 等分析工具的 實(shí)用高新技術(shù)。 采用數(shù)字化預(yù)裝配技術(shù)（ DPA-Digital Pre-Assembly)技術(shù)后，能在設(shè)計(jì) 階段發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)干涉等潛在的設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題，從而為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)路線優(yōu) 化，確保機(jī)構(gòu)的可制造性、可裝配性和可維修性提供強(qiáng)有力的技術(shù)手段。 這樣就能大大地提高汽車產(chǎn)品的開發(fā)速度與質(zhì)量。 數(shù)字樣機(jī)技術(shù) （ DMU-Digital Mock-Up） DMU 技術(shù)在車身產(chǎn)品開發(fā)

49、中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 白車身焊接過(guò)程模擬。包括焊接順序、焊槍運(yùn)動(dòng)空間、焊點(diǎn) 分布等。 (2) 車門玻璃裝配模擬。車門玻璃和車門焊接總成都屬于空間曲 面，驗(yàn)證玻璃的裝配可行性只靠幾個(gè)斷面進(jìn)行分析是非常困 難的，此外可信度也不高，而 DMU技術(shù)提供的動(dòng)態(tài)模擬功能 可以非常直觀地仿真整個(gè)裝配過(guò)程，避免了在設(shè)計(jì)階段制作 實(shí)物模型進(jìn)行實(shí)體驗(yàn)證的高成本，也消除了設(shè)計(jì)階段的隱患 在后期裝配過(guò)程中造成的反復(fù)設(shè)計(jì)。 (3) 運(yùn)動(dòng)干涉分析。包括轎車四門兩蓋及其附件的運(yùn)動(dòng)干涉分析、 商用車駕駛室的翻轉(zhuǎn)校核等。 數(shù)字樣機(jī)技術(shù) （ DMU-Digital Mock-Up） 使用 DPA可提早發(fā)現(xiàn)干涉

50、現(xiàn)象，從而采取解決措施，使干涉 數(shù)量很快地下降。 下圖表示了應(yīng)用 DPA檢查干涉的效果： CAE分析和 驗(yàn)證技術(shù) 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的 CAE 分析和驗(yàn)證技術(shù)已經(jīng)得到了全面深入 的應(yīng)用，大至白車身的結(jié)構(gòu)分析，小至密封條結(jié)構(gòu)與材料的 優(yōu)化，主要涉及白車身和部件的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、安全、疲勞分 析，空間和管路的 CFD 分析，鈑金件的沖壓成形可行性分析， 塑料件注塑過(guò)程的模擬分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面。 并且隨著設(shè)計(jì)的深入、數(shù)據(jù)的完善， CAE 分析和驗(yàn)證工作按 多輪次層層展開，有力地支持了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性，保證了 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。 全面的 CAE 驗(yàn)證工作也充實(shí)了性能設(shè)計(jì)方面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和目 標(biāo)值的積累 。 典型

51、的 CAE 驗(yàn)證項(xiàng)目和商用支撐軟件 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù) 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)是在系列化設(shè)計(jì)和平臺(tái)設(shè)計(jì)的技術(shù)概念背景 下提出的。 隨著零部件供應(yīng)商的自主開發(fā)能力的不斷提高，總成開發(fā)的 技術(shù)革新和產(chǎn)品開發(fā)的職責(zé)向供應(yīng)商轉(zhuǎn)移，模塊化的程度和 趨勢(shì)日益明顯。 模塊化設(shè)計(jì)的原則是力求以盡可能少的模塊組成盡可能多的 產(chǎn)品，并在滿足要求的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品精度高、性能穩(wěn)定、結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，且模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、規(guī)范，模塊間 的聯(lián)系盡可能簡(jiǎn)單。 模塊化設(shè)計(jì)技術(shù) 模塊化設(shè)計(jì)分為兩個(gè)不同層次，第一個(gè)層次為系列模塊化產(chǎn) 品研制過(guò)程，需要根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果對(duì)整個(gè)系列進(jìn)行模塊化 設(shè)計(jì)，本質(zhì)上是系列產(chǎn)品研制過(guò)程。第二個(gè)層次為單個(gè)產(chǎn)品

52、 的模塊化設(shè)計(jì)，需要根據(jù)用戶的具體要求對(duì)模塊進(jìn)行選擇和 組合，并加以必要的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，本質(zhì)上是選擇及 組合過(guò)程。 目前車身設(shè)計(jì)的模塊化程度已經(jīng)達(dá)到車門模塊化、儀表板 （加副儀表板）模塊化、頂后側(cè)內(nèi)飾（加地毯）模塊化、白 車身模塊化。 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將形成兩個(gè)主要的模塊，即白車身模塊 （ B.I.W）和座艙模塊（ COCKPIT），實(shí)現(xiàn)模塊的高度集成 和簡(jiǎn)化。 我國(guó)汽車工業(yè)的車身設(shè)計(jì)水平 改革開放初期，我國(guó)汽車工業(yè)總體技術(shù)水平比國(guó)際水平落后大約 20 25 年。 20 世紀(jì) 90 年代開始在不斷加大 R&D 投資，提高自身研發(fā)能力和技術(shù)水 平的同時(shí)，我國(guó)汽車工業(yè)加快了引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的步

53、伐。 到目前為止，我國(guó)汽車工業(yè)己經(jīng)基本具備商用車和乘用車以及零部件的 自主開發(fā)能力。 但與國(guó)際水平相比，我國(guó)的汽車技術(shù)水平和開發(fā)能力仍然很低。 近年來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)的技術(shù)引進(jìn)正在從單一全套產(chǎn)品引進(jìn)，向以引進(jìn) 開發(fā)技術(shù)為主的方向轉(zhuǎn)變。為實(shí)現(xiàn)完全自主開發(fā)，關(guān)鍵總成（包括車身） 開始同國(guó)外廠家實(shí)行聯(lián)合開發(fā)，從中學(xué)習(xí)技術(shù)、積累經(jīng)驗(yàn)，盡快向自主 開發(fā)過(guò)渡。 我國(guó)汽車工業(yè)的車身設(shè)計(jì)水平 在我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展的大環(huán)境下，單就車身產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)而 言，也走過(guò)了一條“技術(shù)引進(jìn) -自我開發(fā) -聯(lián)合設(shè)計(jì)”的道路， 并向自主開發(fā)的方向努力。 近年來(lái)，隨著轎車需求量的急劇增加，車身設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用 也得到了高度重視，設(shè)計(jì)手段

54、也變得更加豐富。 我國(guó)汽車工業(yè)的車身設(shè)計(jì)水平 國(guó)內(nèi)車身設(shè)計(jì)技術(shù)狀況具有如下幾個(gè)特征： (1) 目前國(guó)內(nèi)幾個(gè)主要設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到全面三 維設(shè)計(jì)的程度，從三維造型、線圖設(shè)計(jì)、三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，到 最后出二維圖樣和文件，全面應(yīng)用三維造型和設(shè)計(jì)軟件 （ ALIAS， ICEM-SURF， CATIA， UNI-GRAPHICS， PRO-ENGINEER），保證了在產(chǎn)品開發(fā)全過(guò)程中的數(shù)據(jù)的 一致性和共享性，極大地提高了產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量、縮短了開 發(fā)周期，為快速反應(yīng)市場(chǎng)需求提供了技術(shù)條件。 我國(guó)汽車工業(yè)的車身設(shè)計(jì)水平 國(guó)內(nèi)車身設(shè)計(jì)技術(shù)狀況具有如下幾個(gè)特征： (2) 部分設(shè)計(jì)單位初步具備了自主開發(fā)

55、能力。盡管目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 主流產(chǎn)品大多是通過(guò)技術(shù)（技貿(mào)）引進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn)的國(guó)產(chǎn)化， 但在此基礎(chǔ)上的改型設(shè)計(jì)（如改前臉、改側(cè)圍、改內(nèi)飾等） 基本上都是自主開發(fā)。在這些改進(jìn)項(xiàng)目中，初步具備和掌握 了當(dāng)前先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，如計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù)、 CAE 分析和驗(yàn)證技術(shù)等。 我國(guó)汽車工業(yè)的車身設(shè)計(jì)水平 國(guó)內(nèi)車身設(shè)計(jì)技術(shù)狀況具有如下幾個(gè)特征： (3) 產(chǎn)品開發(fā)流程和設(shè)計(jì)規(guī)范得到了提高和完善。隨著聯(lián)合設(shè)計(jì) 項(xiàng)目的增多，與國(guó)外先進(jìn)設(shè)計(jì)公司的技術(shù)交流也日益頻繁， 在技術(shù)培訓(xùn)和項(xiàng)目操作過(guò)程中，吸收了國(guó)外先進(jìn)的開發(fā)流程 和設(shè)計(jì)規(guī)范，并充實(shí)和應(yīng)用到具體的產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn) 了流程的再造?？茖W(xué)的流程對(duì)項(xiàng)目的管理

56、運(yùn)作、產(chǎn)品的開發(fā) 和設(shè)計(jì)都起到了積極的指導(dǎo)性作用。 我國(guó)汽車工業(yè)的車身設(shè)計(jì)水平 因此，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)就是，技術(shù)水平和開發(fā)能力 不斷提高，正逐步縮短與世界先進(jìn)水平的差距。 但是設(shè)計(jì)技術(shù)的綜合實(shí)力受創(chuàng)新技術(shù)和方法、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和數(shù) 據(jù)的積累、軟硬件環(huán)境這三大因素制約和影響。其中，軟硬 件環(huán)境可通過(guò)出資購(gòu)買引進(jìn)而建立；創(chuàng)新技術(shù)和方法也可通 過(guò)與國(guó)外先進(jìn)設(shè)計(jì)公司進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，“走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)” 等方式部分獲取和掌握；唯有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的積累是一個(gè) 公司的核心技術(shù)和知識(shí)庫(kù)，只有通過(guò)項(xiàng)目的開發(fā)，不斷摸索 和積累，沉淀為企業(yè)自身的財(cái)富和資本。 我國(guó)汽車工業(yè)的車身設(shè)計(jì)水平 按照目前國(guó)內(nèi)車身設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，軟硬件

57、環(huán)境方面基本上與國(guó)外 處于同一水平，創(chuàng)新技術(shù)和方法方面還處于淺層次的掌握， 在汽車工業(yè)全球性聯(lián)合重組的趨勢(shì)下，這方面的差距會(huì)快速 縮??；由于我國(guó)完全自主開發(fā)的車型不多，在設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和數(shù) 據(jù)的積累方面基礎(chǔ)還相當(dāng)薄弱，這方面直接影響技術(shù)方案的 優(yōu)化、導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量的低下 。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 1. 產(chǎn)品策劃 2. 概念設(shè)計(jì) 3. 技術(shù)設(shè)計(jì) 4. 產(chǎn)品試制 5. 產(chǎn)品試驗(yàn) 6. 生產(chǎn)準(zhǔn)備 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 1. 產(chǎn)品策劃 產(chǎn)品策劃是車身產(chǎn)品開發(fā)的第一階段 主要目的：規(guī)劃和定義車身產(chǎn)品開發(fā)的指導(dǎo)原則、開發(fā)內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、 性能指標(biāo)、實(shí)施

58、路線和風(fēng)險(xiǎn)分析等事項(xiàng)。 產(chǎn)品策劃需要經(jīng)過(guò)領(lǐng)導(dǎo)層評(píng)審，通過(guò)后形成后續(xù)開發(fā)活動(dòng)的指導(dǎo)性文件， 作為造型、設(shè)計(jì)、試制和試驗(yàn)階段的輸入條件。 產(chǎn)品策劃在項(xiàng)目開發(fā)中的作用越來(lái)越重要，不僅反映用戶需求、市場(chǎng)前 景，而且直接影響產(chǎn)品開發(fā)方式、產(chǎn)品資源利用以及產(chǎn)品性能指標(biāo)等關(guān) 鍵要素。 產(chǎn)品策劃涉及面很廣，包括成本分析、投資預(yù)算、市場(chǎng)調(diào)研、技術(shù)方案、 材料應(yīng)用、工藝分析以及供應(yīng)商的二次開發(fā)等內(nèi)容，需要由產(chǎn)品策劃團(tuán) 隊(duì)協(xié)作完成。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 1. 產(chǎn)品策劃 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（ Advanced Product Quality Planning-APQP）是 指導(dǎo)產(chǎn)品策劃的最好思想和工

59、具。 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃是一種結(jié)構(gòu)化的方法，用來(lái)確定和制定確保某產(chǎn)品使 顧客滿意所需的步驟。 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃的目標(biāo)是促進(jìn)與所涉及的每一個(gè)人的聯(lián)系，以確保所 要求的步驟按時(shí)完成。 有效的產(chǎn)品質(zhì)量策劃體現(xiàn)了企業(yè)高層管理者對(duì)努力達(dá)到使顧客滿意這一 宗旨的承諾。 APQP的最大益處體現(xiàn)在：引導(dǎo)資源，使顧客滿意；促進(jìn)對(duì)所需更改的 時(shí)期識(shí)別；避免晚期更改；以最低的成本及時(shí)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 1. 產(chǎn)品策劃 產(chǎn)品策劃中要用到 QFD（ Quality Function Deployment ）思想，即質(zhì)量功能 展開，其核心是新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有工作都是由客戶需求來(lái)驅(qū)

60、動(dòng)的。 QFD是一種把用戶或市場(chǎng)的要求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求、零部件特征、工藝要求和生 產(chǎn)要求等多層次演繹的分析方法。 QFD的深入應(yīng)用是產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提。 QFD的目的是使產(chǎn)品以最快的速度、最低的成本和最優(yōu)的質(zhì)量占領(lǐng)市場(chǎng)。 一般來(lái)說(shuō)， QFD是從質(zhì)量保證的角度出發(fā)，通過(guò)一定的市場(chǎng)調(diào)查方法獲取顧客 需求，并采用矩陣圖解法將對(duì)顧客的需求分解到產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)過(guò)程和各職能 部門中去，通過(guò)協(xié)調(diào)各部門的工作來(lái)保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量，使得設(shè)計(jì)和制造的 產(chǎn)品能真正滿足顧客的需求。 簡(jiǎn)而言之， QFD是一種由顧客驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品開發(fā)方法。 產(chǎn)品策劃階段的 QFD矩陣示意圖 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 1.

61、產(chǎn)品策劃 在產(chǎn)品策劃過(guò)程中，對(duì)產(chǎn)品本身的技術(shù)分析、風(fēng)險(xiǎn)分析和外部環(huán)境資源對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的影響 等方面常利用 SWOT分析方法，對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)給予宏觀態(tài)勢(shì)概括。 SWOT分析原來(lái)用于企業(yè)內(nèi)外部條件在優(yōu)勢(shì)（ Strength）、劣勢(shì)（ Weakness）、機(jī)會(huì) （ Opportunity）和威脅（ Threats）四方面的綜合分析。 其中，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)（ S）指一個(gè)企業(yè)超越其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的能力，或者指企業(yè)所特有的能提高其 競(jìng)爭(zhēng)力的因素； 競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)（ W）指企業(yè)缺少或做得不好的某種因素，或指某種會(huì)使企業(yè)處于劣勢(shì)的條件。 企業(yè)面臨的潛在機(jī)會(huì)（ O）指市場(chǎng)機(jī)會(huì)，是影響企業(yè)戰(zhàn)略的重大因素 *企業(yè)管理者應(yīng)當(dāng)確認(rèn)每一個(gè)機(jī)

62、會(huì)，評(píng)價(jià)每一個(gè)機(jī)會(huì)的成長(zhǎng)和利潤(rùn)前景，選取那些可與企業(yè)財(cái) 務(wù)和組織資源匹配、使企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的潛力最大的最佳機(jī)會(huì)。 危機(jī)企業(yè)的外部威脅（ T）指在企業(yè)的外部環(huán)境中，總是存在某些對(duì)企業(yè)的盈利能力和市 場(chǎng)地位構(gòu)成威脅的因素。 *企業(yè)管理者應(yīng)當(dāng)及時(shí)確認(rèn)危機(jī)企業(yè)未來(lái)利益的威脅，作出評(píng)價(jià)并采取相應(yīng)的戰(zhàn)略行動(dòng)來(lái)抵消 或減輕它們所產(chǎn)生的影響。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 1. 產(chǎn)品策劃 產(chǎn)品對(duì)標(biāo)（ Benchmarking）是產(chǎn)品策劃中的一項(xiàng)主要的基 礎(chǔ)工作。 產(chǎn)品對(duì)標(biāo)是根據(jù)用戶需求和市場(chǎng)調(diào)研情況，在新產(chǎn)品開發(fā)初 步定位的基礎(chǔ)之上，確定目標(biāo)車型和競(jìng)爭(zhēng)車型，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行 產(chǎn)品形象 -用戶群體、技術(shù)含

63、量 -技術(shù)特征、開發(fā)目標(biāo) -開發(fā)成 本以及產(chǎn)品模塊 -路線規(guī)劃等方面的對(duì)比評(píng)估和定位。 在對(duì)標(biāo)分析的基礎(chǔ)上，形成完整的開發(fā)建議書和產(chǎn)品描述報(bào) 告。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 1. 產(chǎn)品策劃 開發(fā)建議書和產(chǎn)品描述報(bào)告從宏觀上初步定義車身開發(fā)任務(wù)， 明確關(guān)鍵的性能指標(biāo)、目標(biāo)成本以及開發(fā)階段重要的試驗(yàn)驗(yàn) 證條款。 開發(fā)建議書和產(chǎn)品描述報(bào)告對(duì)各總成的性能指標(biāo)、安裝固定 方式、材料和尺寸要求、初步的結(jié)構(gòu)方案、基本工藝方式、 目標(biāo)成本控制、借用件狀態(tài)、新零件引入（ New Part Introduced-NPI）的控制、配置模塊和供應(yīng)商需求信息等， 進(jìn)行詳細(xì)的描述。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車

64、身產(chǎn)品開發(fā)階段 1. 產(chǎn)品策劃 準(zhǔn)確的對(duì)標(biāo)定位、科學(xué)的 QFD分析、周詳?shù)?產(chǎn)品描述以及客觀的 SWOT分析是產(chǎn)品策劃 的關(guān)鍵所在。 它們?yōu)轫?xiàng)目的后期開發(fā)提供參考藍(lán)本和指導(dǎo) 綱要，同時(shí)也是性能設(shè)計(jì)的前提條件和基準(zhǔn) 依據(jù)。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 2. 概念設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)主要是確定方案和參數(shù)。 概念設(shè)計(jì)是創(chuàng)造性思維的體現(xiàn)，在設(shè)計(jì)活動(dòng)歷程中占主導(dǎo)地 位，在產(chǎn)品開發(fā)周期中所占時(shí)間較長(zhǎng)。 車身概念設(shè)計(jì) 車身總布置 結(jié)構(gòu)可行性研究 車 身 造 型 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 2. 概念設(shè)計(jì) 車身概念設(shè)計(jì) （具體） 車身硬點(diǎn)尺寸參數(shù)確定 人機(jī)工程布置 主要結(jié)構(gòu)斷面和分塊確定 造型效果圖制作 CAS數(shù)據(jù)制作 造型模型制作 測(cè)量和線圖 前期 CAE分析 結(jié)構(gòu)和工藝可行性分析等 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 2. 概念設(shè)計(jì) 車身概念設(shè)計(jì)以車身產(chǎn)品策劃為依據(jù)，將造型概念和工程結(jié) 構(gòu)有機(jī)結(jié)合，將創(chuàng)意轉(zhuǎn)換為方案的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 概念設(shè)計(jì)的市場(chǎng)化是決策層和設(shè)計(jì)師共同追求的目標(biāo)。 概念設(shè)計(jì)階段需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題： 如何更好地接近產(chǎn)品的市場(chǎng)需求， 降低投放市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)， 判斷概念產(chǎn)品能否進(jìn)一步開發(fā)生產(chǎn)。 現(xiàn)代車身產(chǎn)品開發(fā)流程 車身產(chǎn)品開發(fā)階段 2. 概念設(shè)計(jì) 為了更直觀和交互地感受產(chǎn)品所表達(dá)的概念， 三維人機(jī)工程和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 是目前用于車身概念設(shè)計(jì)階段非常流行的手段和方 法。