汽車(chē)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(chē)從研發(fā)到投入市場(chǎng)一般都需要5年左右的時(shí)間。不過(guò)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(shuō)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(wú)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)分析等，依然需要去試制、測(cè)試、檢測(cè)等等，這些研發(fā)的過(guò)程是無(wú)法省略的。

不同的汽車(chē)企業(yè)其汽車(chē)的研發(fā)流程略有不同，下面講述的是正向開(kāi)發(fā)的一般研發(fā)流程：

一．市場(chǎng)調(diào)研階段

一個(gè)全新車(chē)型的開(kāi)發(fā)需要幾億甚至十幾億的大量資金投入，如果不經(jīng)過(guò)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(zhuān)門(mén)的市場(chǎng)調(diào)研公司，汽車(chē)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(chē)型形式和市場(chǎng)目標(biāo)，即價(jià)格策略，很多車(chē)型的失敗都是因?yàn)槭袌?chǎng)調(diào)研沒(méi)有做好。譬如：當(dāng)年雪鐵龍固執(zhí)的在中國(guó)推廣兩廂車(chē)，而忽視了國(guó)人對(duì)“三廂”的情有獨(dú)鐘，致使兩廂車(chē)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)階段

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(chē)的總體設(shè)計(jì)方案，包括：車(chē)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(chē)架和承載式車(chē)身底板的布置、前后懸架的布置、制動(dòng)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(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)草圖是設(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(guò)大量的設(shè)計(jì)草圖來(lái)盡可能多的提出新的創(chuàng)意。這個(gè)車(chē)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(guò)程了，把別人的車(chē)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(huà)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(lái)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(chē)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(chē)廠家的全尺寸整車(chē)模型基本上都是由5軸銑削機(jī)銑削出來(lái)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(kāi)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(chē)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)的過(guò)程，各個(gè)總成分發(fā)到相關(guān)部門(mén)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)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，精確各部件的尺寸和位置。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(pán)、內(nèi)飾、外飾及汽車(chē)電器等布置圖。

2． 車(chē)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(chēng)為點(diǎn)云，工程師根據(jù)點(diǎn)云使用曲線軟件比如Catia、UG imageware等來(lái)構(gòu)建汽車(chē)產(chǎn)品的外形。

“模仿”的車(chē)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(chē)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)行曲面構(gòu)建：

3．發(fā)動(dòng)機(jī)工程設(shè)計(jì)

一般新車(chē)型的開(kāi)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(chē)型的特點(diǎn)及要求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行布置，并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)匹配，這一過(guò)程一直持續(xù)到樣車(chē)試驗(yàn)階段，與底盤(pán)工程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。

4．白車(chē)身工程設(shè)計(jì)

白車(chē)身的設(shè)計(jì)工作是在車(chē)身造型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所謂的白車(chē)身指的是車(chē)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(chē)門(mén)以及行李箱蓋在內(nèi)的未經(jīng)過(guò)涂裝的車(chē)身本體。白車(chē)身是保證整車(chē)強(qiáng)度的封閉結(jié)構(gòu)。譬如；我們經(jīng)常提及的豐田“GOA”車(chē)身。

這些部件依然使用三維數(shù)模軟件來(lái)見(jiàn)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(pán)工程設(shè)計(jì)

底盤(pán)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(chē)公司不是自己制作，而是由配套生產(chǎn)廠家來(lái)做的。

內(nèi)飾件主要設(shè)計(jì)包括儀表板、方向盤(pán)、座椅、安全帶、安全氣囊、地毯、側(cè)壁內(nèi)飾件、遮陽(yáng)板、扶手、車(chē)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(chē)門(mén)防撞裝飾條、進(jìn)氣格柵、行李架、天窗、后視鏡、車(chē)門(mén)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(chē)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(chē)開(kāi)關(guān)、前后燈光以及車(chē)內(nèi)照明系統(tǒng)。

經(jīng)過(guò)以上各個(gè)總成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)階段完成，最終確認(rèn)整車(chē)設(shè)計(jì)方案。此時(shí)可以開(kāi)始編制詳細(xì)的產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明書(shū)以及詳細(xì)的零部件清單列表，驗(yàn)證法規(guī)。確定整車(chē)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(chē)試驗(yàn)階段

工程設(shè)計(jì)階段完成以后進(jìn)入樣車(chē)試制階段試驗(yàn)階段。

樣車(chē)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(chē)的強(qiáng)度及耐久性。汽車(chē)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(chē)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(chē)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都有進(jìn)行道路測(cè)試，以測(cè)定在不同氣候條件下車(chē)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(chē)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在新車(chē)上市前，企業(yè)要經(jīng)過(guò)N多次測(cè)試，據(jù)說(shuō)卡羅拉上市前撞了100多輛車(chē)。測(cè)試主要是利用人體模型，通過(guò)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(chē)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(chē)性能的條件下，開(kāi)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(wú)重大問(wèn)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(chē)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(lèi)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(chē)身板件局部加熱或同時(shí)加熱、加壓而接合在一起形成車(chē)身總成。在汽車(chē)車(chē)身制造中應(yīng)用最廣的是點(diǎn)焊，焊接的好壞直接影響了車(chē)身的強(qiáng)度。所以很多廠家在說(shuō)自己的車(chē)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(chē)防腐蝕，第二增加美觀。涂裝工藝過(guò)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(gè)過(guò)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(chē)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、儀表盤(pán)、車(chē)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(chē)的性能，我們會(huì)看到有些汽車(chē)扳金的接縫比較均勻，而有些汽車(chē)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(chē)間主要有四大模塊，即前圍裝配模塊、儀表板裝配模塊、車(chē)燈裝配模塊、底盤(pán)裝配模塊。經(jīng)過(guò)各模塊裝配和各零部件的安裝后再經(jīng)過(guò)車(chē)輪定位、車(chē)燈視野檢測(cè)等檢驗(yàn)調(diào)整后整輛車(chē)就可以下線了。

我是老楊聊汽車(chē)，我業(yè)余時(shí)間整理了一套免費(fèi)經(jīng)典的CATIA&CAE視頻教程， 汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域必備軟件工具以及內(nèi)外設(shè)計(jì)資料，大家有需要的，可以給我留言，（請(qǐng)加VX:qifei1799,留言“老楊”就可以汽車(chē)行業(yè)設(shè)計(jì)快速獲取高薪秘訣和CAE視頻精品一套等汽車(chē)技術(shù)資料)取下載鏈接，幫助集中精力快速掌握CAE，為以后工作做一個(gè)基礎(chǔ)鋪墊。

作者：老楊聊汽車(chē)設(shè)計(jì)