可能會有人問，主流的主機廠OEM這麼強大，為什麼不全部自己做，技術都掌握在主機廠，而需要汽車零部件供應商？
我們這裡從汽車設計製造的五大階段，四大工藝，及其複雜的跨工業/跨產業的集群分析。相信當你閱讀了之後，你就有了答案。
汽車正向設計五大階段
我們也許都聽過一些坊間消息，國內很多車型都是copy外資車的。市場上確實是有很多自主品牌的車型和某些外資車長得十分相似的。這種模仿其實也無可厚非，因為這是我們每個人/公司學習成長的必經的過程。日本，韓國的汽車行業也是經歷copy，change，design的過程。但國內的主機廠copy的時間實在是太長了。不得不說的一個事實，現代汽車和長安汽車的起步幾乎都是一樣的。現代汽車現在已經暢銷歐美市場，而長安汽車還在依靠福特的供養。
回到主題，汽車正向設計十分複雜的系統工廠，一般需要幾千人花費至少5年的時間。隨著技術的不斷進步，汽車正向設計的週期在不斷縮短，但花費的時間也要3年以上。即使很多國內的主機廠逆向設計，依然需要進行大量的機構分析，材料分析，力學分析，大量的測試/檢測。
市場調研階段
市場調研好似國家五年計劃，給未來5年甚至十年的發展定調，制定適當的策略。市場調研需要真實的瞭解汽車市場的發展趨勢，目標消費群體的需求/喜好/習慣，最後明確車型和市場目標。一個全新車型的開發需要幾億到十幾億的資金投入，如果市場調研不夠準確，那麼全新車型可能無人問津，大量的人力物力的投入只能打水漂了。現在國內有專門的市場調研公司。譬如當年雪鐵龍在中國推廣兩廂車，而忽視了國人對"三廂車"的情有獨鍾，導致現在雪鐵龍/標誌在國內市場銷量慘不忍睹。
概念設計階段
概念設計主要分三個階段：總體架構（草圖）、造型設計、油泥模型製作。
1. 總體架構（草圖）
總體架構是汽車的總體（架構）設計方案，包括了我們熟知的"三大件"的佈置，還有制動系統，油箱，備胎，行李箱，空調等部件的佈置。
2. 造型設計 （手繪草圖）
當有了總體佈置草圖設計以後，我們就可以在其確定的基本尺寸的上進行造型設計了。造型設計包括外形和內飾設計兩部分，其重要性不言而喻，畢竟都是"看臉的時代"。最初的造型設計一般由設計師手繪，且比較簡單。不過新車型的"性格"——是簡約大方，還是成熟穩重，還是經典復古，還是新潮動感——就是在這一張張設計草圖中誕生的。
如果是逆向設計，那麼造型設計就不需要了。這也是為什麼國內有些車型和外資車長得很像的原因。
3. 製作油泥模型
油泥模型在傳統車身設計過程中，是必須經歷的環節，分為1：5和1：1兩種比例模型，且是手工加工。而現代車身設計流程中，雖然加入計算機輔助設計，但依舊保留了油泥模型的環節。因為實體模型可以使產品更加真實化，鮮明化。
在造型設計草圖繪製完成後，我們利用軟件製作3D數據模型，然後輸入5軸銑削機自動製作出1：5小比例的油泥模型。
在評估各種因素之後，如果小比例的油泥模型符合設計要求，我們將製作1：1全尺寸的油泥模型。
傳統的手工加工油泥模型需要3個月，而5軸銑削機加工油泥模型只需要1個月甚至更少的時間。
工程設計階段 （數學建模）
在完成造型設計後，我們就開始了工程設計階段。工程設計是一個對整車進行細化設計的過程。這個時候零部件供應商開始介入細化的設計，幫助主機廠完成具體的設計。
工程設計階段主要包括以下幾個方面：
1. 總體架構設計
汽車總體架構設計的主要目的是在總體架構草圖上，細化/精確各部件的尺寸和位置，確定各部件的詳細結構、特徵參數及質量要求。這是一個十分巨大的系統工程，包括了發動機艙，底盤，內飾，外飾及其電氣系統的佈置。
一般的汽車身上有一萬至兩萬個零部件，而統計歸納如此多的數據都是一件非常艱鉅的事情，更別說設計，精確各個零部件的尺寸，特徵參數，質量要求。
汽車總體架構設計主要由主機廠完成，也是主機廠主要的工作內容。而如何實現各個零部件的功能，一般由零部件供應商完成，因為就算主機廠有心實現各個零部件的功能，也是"有心無力"了。
一般我們聽到的某主機廠的某一個平臺，其實指的就是指某款汽車整體架構設計。
2． 車身造型構建
在油泥模型完成後，通過3D測量儀器對油泥模型進行測量，我們從而得到車身造型的數字模型。而測量生成的數據稱為點雲。我們工程師根據點雲構建汽車車身造型模型，一般使用的曲線軟件有Catia、UG imageware等。
"模仿"的車型則是，把別人的產品直接進行3D測量，從而得到"點雲"數據，然後根據點雲進行汽車產品的外形。
"點雲"數據（一些零亂的點）
根據"點雲"進行曲面構建
4. 動力總成設計
動力總成設計是汽車的"核心"，也是技術含量最高的。新車型的動力總成的開發也不會從零開始，一般都會基於原有成熟的動力總成技術，然後針對新車型做一定的配置，升級。這一過程一直持續到樣車實驗階段，並與底盤工程設計同步進行。
動力總成設計一般由主機廠和供應商一起完成：主機廠負責發動機的機械液壓系統設計，供應商負責發動機控制系統（EMS）的設計研發。而動力總成的核心技術都牢牢地掌握在博世，大陸，電裝等全球十大汽車零部件供應商中。
5. 白車身工程設計
白車身設計是指車身結構件以及覆蓋件的焊接總成，包括髮動機罩、翼子板、側圍、車門以及行李箱蓋在內的未經過塗裝的車身本體。白車身是保證整車強度的封閉結構。比如豐田"GOA"車身，奧迪ASF空間框架結構。
白車身設計使用3D數模軟件構建，比如UG，CATIA 、 CAD 、CAM等，並進行材料的選擇，工藝性分析、焊接、裝配等分析。
白車身設計直接影響到車身重量，車身可靠性（碰撞變形），車身密封性等方面。
6. 底盤工程設計
這裡的底盤工程包括：傳動系統、行駛系統、轉向系統、制動系統設計。底盤工程設計的主要任務有: 定義/計算出底盤系統的尺寸、結構、工藝功能及參數；根據計算數據完成3D建模；然後根據3D建模模擬試驗及零部件的樣品的製作；根據3D建模圖完成設計及裝配圖。
7. 內外飾工程設計
內外飾工程設計一般由主機廠提出設計需求，汽車零部件供應商實現完成。國內的延鋒內飾主要業務就是內外飾的設計研發。
內飾件包括儀表板、方向盤、座椅、安全帶、安全氣囊、地毯、側壁內飾件、遮陽板、扶手、車內後視鏡等。
外裝件包括前後保險槓、玻璃、車門防撞裝飾條、進氣格柵、行李架、天窗、後視鏡、車門機構及附件以及密封條等。
這些部件同樣可用"逆向設計"，但是相應的材料分析、結構分析、樣品試製等工作還是省不下的。
8. 電氣架構設計
汽車電氣架構就是汽車上所有電氣系統的有序集合，包括了所有電氣系統的接口，數據交互，也包括了所有電氣系統的運行環境的介紹，是整個汽車設計的靈魂。電氣架構設計就是負責定義/劃分車身上的電氣系統架構，如車身控制系統，空調系統，儀表，照明系統，動力控制系統等。可以閱讀我的另一篇文章汽車為什麼會跑——汽車電氣架構簡介，瞭解更多。
https://www.fev.com 汽車典型的電氣架構圖
當完成汽車電氣架構的設計之後，我們就可以開始編制詳細的產品技術說明書和詳細的零部件（子系統）清單，驗證要求。最後每個零部件（子系統）都是相對獨立的，因此一個車型會被不同的汽車零部件供應商同時開發，驗證。最後主機廠會負責集成所有零部件（子系統），驗收整車功能。
樣車試驗階段
樣車試驗階段是在工程設計階段完成之後開始的，主要包含兩個方面：性能試驗和可靠性試驗。
性能試驗，顧名思義，主要是對一些功能性的測試，看其是否符合設計要求。
可靠性試驗,主要驗證汽車的強度及耐久性。
汽車試驗方法有風洞試驗、試驗場測試、道路測試、碰撞試驗等。
量產階段
量產階段在樣車試驗合格後才開始的。汽車量產一般分為投產啟動階段，小批量生產階段，正式量產階段。
投產啟動階段需要制定生成流程，準備生產設備，鋪設生產線。這一過程一般需要半年左右。
小批量生產階段主要驗證生產線流程，樣車性能和產品的可靠性。這一過程一般需要3個月。
正式量產是在3個月小批量生產中無重大問題的情況下，才會正式啟動的。一旦開始正式量產，汽車生產流水線將會24小時不停的運轉。
以上就是汽車正向開發的五大階段的介紹。後續將持續介紹汽車製造的四大工藝，跨工業/跨產業的集合。
To be continue...
