长春汽车研究所 郭竹亭
改革开放以来，我国社会发生了巨大的变化。1987年第一届车身制造年会在一汽召开，至今已开过十一届，斗转星移，第十二届年会又在长春召开了。回顾这十几年期间车身设计技术取得了可喜的进步，同时也存在着明显的差距。它们集中表现面在以下方面。
一、十五年来我国汽车车身设计技术的进步中国汽车模型网
1．前期开发（概念设计）
（1）认识了前期开发的重要性
过去对产品的前期开发重视不够。近年来随着改革开放的深入,与国外技术交流的增多，我国对产品的概念设计已有了认识上的提高，并正在工作实践中贯彻执行。
譬如，过去产品开发是从设计任务书开始的，而设计任务书的形式比较草率。一些产品由于前期工作做的不充分，致使产品开发出来以后带着许多先天不足。有些产品设计时只顾追求先进，投产时仍不具备条件，保证不了质量，甚至投产后还要下马。CA141车投产时装卤素前大
（1）认识了前期开发的重要性
过去对产品的前期开发重视不够。近年来随着改革开放的深入,与国外技术交流的增多，我国对产品的概念设计已有了认识上的提高，并正在工作实践中贯彻执行。
譬如，过去产品开发是从设计任务书开始的，而设计任务书的形式比较草率。一些产品由于前期工作做的不充分，致使产品开发出来以后带着许多先天不足。有些产品设计时只顾追求先进，投产时仍不具备条件，保证不了质量，甚至投产后还要下马。CA141车投产时装卤素前大
灯，后来因为寿命低而又被迫改为白炽灯。现在开发的新产品比较注意先进性与可行性之间的关系。为了提高灯具的水平，国内相关行业也在提高，注意到与主机厂的同步开发。目前日本与德国的公司都在中国设厂，对国内的灯具行业是一个大的推动。
一个产品从孕育方案到形成一个明确的概念，直至体现到可展示的概念车上，要经过几周到一年多的时间。在这一段时间里，要做市场调查，预测投入市场后的竞争力如何，成本估算时从投入产出比进行分析，企业会不会赢利。对企业的设备状况，资源的利用情况，新投入多少？对产品的选型要非常慎重，产品的设计指标是否先进。与国内外同类车型的对比分析，是否达到先进水平，做到知己知彼。要经过大量试验、测绘、分析，掌握产品的情况。
对于产品的形体要精心布置，现代汽车是一个多学科技术的集合体，就汽车车身而言，涉及到空气动力学、人机学、结构力学、机械工程学、材料学、美学等等。
（2）改进了设计流程
过去产品设计主要流程是美术效果图，1:5～1:1油泥模型，主图板，产品图，样板，主模型，提供给工艺制造部门的主要依据是图纸、样板、主模型。车身曲面的表达是用制表面的方法，手工绘制。
现在的产品设计比过去有很大提高，由计算机的辅助，已不再绘制过去那样1:1主图板了。
一个产品从孕育方案到形成一个明确的概念，直至体现到可展示的概念车上，要经过几周到一年多的时间。在这一段时间里，要做市场调查，预测投入市场后的竞争力如何，成本估算时从投入产出比进行分析，企业会不会赢利。对企业的设备状况，资源的利用情况，新投入多少？对产品的选型要非常慎重，产品的设计指标是否先进。与国内外同类车型的对比分析，是否达到先进水平，做到知己知彼。要经过大量试验、测绘、分析，掌握产品的情况。
对于产品的形体要精心布置，现代汽车是一个多学科技术的集合体，就汽车车身而言，涉及到空气动力学、人机学、结构力学、机械工程学、材料学、美学等等。
（2）改进了设计流程
过去产品设计主要流程是美术效果图，1:5～1:1油泥模型，主图板，产品图，样板，主模型，提供给工艺制造部门的主要依据是图纸、样板、主模型。车身曲面的表达是用制表面的方法，手工绘制。
现在的产品设计比过去有很大提高，由计算机的辅助，已不再绘制过去那样1:1主图板了。
已把设计师从繁重的主图板工作中解放出来。80年代一汽引进了日本三菱公司的FK驾驶室技术，那时过渡到线图，线图绘制在薄膜板上，可以站着画，画好图可以卷起来，可以复制传递给下道工序。现在又有提高，把二维制图推进到三维建模上，有了计算机的三维电子模型，再转换成必要的二维图纸。这样三维数据可以输出绘后序工程。这一程序上的变化，改变了过去设计与工艺的串行工作的方法，使后序工程有可能提前介人，向并行工程迈了一大步。
（3）推行并行工程和价值工程，编制产品开发的网络计划
在引进三菱FK驾驶室技术时，学习了并行工程中如何编制网络计划，加强了部门之间的组织管理，合理交叉，一汽编制了CA151K的网络计划，从设计到投产列出了整个日程安排，对缩短产品开发周期起到一定推动作用。
从设计环节入手，实行成本控制。一汽翻译出版了《价值工程》一书，并专门请该书作者石原先生来厂讲学。汽研所产品规划室与厂成本科共同研究如何降低成本实现质量控制，正确处理使用价值与成本的关系。
过去解放牌汽车的车箱要加保险架，因为增加成本而不能通过。驾驶室底板温度过高，用户要求增加地毯，也因增加成本而不能实现。当然这些措施最终还是实现了，主要是认识不
（3）推行并行工程和价值工程，编制产品开发的网络计划
在引进三菱FK驾驶室技术时，学习了并行工程中如何编制网络计划，加强了部门之间的组织管理，合理交叉，一汽编制了CA151K的网络计划，从设计到投产列出了整个日程安排，对缩短产品开发周期起到一定推动作用。
从设计环节入手，实行成本控制。一汽翻译出版了《价值工程》一书，并专门请该书作者石原先生来厂讲学。汽研所产品规划室与厂成本科共同研究如何降低成本实现质量控制，正确处理使用价值与成本的关系。
过去解放牌汽车的车箱要加保险架，因为增加成本而不能通过。驾驶室底板温度过高，用户要求增加地毯，也因增加成本而不能实现。当然这些措施最终还是实现了，主要是认识不
能统一，在市场竞争的大环境下，这些问题都迎刃而解，其根本原因是认识到用户是上帝。
（4）产品在循环改进中逐渐走向成熟
过去对产品试制常说第几轮试制。美国福特公司也曾介绍过他们的4C（四个循环，4Circle），对这四个循环可以这么说：市场销售的信息、用户的要求是产品设计的出发点；而产品设计的成果又是销售的起点；产品在循环改进中完善成熟。其他公司也介绍过三轮试制、两轮批量试制、试验的产品开发过程，最后是大量生产。
这种循环往复的改进过程，是设计的出发点，设计不是凭空想出来的，产品一定要经得起用户的检验，这样的产品才有竞争力。
（4）产品在循环改进中逐渐走向成熟
过去对产品试制常说第几轮试制。美国福特公司也曾介绍过他们的4C（四个循环，4Circle），对这四个循环可以这么说：市场销售的信息、用户的要求是产品设计的出发点；而产品设计的成果又是销售的起点；产品在循环改进中完善成熟。其他公司也介绍过三轮试制、两轮批量试制、试验的产品开发过程，最后是大量生产。
这种循环往复的改进过程，是设计的出发点，设计不是凭空想出来的，产品一定要经得起用户的检验，这样的产品才有竞争力。
2．造型技术的提高
产品的形象好坏，造型的优劣起决定作用。第一届年会以来一汽推出许多新产品，国内其它厂家也都有不错的新产品问世。这和造型水平的提高有关，具体表现在以下几点：
（1）继承与创新
小红旗是在Audi基础上改进的，也有别于全新开发，一方面要继承Audi外形基础，尽量不改动驾驶室，另一方面又要和Audi有较大区别。同时还要考虑她是红旗轿车的系列产品，在外形上尽量体现红旗特征，所以这种造型难度比全新造型还要困难。
产品的形象好坏，造型的优劣起决定作用。第一届年会以来一汽推出许多新产品，国内其它厂家也都有不错的新产品问世。这和造型水平的提高有关，具体表现在以下几点：
（1）继承与创新
小红旗是在Audi基础上改进的，也有别于全新开发，一方面要继承Audi外形基础，尽量不改动驾驶室，另一方面又要和Audi有较大区别。同时还要考虑她是红旗轿车的系列产品，在外形上尽量体现红旗特征，所以这种造型难度比全新造型还要困难。
此外，一汽推出的轻型汽车系列产品，也是在引进国外80年代初产品基础上加以改进的，在改进中又有提高。譬如日本原车单排座和双排座卡车Cabstar是一种外貌，厢式车URvan11座客车又有自己的样子，经过改造把三个驾驶室前围统一起来，前部重新造型，嫁接在后部车身上。改造后的车身，因为风窗倾角加大了，流线型改善了，前水箱面罩统一了，时代感增强了，当然也有全新外形的尝试，CA6410流线型（厢式车）、高顶厢式车QY6460G9的改貌，都说明我们在造型创意方面有所提高。
（2）时代感
汽车的造型要反映出时代的潮流，为什么产品过时会影响产品的销售。在推陈出新方面，汽车造型是最敏感的。在一汽的新产品造型中，力求跟上时代，譬加80年代以来的造型有一种加大弧线，增加圆角，不像过去棱线过多，直线条也不少，显得产品很生硬。特别是90年代以来曲面、弧线造型使产品更赏心悦目，更与人的感觉和谐。
在造型实践及与国外的交往中，认识到造型的时代感很重要。据专家们分析，“圆风”过去之后也可能会流行圆中带有几何形体的造型，汽车彩仍然以回归自然的彩受欢迎。
(3)造型技法的提高
过去造型人员绘画多用水粉画，画起来费时费力。近几年国内主要厂家，也采用Mark笔与
（2）时代感
汽车的造型要反映出时代的潮流，为什么产品过时会影响产品的销售。在推陈出新方面，汽车造型是最敏感的。在一汽的新产品造型中，力求跟上时代，譬加80年代以来的造型有一种加大弧线，增加圆角，不像过去棱线过多，直线条也不少，显得产品很生硬。特别是90年代以来曲面、弧线造型使产品更赏心悦目，更与人的感觉和谐。
在造型实践及与国外的交往中，认识到造型的时代感很重要。据专家们分析，“圆风”过去之后也可能会流行圆中带有几何形体的造型，汽车彩仍然以回归自然的彩受欢迎。
(3)造型技法的提高
过去造型人员绘画多用水粉画，画起来费时费力。近几年国内主要厂家，也采用Mark笔与
粉擦绘的方法。这样画出的效果更接近汽车油漆在外面的反光效果。几年来二汽连续向三菱公司、德国Audi公司、韩国大宇公司、意大利I.DE.A公司、美国Ford公司派出造型人员培训，他们在造型技法上有很大提高。
(4)造型手段、造型材料
近几年来，一、二汽都购买了国外的油泥、绘画用具、纸张、贴带、雕塑工具，为造型部门购买了三坐标测量仪、平台，甚至不惜重金，建造现代化的造型间，引进先进的Alias造型软件及硬件设备，使我国的造型条件焕然一新。有了新的造型设备，使得模型制作水平也有长足的进步。过去靠方箱、高度尺测量模型，既笨重又精度低，所以模型质量不高，现在已具备制造高精度模型的条件。
(4)造型手段、造型材料
近几年来，一、二汽都购买了国外的油泥、绘画用具、纸张、贴带、雕塑工具，为造型部门购买了三坐标测量仪、平台，甚至不惜重金，建造现代化的造型间，引进先进的Alias造型软件及硬件设备，使我国的造型条件焕然一新。有了新的造型设备，使得模型制作水平也有长足的进步。过去靠方箱、高度尺测量模型，既笨重又精度低，所以模型质量不高，现在已具备制造高精度模型的条件。
3．结构设计
(1)取消了主图板
过去产品设计，车身绘图的基础就是主图板。只有主图板画好了才能出产品图，取样板。但是主图板是1:1原车大小，而且是二维制图，侧视图、俯视图、正视图分别绘制，求点求线相互投影非常困难，车身表面曲线又是由许多点组成，曲线板只好平放才能绘制，人只好趴在上面，非常辛苦。
(1)取消了主图板
过去产品设计，车身绘图的基础就是主图板。只有主图板画好了才能出产品图，取样板。但是主图板是1:1原车大小，而且是二维制图，侧视图、俯视图、正视图分别绘制，求点求线相互投影非常困难，车身表面曲线又是由许多点组成，曲线板只好平放才能绘制，人只好趴在上面，非常辛苦。
现在有了塑料薄膜，可分头绘画，有了计算机辅助，在计算机上可以实现三维设计。完全可以取代主图板的功能，计算机的制图精度比人工绘制精度高，主图板的精度是0.25mm，而计算机可以达到0.1mm。
(2)结构设计水平的提高
随着科技的进步，大型多工位压床的诞生，可以使结构零件尺寸加大，分块数减少，可以减少焊接工作量。现代轿车车身，采取整块侧围，提高门与门洞的配合精度。
从设计入手，合并零件、合并功能，是最好的途径。譬如，有的车把水箱面罩与保险杠合并到一起，大大减少零件数，提高装配精度。流水槽采取埋入式结构，改善了外观，减少噪声，也是可取的设计。
(3)系列化设计技术
在产品开发初期，制定基本型以外的变型计划，可以为企业节省大量资金，为用户多提供产品品种。
近年来，一汽产品系列利用FK平头驾驶室开发出加宽、加高的、卧铺改后座的产品。轻型车也有单排、双排、厢式系列（平顶、半高顶、高顶），不同长度、不同吨位的各种车型，使企业产品市场覆盖面大大增加。
(2)结构设计水平的提高
随着科技的进步，大型多工位压床的诞生，可以使结构零件尺寸加大，分块数减少，可以减少焊接工作量。现代轿车车身，采取整块侧围，提高门与门洞的配合精度。
从设计入手，合并零件、合并功能，是最好的途径。譬如，有的车把水箱面罩与保险杠合并到一起，大大减少零件数，提高装配精度。流水槽采取埋入式结构，改善了外观，减少噪声，也是可取的设计。
(3)系列化设计技术
在产品开发初期，制定基本型以外的变型计划，可以为企业节省大量资金，为用户多提供产品品种。
近年来，一汽产品系列利用FK平头驾驶室开发出加宽、加高的、卧铺改后座的产品。轻型车也有单排、双排、厢式系列（平顶、半高顶、高顶），不同长度、不同吨位的各种车型，使企业产品市场覆盖面大大增加。
(4)设计与后序工程的结合
在当代产品设计中，已不像过去那种串行工程那样，设计完了再传给下道工序，设计未完，后序工作无法介入。现在在计算机上进行，有条件随时将设计结果传递给下道工序，工艺人员也可提前与设计人员讨论结构，从设计之初就得以改进工艺性。有了线图，经拷贝之后工艺人员在上面继续画模具线图、夹具线图，可以同时开展工作。
(5)选材设计
过去设计选材受国产材料质量限制，品种有限，现在情况好多了。材料种类由过去08钢、08A1，又增加镀锌板、高强度低合金板，厚度由多用的1.0～1.2mm降低为0.8、0.9、1.0mm，个别为1.2mm。
非金属材料也有较大增长。驾驶室内软化设计，座椅、保险杠采用塑料件、SMC件增多。几年来国内采用玻璃钢制作车身及零件有一定发展，当然与国外相比还远远不够。
在当代产品设计中，已不像过去那种串行工程那样，设计完了再传给下道工序，设计未完，后序工作无法介入。现在在计算机上进行，有条件随时将设计结果传递给下道工序，工艺人员也可提前与设计人员讨论结构，从设计之初就得以改进工艺性。有了线图，经拷贝之后工艺人员在上面继续画模具线图、夹具线图，可以同时开展工作。
(5)选材设计
过去设计选材受国产材料质量限制，品种有限，现在情况好多了。材料种类由过去08钢、08A1，又增加镀锌板、高强度低合金板，厚度由多用的1.0～1.2mm降低为0.8、0.9、1.0mm，个别为1.2mm。
非金属材料也有较大增长。驾驶室内软化设计，座椅、保险杠采用塑料件、SMC件增多。几年来国内采用玻璃钢制作车身及零件有一定发展，当然与国外相比还远远不够。
4．人机工程的应用
在汽车设计中，应用人机学的研究成果有了进步。过去在进行车身布置中经验不足，近几年有一定的实践。中国人体尺寸标准已经公布数据。
随着轿车的普及，空调装置装备率的提高，车用空调的生产与协作配套也比较容易。内饰
在汽车设计中，应用人机学的研究成果有了进步。过去在进行车身布置中经验不足，近几年有一定的实践。中国人体尺寸标准已经公布数据。
随着轿车的普及，空调装置装备率的提高，车用空调的生产与协作配套也比较容易。内饰
软化材料的配套水平提高，材料的彩丰富、透气性、阻燃性、纹理更适应用户的要求。座椅的弹性特性的改进，有的厂家还直接引用国外先进产品，合资建厂为国内配套创造良好条件，改变了过去有设计无法配套的局面。
在安全性方面，安全带已普遍在轿车安装，国内生产的诸多中高级轿车装安全气囊也在实施中。
提高仪表的视认性和左右方向盘的通用性，在一汽设计的MPV多功能厢式车上采用中央布置式仪表。利用手伸及界面检查操纵方便性，MPV小红旗的变速杆布置在仪表板上，副仪表板弱化或取消，使驾驶员和副驾驶员横向移动方便。这些措施都是应用人机学的结果。
在安全性方面，安全带已普遍在轿车安装，国内生产的诸多中高级轿车装安全气囊也在实施中。
提高仪表的视认性和左右方向盘的通用性，在一汽设计的MPV多功能厢式车上采用中央布置式仪表。利用手伸及界面检查操纵方便性，MPV小红旗的变速杆布置在仪表板上，副仪表板弱化或取消，使驾驶员和副驾驶员横向移动方便。这些措施都是应用人机学的结果。
5．CAD／CAM／CAE／CAPP技术的应用
十多年来我国在计算机辅助设计方面，有很大进步。几大集团公司和研究单位，都先后装备了不少软件和硬件，改变了过去手工绘图的局面。
80年代初，长春汽车研究所引进了意大利DBA公司的DEA LA11DA三坐标测量仪，大型平板绘图机（GERBER3178），CDC CYBBBR180-810计算机系统，多台数控机床，应用ICEIIDDN，CADA11软件，花费500万美元，形成一个小规模的CAD、CAN系统。1993年后又连续三年投资800多万美元，引进了160十多台工作站，用于汽研、车身装备厂、电算处和
十多年来我国在计算机辅助设计方面，有很大进步。几大集团公司和研究单位，都先后装备了不少软件和硬件，改变了过去手工绘图的局面。
80年代初，长春汽车研究所引进了意大利DBA公司的DEA LA11DA三坐标测量仪，大型平板绘图机（GERBER3178），CDC CYBBBR180-810计算机系统，多台数控机床，应用ICEIIDDN，CADA11软件，花费500万美元，形成一个小规模的CAD、CAN系统。1993年后又连续三年投资800多万美元，引进了160十多台工作站，用于汽研、车身装备厂、电算处和
工艺制造单位，还相应引进了适用软件，用于产品设计的pro／CDRS造型软件，机辅线图设计的ICMSURF，数控加工和结构设计的EUCLID、Pro／E，用做运动校核、强度、刚度、碰撞等分析软件ANSYS、NASTRAN。硬件装配SGI、SUN工作站及数据交换IGES4.0，VDAFS、专用接口等。1995年引进两套ICEMSURF软件；1998年前后又于PTC公司购买200万元软件的合同，并购买二套Aias造型软件；1999年又购买12套CATIA工程软件，使得一汽在计算机辅助设计方面有了长足进步。目前初步具备计算机辅助设计全过程的能力。
6．车身试验
车身试验也增添设备，空调试验室、安全带试验台已投入使用，MTS强度振动试验台，在产品快速试验中发挥重要作用。1999年在长春汽车研究所完成了汽车碰撞室的建设并投入使用，对于检验车身的结构强度、刚度、安全气囊的效用的研究提供了必要的条件。
空气动力学试验，近几年已先后做过CA141空车风洞试验，捷达改车头等空气动力特性研究。并且对计算机辅助空气动力学的研究与气动中心、院校合作开展工作。国内正开展对计算机模拟碰撞试验，模拟冲压件拉延过程的研究，相应的软件引进也有一定进展。
车身试验也增添设备，空调试验室、安全带试验台已投入使用，MTS强度振动试验台，在产品快速试验中发挥重要作用。1999年在长春汽车研究所完成了汽车碰撞室的建设并投入使用，对于检验车身的结构强度、刚度、安全气囊的效用的研究提供了必要的条件。
空气动力学试验，近几年已先后做过CA141空车风洞试验，捷达改车头等空气动力特性研究。并且对计算机辅助空气动力学的研究与气动中心、院校合作开展工作。国内正开展对计算机模拟碰撞试验，模拟冲压件拉延过程的研究，相应的软件引进也有一定进展。
7．技术交流与人才培养
十几年来，我国与发达的汽车生产国签订不少技术转让合同。各厂都派出不同层次的技术人员到国外实习，培训了相当多的技术骨干。一汽先后引进三菱FK驾驶室技术，日产公司的Cabstar、URvan驾驶室，德国的Audi、Jetta，美国Ford公司的Chylesler汽车，先后都进行过较大的改造，又请意大利I.DE.A公司设计MPV多功能车，一汽、东风与天津中心联合开发电动车车身，派一大批人到意大利培训。造型人员有一批人到美国、韩国大宇等公司合作开发。另外频繁聘请国外专家来厂讲学。国内举办多次车身设计短训班，每两年开一次设计年会。进行CATIA，Alias，Pro／E等技术软件的培训。
车身队伍也发生较大变化，一是队伍年轻化，完成新老交替。二是人数增加一倍以上，一汽汽车研究所车身设计人员由66人增加至144人，由2个设计室，扩展到7个科室（车身设计科、轿车车身设计科、CAD室、车身实验室、非金属室、造型室及组织管理科），工装设计与工装制造的队伍也有较大变化与发展。
车身队伍也发生较大变化，一是队伍年轻化，完成新老交替。二是人数增加一倍以上，一汽汽车研究所车身设计人员由66人增加至144人，由2个设计室，扩展到7个科室（车身设计科、轿车车身设计科、CAD室、车身实验室、非金属室、造型室及组织管理科），工装设计与工装制造的队伍也有较大变化与发展。
8．法规与标准
车身设计离不开贯彻标准与有关法规。在我国标准不完善的情况下，参照国际标准：SAE、ISO、FMVSS、JIS、EEC、ECE等标准，制定载重车驾驶室尺寸标准、中国人体尺寸标准、车身制图标准、安全带标准等，对产品设计起到了指导作用，并为向国际接轨打下
车身设计离不开贯彻标准与有关法规。在我国标准不完善的情况下，参照国际标准：SAE、ISO、FMVSS、JIS、EEC、ECE等标准，制定载重车驾驶室尺寸标准、中国人体尺寸标准、车身制图标准、安全带标准等，对产品设计起到了指导作用，并为向国际接轨打下
基础。
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