可能会有人问，主流的主机厂OEM这么强大，为什么不全部自己做，技术都掌握在主机厂，而需要汽车零部件供应商？
我们这里从汽车设计制造的五大阶段，四大工艺，及其复杂的跨工业/跨产业的集群分析。相信当你阅读了之后，你就有了答案。
汽车正向设计五大阶段
我们也许都听过一些坊间消息，国内很多车型都是copy外资车的。市场上确实是有很多自主品牌的车型和某些外资车长得十分相似的。这种模仿其实也无可厚非，因为这是我们每个人/公司学习成长的必经的过程。日本，韩国的汽车行业也是经历copy，change，design的过程。但国内的主机厂copy的时间实在是太长了。不得不说的一个事实，现代汽车和长安汽车的起步几乎都是一样的。现代汽车现在已经畅销欧美市场，而长安汽车还在依靠福特的供养。
回到主题，汽车正向设计十分复杂的系统工厂，一般需要几千人花费至少5年的时间。随着技术的不断进步，汽车正向设计的周期在不断缩短，但花费的时间也要3年以上。即使很多国内的主机厂逆向设计，依然需要进行大量的机构分析，材料分析，力学分析，大量的测试/检测。
市场调研阶段
市场调研好似国家五年计划，给未来5年甚至十年的发展定调，制定适当的策略。市场调研需要真实的了解汽车市场的发展趋势，目标消费群体的需求/喜好/习惯，最后明确车型和市场目标。一个全新车型的开发需要几亿到十几亿的资金投入，如果市场调研不够准确，那么全新车型可能无人问津，大量的人力物力的投入只能打水漂了。现在国内有专门的市场调研公司。譬如当年雪铁龙在中国推广两厢车，而忽视了国人对"三厢车"的情有独钟，导致现在雪铁龙/标志在国内市场销量惨不忍睹。
概念设计阶段
概念设计主要分三个阶段：总体架构（草图）、造型设计、油泥模型制作。
1. 总体架构（草图）
总体架构是汽车的总体（架构）设计方案，包括了我们熟知的"三大件"的布置，还有制动系统，油箱，备胎，行李箱，空调等部件的布置。
2. 造型设计 （手绘草图）
当有了总体布置草图设计以后，我们就可以在其确定的基本尺寸的上进行造型设计了。造型设计包括外形和内饰设计两部分，其重要性不言而喻，毕竟都是"看脸的时代"。最初的造型设计一般由设计师手绘，且比较简单。不过新车型的"性格"——是简约大方，还是成熟稳重，还是经典复古，还是新潮动感——就是在这一张张设计草图中诞生的。
如果是逆向设计，那么造型设计就不需要了。这也是为什么国内有些车型和外资车长得很像的原因。
3. 制作油泥模型
油泥模型在传统车身设计过程中，是必须经历的环节，分为1：5和1：1两种比例模型，且是手工加工。而现代车身设计流程中，虽然加入计算机辅助设计，但依旧保留了油泥模型的环节。因为实体模型可以使产品更加真实化，鲜明化。
在造型设计草图绘制完成后，我们利用软件制作3D数据模型，然后输入5轴铣削机自动制作出1：5小比例的油泥模型。
在评估各种因素之后，如果小比例的油泥模型符合设计要求，我们将制作1：1全尺寸的油泥模型。
传统的手工加工油泥模型需要3个月，而5轴铣削机加工油泥模型只需要1个月甚至更少的时间。
工程设计阶段 （数学建模）
在完成造型设计后，我们就开始了工程设计阶段。工程设计是一个对整车进行细化设计的过程。这个时候零部件供应商开始介入细化的设计，帮助主机厂完成具体的设计。
工程设计阶段主要包括以下几个方面：
1. 总体架构设计
汽车总体架构设计的主要目的是在总体架构草图上，细化/精确各部件的尺寸和位置，确定各部件的详细结构、特征参数及质量要求。这是一个十分巨大的系统工程，包括了发动机舱，底盘，内饰，外饰及其电气系统的布置。
一般的汽车身上有一万至两万个零部件，而统计归纳如此多的数据都是一件非常艰巨的事情，更别说设计，精确各个零部件的尺寸，特征参数，质量要求。
汽车总体架构设计主要由主机厂完成，也是主机厂主要的工作内容。而如何实现各个零部件的功能，一般由零部件供应商完成，因为就算主机厂有心实现各个零部件的功能，也是"有心无力"了。
一般我们听到的某主机厂的某一个平台，其实指的就是指某款汽车整体架构设计。
2． 车身造型构建
在油泥模型完成后，通过3D测量仪器对油泥模型进行测量，我们从而得到车身造型的数字模型。而测量生成的数据称为点云。我们工程师根据点云构建汽车车身造型模型，一般使用的曲线软件有Catia、UG imageware等。
"模仿"的车型则是，把别人的产品直接进行3D测量，从而得到"点云"数据，然后根据点云进行汽车产品的外形。
"点云"数据（一些零乱的点）
根据"点云"进行曲面构建
4. 动力总成设计
动力总成设计是汽车的"核心"，也是技术含量最高的。新车型的动力总成的开发也不会从零开始，一般都会基于原有成熟的动力总成技术，然后针对新车型做一定的配置，升级。这一过程一直持续到样车实验阶段，并与底盘工程设计同步进行。
动力总成设计一般由主机厂和供应商一起完成：主机厂负责发动机的机械液压系统设计，供应商负责发动机控制系统（EMS）的设计研发。而动力总成的核心技术都牢牢地掌握在博世，大陆，电装等全球十大汽车零部件供应商中。
5. 白车身工程设计
白车身设计是指车身结构件以及覆盖件的焊接总成，包括发动机罩、翼子板、侧围、车门以及行李箱盖在内的未经过涂装的车身本体。白车身是保证整车强度的封闭结构。比如丰田"GOA"车身，奥迪ASF空间框架结构。
白车身设计使用3D数模软件构建，比如UG，CATIA 、 CAD 、CAM等，并进行材料的选择，工艺性分析、焊接、装配等分析。
白车身设计直接影响到车身重量，车身可靠性（碰撞变形），车身密封性等方面。
6. 底盘工程设计
这里的底盘工程包括：传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统设计。底盘工程设计的主要任务有: 定义/计算出底盘系统的尺寸、结构、工艺功能及参数；根据计算数据完成3D建模；然后根据3D建模模拟试验及零部件的样品的制作；根据3D建模图完成设计及装配图。
7. 内外饰工程设计
内外饰工程设计一般由主机厂提出设计需求，汽车零部件供应商实现完成。国内的延锋内饰主要业务就是内外饰的设计研发。
内饰件包括仪表板、方向盘、座椅、安全带、安全气囊、地毯、侧壁内饰件、遮阳板、扶手、车内后视镜等。
外装件包括前后保险杠、玻璃、车门防撞装饰条、进气格栅、行李架、天窗、后视镜、车门机构及附件以及密封条等。
这些部件同样可用"逆向设计"，但是相应的材料分析、结构分析、样品试制等工作还是省不下的。
8. 电气架构设计
汽车电气架构就是汽车上所有电气系统的有序集合，包括了所有电气系统的接口，数据交互，也包括了所有电气系统的运行环境的介绍，是整个汽车设计的灵魂。电气架构设计就是负责定义/划分车身上的电气系统架构，如车身控制系统，空调系统，仪表，照明系统，动力控制系统等。可以阅读我的另一篇文章汽车为什么会跑——汽车电气架构简介，了解更多。
https://www.fev.com 汽车典型的电气架构图
当完成汽车电气架构的设计之后，我们就可以开始编制详细的产品技术说明书和详细的零部件（子系统）清单，验证要求。最后每个零部件（子系统）都是相对独立的，因此一个车型会被不同的汽车零部件供应商同时开发，验证。最后主机厂会负责集成所有零部件（子系统），验收整车功能。
样车试验阶段
样车试验阶段是在工程设计阶段完成之后开始的，主要包含两个方面：性能试验和可靠性试验。
性能试验，顾名思义，主要是对一些功能性的测试，看其是否符合设计要求。
可靠性试验,主要验证汽车的强度及耐久性。
汽车试验方法有风洞试验、试验场测试、道路测试、碰撞试验等。
量产阶段
量产阶段在样车试验合格后才开始的。汽车量产一般分为投产启动阶段，小批量生产阶段，正式量产阶段。
投产启动阶段需要制定生成流程，准备生产设备，铺设生产线。这一过程一般需要半年左右。
小批量生产阶段主要验证生产线流程，样车性能和产品的可靠性。这一过程一般需要3个月。
正式量产是在3个月小批量生产中无重大问题的情况下，才会正式启动的。一旦开始正式量产，汽车生产流水线将会24小时不停的运转。
以上就是汽车正向开发的五大阶段的介绍。后续将持续介绍汽车制造的四大工艺，跨工业/跨产业的集合。
To be continue...
