曾经有一个朋友问我,既然国内很多汽车的设计看似是模仿国外的车型,那为什么还需要那么多的研发人员?而且这些研发工作又为什么要耗费那么长时间?为了帮助大家理解汽车研发的复杂性,我想分享一个国内某车企的经历。通过这个故事,大家就能明白,造车远不像表面看上去那么简单。
这家企业刚刚涉足汽车行业时,曾雄心勃勃地提出了“2010年成为第一,2015年成为全球第一”的宏伟目标。为了实现这一目标,他们全力以赴,投入大量资源,自主设计了第一款车型。在样车完成后,他们了全国的经销商进行评审,结果出乎意料——99%的经销商都对这款车的设计感到,甚至认为它无法销售。更令人困惑的是,大家对这款车一无所知。好在企业做出了明智的决策,最终决定不将这款车推向市场,避免了可能的失败。
不久之后,这家公司意识到,在汽车行业中,模仿是不可避免的一步。从最初的模仿(copy),到改进(change),再到自主设计(design),这是日韩汽车企业曾经走过的道路。于是,他们作出了一个新的战略选择:开始加大模仿工作。这个过程中,他们设计了从A00级车到C级车,从MPV到SUV等多种车型,一共超过十款。而这些车型的研发工作几乎是同步进行的,他们再次提出了“一年研发三到四款新车”的雄心壮志。事实很快让他们意识到,模仿并没有想象中的简单,模仿同样需要经验积累。当第一款模仿车出现在车展上时,业内的专业人士都忍不住笑了出来,认为这款车的粗糙程度可能会毁掉品牌的形象。尽管如此,这款车的模具已经制造完成,企业陷入了进退两难的境地,面临着是否继续推进或是重头再来的困境。这款车的研发费用已达到数亿,企业在此时终于意识到,模仿同样需要极大的努力和细致的打磨。
这一经历让这家公司深刻认识到,造车并非一件轻松的事。汽车研发是一个极为复杂的系统工程,通常需要上、几年的时间才能完成。而且,一款车从设计到上市,通常需要五年的时间。随着技术的进步,研发周期有所缩短,但这仍然是一个不容小觑的过程。尤其是正向设计的情况下,研发周期长,而即便是逆向设计,也不是可以轻松复制的。我们可以模仿别人的外观,但要复制他们的工艺、结构以及功能依然是一个庞大的挑战,依旧需要进行大量的结构分析、材料分析和力学分析,还需要经历试制、测试、验证等复杂的流程,这些环节都无法被省略。
接下来,我们来看看正向设计的研发流程,了解一下汽车是如何从一个概念变成现实的。
一、市场调研阶段
任何一款新车的研发都需要投入数的资金,市场调研是至关重要的一步。如果调研不充分,可能就会错失市场机会,甚至导致投入全部打水漂。如今,国内的市场调研公司十分成熟,汽车企业通常会委托这些机构进行消费者需求、偏好、市场趋势等方面的调查。通过这些数据,企业能明确新车型的市场定位和价格策略。很多失败的车型,都因为未能做好市场调研而付出了代价。举个例子,曾经雪铁龙在市场推广两厢车时,忽视了消费者对三厢车的偏爱,最终错过了市场的最佳时机。
二、概念设计阶段
概念设计主要分为三个部分:总体布置、外观造型设计和油泥模型制作。
总体布置(草图设计)
在这一阶段,设计师需要确定车辆的整体布局,包括驾驶舱、发动机舱、变速器、底盘、悬挂系统等各个部件的位置。这个阶段的目标是确定车内空间的合理性,以及如何将各个系统有效地整合在一起。
外观造型设计
在确定了基本的车体布局后,设计师会开始进行外形设计。通过手绘草图,快速捕捉设计灵感,确定整车的外观风格。这个过程十分注重创意和美学,车身是简洁还是动感,是科技感十足还是复古风格,都会在这一阶段得到确定。
油泥模型制作
完成外观草图后,设计师将利用计算机辅助设计(CAD)软件生成三维数字模型,随后用铣削机雕刻出小比例的油泥模型。这一阶段是设计师和工程师密切合作的过程,模型经过反复修改和评审,最后制作出1:1的全尺寸油泥模型,确保设计方案的可行性和美观度。
三、工程设计阶段
工程设计阶段是将概念设计转化为具体技术方案的过程,包括对各个部件的详细设计。这一阶段的重点是细化设计,确保整车各个系统能够协调运作。
总布置设计
细化各个部件的尺寸、位置、结构特征,确保每个部件都符合整车的设计要求。
车身造型数据
利用三维扫描技术对油泥模型进行扫描,生成点云数据。通过曲面建模软件(如CATIA、UG)对这些点云数据进行处理,构建出车身的外形。
发动机和底盘设计
根据车型的特点,设计发动机舱和底盘系统,并进行动力总成的匹配。这个过程需要精确计算各个部件的尺寸和结构。
车身和内外饰设计
车身的各个部件,包括发动机盖、侧围、车门等,需要通过工程设计进行详细规划。内饰设计则包括座椅、仪表盘、方向盘等的设计,确保舒适性和功能性。
电器系统设计
电气系统设计则包括全车的照明系统、空调系统、仪表显示等。
四、样车试验阶段
样车完成后,需要经过一系列严格的测试,包括性能测试和可靠性测试。主要测试项目包括风洞测试、试验场测试、道路测试和碰撞测试。
风洞测试
通过风洞测试,评估车辆的空气动力学性能,优化车身的流线形状。
试验场测试
在模拟不同路况的试验场中进行测试,确保车辆能够适应各种驾驶环境。
道路测试
车辆将在不同气候条件和路况下进行实地测试,确保整车的行驶性能和可靠性。
碰撞试验
通过一系列的碰撞测试,评估车辆的安全性,确保在发生时能最大限度保护车内人员的安全。
五、量产阶段
在试验阶段完成后,汽车进入量产阶段。这一过程包括生产线的建设、设备的安装和调试、以及量产前的小批量试制。经过一段时间的优化后,正式开始大规模生产。
从市场调研到量产上市,整个汽车研发流程复杂且细致,每个环节都不容忽视。无论是正向设计还是逆向设计,都需要大量的时间和精力。希望大家能对汽车的研发流程有一个更加深刻的了解,也能够理解为什么汽车制造是一项需要精益求精的复杂工程。