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  蘭杰，重慶市光學(xué)機(jī)械研究所有限公司新能源汽車車身產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念驗(yàn)證中心研發(fā)負(fù)責(zé)人

行業(yè)現(xiàn)狀：

在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，新能源汽車通常在一年內(nèi)迭代3至5次設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)概念驗(yàn)證是產(chǎn)品批量生產(chǎn)前的必經(jīng)之路。2024年5月，重慶市科學(xué)技術(shù)研究院下屬的重慶市光學(xué)機(jī)械研究所有限公司成立新能源汽車車身產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念驗(yàn)證中心，不斷引入新材料、新技術(shù)、新設(shè)備，至今已驗(yàn)證了2款全新開(kāi)發(fā)車型產(chǎn)品，10款改款車型，合作企業(yè)遍布重慶、四川、浙江等地。

  給55種整車內(nèi)外飾產(chǎn)品做設(shè)計(jì)概念驗(yàn)證，需要多長(zhǎng)時(shí)間？

  在傳統(tǒng)燃油車領(lǐng)域，這一過(guò)程大約需要3個(gè)月。而在新能源汽車領(lǐng)域，大約需要70天。

  在兩江新區(qū)，重慶科學(xué)技術(shù)研究院下屬的重慶市光學(xué)機(jī)械研究所有限公司（下稱：光機(jī)所）新能源車身產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念驗(yàn)證中心（下稱：驗(yàn)證中心），將這一時(shí)限壓縮到了45天。

這是怎么做到的？1月13日，驗(yàn)證中心研發(fā)負(fù)責(zé)人蘭杰告訴記者，這是光機(jī)所作為“老革命”，發(fā)揮全部“內(nèi)力”直面新能源汽車新挑戰(zhàn)的成果。

  驗(yàn)證周期更短

  CAM、3D打印、激光制造、新材料齊上陣

  “在我們成功完成這個(gè)訂單以前，其實(shí)大家心里都沒(méi)底。”蘭杰說(shuō)，光機(jī)所的發(fā)展歷程超過(guò)50年，而自己的從業(yè)經(jīng)歷也有14年。但此前，無(wú)論是光機(jī)所還是蘭杰本人，主業(yè)都在燃油車領(lǐng)域。

變化發(fā)生在2024年，“老資格”的光機(jī)所為了更好地服務(wù)重慶打造“33618”先進(jìn)制造業(yè)集群，成立驗(yàn)證中心，踏入新能源汽車賽道。

初入新賽道，驗(yàn)證中心就接到一個(gè)大單：某新能源汽車主機(jī)廠新車型要對(duì)前后保險(xiǎn)杠、儀表板、前端框架、頂棚、地毯等55種整車內(nèi)外飾產(chǎn)品進(jìn)行批產(chǎn)工藝試制驗(yàn)證。正常的驗(yàn)證周期一般是在70天，而為了加快上市，主機(jī)廠只給驗(yàn)證中心50天。

  “這個(gè)要求合理嗎？”“我們咋可能做到？”一時(shí)間，驗(yàn)證中心遍布緊張的氣氛。

  此時(shí)，光機(jī)所出手，為驗(yàn)證中心提供了支持。

  原來(lái)，2000年，光機(jī)所在西部地區(qū)率先引入3D打印、光學(xué)掃描等技術(shù)。自此，重慶的汽摩產(chǎn)品可以通過(guò)3D打印先試制樣品，通過(guò)驗(yàn)證后再投產(chǎn)，大幅提升了質(zhì)量。

截至2024年，光機(jī)所已經(jīng)集成了數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真分析、3D打印、高精度數(shù)控制造、三維光學(xué)檢測(cè)等共性高精技術(shù)手段，可以進(jìn)行快速模具設(shè)計(jì)研發(fā)、工程樣機(jī)（樣件）小批量快速試制等。

這些“家底”都用到了前述55種整車內(nèi)外飾產(chǎn)品的批產(chǎn)工藝試制驗(yàn)證中。產(chǎn)品種類多，就使用可塑性更高的新材料制作快速模具，用3D打印迅速制作樣品；時(shí)間周期短，就用CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）自動(dòng)編程，指揮機(jī)械遠(yuǎn)程完成焊接等操作；精確度要求高，就用激光進(jìn)行切割、焊接，加工精度可達(dá)0.01毫米……

經(jīng)過(guò)一番“白加黑”“5+2”的連軸轉(zhuǎn)苦戰(zhàn)，最終，驗(yàn)證中心用45天時(shí)間完成了55種整車內(nèi)外飾產(chǎn)品的批產(chǎn)工藝試制驗(yàn)證，創(chuàng)下同類驗(yàn)證速度的“新高”。

蘭杰感慨，經(jīng)此一役，驗(yàn)證中心上下深刻感受到，新能源汽車賽道雖然“卷”，但光機(jī)所和團(tuán)隊(duì)都具備在這一賽道中競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。在完成這一大單后，后續(xù)又有多家新能源車企上門尋求合作。

  設(shè)計(jì)迭代更快

  燃油車三五年迭代一次設(shè)計(jì)，新能源汽車一年迭代三五次

  不過(guò)，盡管光機(jī)所“內(nèi)力”深厚，驗(yàn)證中心從燃油車車身產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念驗(yàn)證轉(zhuǎn)型新能源賽道，仍然要直面諸多挑戰(zhàn)。

  “最明顯的挑戰(zhàn)，就是新能源汽車設(shè)計(jì)的更新迭代比燃油車快很多。”

  蘭杰說(shuō)，燃油車的設(shè)計(jì)迭代周期一般是3-5年，而新能源汽車的設(shè)計(jì)迭代周期則可以加快到一個(gè)季度甚至2個(gè)月。

  自從驗(yàn)證中心成立以來(lái)，蘭杰和同事們的日程表“顆粒度”已經(jīng)排到了小時(shí)，他經(jīng)常在手機(jī)上設(shè)多個(gè)鬧鐘，提醒自己及時(shí)推進(jìn)項(xiàng)目。

  并且，新能源汽車的車身部件往往極具原創(chuàng)性，這也是一種挑戰(zhàn)——為燃油車做驗(yàn)證的老經(jīng)驗(yàn)不能“照搬”，反而是要格外細(xì)心。

  蘭杰說(shuō)，此前，驗(yàn)證中心在設(shè)計(jì)概念驗(yàn)證中，就為新能源車企抓到一個(gè)“BUG”：某新能源車企設(shè)計(jì)的一款混動(dòng)車型的導(dǎo)油管，采用異型設(shè)計(jì)，外觀很“炫酷”，在圖紙上看也合理。但驗(yàn)證中心試制出樣品進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)這款導(dǎo)油管的噴射位置不夠準(zhǔn)確。

  “導(dǎo)油管的噴射不夠準(zhǔn)確，就會(huì)造成機(jī)油潤(rùn)滑效果差，會(huì)影響車輛的性能。”蘭杰說(shuō)，并且，這款導(dǎo)油管設(shè)計(jì)獨(dú)特，重新開(kāi)模制造的成本很高，不適合批量生產(chǎn)。

經(jīng)過(guò)綜合研判，驗(yàn)證中心建議該車企更換導(dǎo)油管設(shè)計(jì)，并給出了初步的設(shè)計(jì)建議方案。后續(xù)，車企采納了驗(yàn)證中心對(duì)導(dǎo)油管產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，順利進(jìn)行量產(chǎn)，成功推出了新車型。

  對(duì)輕量化需求更高

  運(yùn)用新材料、新技術(shù)讓新能源汽車車身減重15%至20%

  一次次挑戰(zhàn)，也激發(fā)出了驗(yàn)證中心的拼搏熱情。在重慶市科學(xué)研究院和光機(jī)所的支持下，驗(yàn)證中心團(tuán)隊(duì)不僅在概念驗(yàn)證方面助力新能源汽車加速上市，還從設(shè)計(jì)及新材料應(yīng)用方面，幫助新能源汽車減重。

  “對(duì)新能源汽車來(lái)說(shuō)，減重是剛需。”蘭杰介紹，新能源汽車整體越輕，續(xù)航就會(huì)表現(xiàn)得越好。所以，不少車企都向驗(yàn)證中心提出過(guò)減重的需求。

  對(duì)此，驗(yàn)證中心提出了一種新思路：車門連接件、剎車卡鉗等車身結(jié)構(gòu)件，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中都是實(shí)心。如果能在性能不變的前提下，把它們“變”空心，車身重量不就減輕了嗎？

  如何才能做到？驗(yàn)證中心運(yùn)用CAM技術(shù)，采用了拓?fù)鋬?yōu)化。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是通過(guò)改變車身結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部排列結(jié)構(gòu)，通過(guò)選取新材料進(jìn)行3D打印，用類似蜂窩狀的結(jié)構(gòu)來(lái)保證強(qiáng)度，讓結(jié)構(gòu)件做到“空心”，從而減重。

  “傳統(tǒng)制造工藝，無(wú)法做到拓?fù)鋬?yōu)化的設(shè)計(jì)。而光機(jī)所在3D打印、精密制造方面積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，正好能發(fā)揮出來(lái)。”蘭杰說(shuō)，驗(yàn)證中心幫助多家車企設(shè)計(jì)、制造輕量化車身結(jié)構(gòu)件，在保證車身強(qiáng)度和安全性的前提下，使車身重量平均降低15%至20%，有效提升新能源汽車的續(xù)航里程。

  據(jù)統(tǒng)計(jì)，自去年5月驗(yàn)證中心成立以來(lái)，已經(jīng)接到了48單新能源汽車車身產(chǎn)品概念驗(yàn)證業(yè)務(wù)，服務(wù)新能源車企8家。目前，重慶的龍頭新能源車企如長(zhǎng)安、賽力斯等，均與驗(yàn)證中心長(zhǎng)期合作。

  蘭杰表示，下一步，他和同事們要繼續(xù)苦練“內(nèi)功”，不斷學(xué)習(xí)和研發(fā)新能源汽車賽道的新技術(shù)。并且還要和車企、材料供應(yīng)商、市內(nèi)外高校等加強(qiáng)合作，整合各方產(chǎn)業(yè)和學(xué)科資源，共同攻克技術(shù)難關(guān)，為重慶乃至全國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

（來(lái)源：重慶日?qǐng)?bào)）