汽车车身产品开发流程和设计方法教学PPT

1、普通高等教育 “十一五”国家级规划教材 汽车车身设计 第一章 车身产品开发流程和设 计方法 提纲 第一节 概述 一、现代产品开发流程 二、现代车身设计技术 三、我国汽车工业的车身设计水平 第二节 现代车身产品开发流程和方法 一、现代车身产品开发流程 二、现代车身设计方法 第三节 基于知识的虚拟产品开发 一、基于知识工程 二、虚拟产品开发 现代产品设计过程特点 并行的、协同的、面向全生命周期的设计 模式 战略类产品开发项目流程 产品管理 概念开发 批量开发 批量准备 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身产 品开发流程和方法 一

2、现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识的 虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 计算机辅助造型技术 虚拟现实技术 空气动力学模拟 人机工程技术 数字样机技术 cae数据驱动和验证技术 模块化设计技术 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身产 品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识的 虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 计算机辅助造型技术 将造型胶带图由三维扫描仪直接输入计算 机，经过逆向建模和cas造型，得到三维 可加工的数学模型 优点： 省

3、略比例模型的制作环节，缩短造型周期 提高了数据精度 内外表面三维数据，为后序工程和工艺分析提 供共享的数学模型 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 虚拟现实技术 是厂商展示实力、辅助造型设计的一种手 段，为方案评审提供了准确的依据 能充分发挥人的创造性，使设计中渗入更 多实用性、艺术性因素 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代

4、车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 空气动力学模拟 空气动力学原理在车身造型设计中的应用 已经成为造型构思的重要依据 轿车：减少空气阻力和空气升力，提高整 车的经济性和操纵稳定性 商用车：改进驾驶室的流线型设计，降低 车辆的风阻和油耗，改善经济性 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 人机工

5、程技术 改善驾驶员和乘员在驾驶和乘坐状态下的 舒适性、视野性、手伸及性、操纵方便性 等 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 数字样机技术 目前世界汽车行业产品开发的主流技术 在车身开发中的应用： 1. 白车身焊接过程模拟 2. 车门玻璃装配模拟 3. 运动干涉分析 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法

6、一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 cae数据驱动和验证技术 白车身和部件的静态、动态、安全、疲劳 分析 空间和管路的cfd分析 钣金件的冲压成形可行性分析 塑料件注塑过程的模拟分析和优化设计等 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 模块化设计技术 在系列化和平台设计的背景下提出 模块化程度和趋势日益明显 零部件供应

7、商自主开发能力提高 总成开发的技术革新 产品开发的职责向供应商转移 目前：车门、仪表板、顶后侧内饰、白车 身 未来：白车身模块和座舱模块 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 略 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于

8、知识工程 二虚拟产品开发 各个阶段的进程都设有一个审查、验收的关 键里程碑 在每个里程碑对新车型的所有指标都必须经 过严格考核 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 1产品策划 目的：规划和定义车身产品开发的指导原 则、开发内容、关键技术、性能指标、实 施路线、风险分析等 形成后续开发活动的指导性文件，作为造 型、设计、试制、试验阶段的输入条件 重

9、要的工作内容重要的工作内容 apqp qfd swot分析等 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 2概念设计 确定方案和参数 内容：车身布置、车身造型、结构可行性 研究 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第

10、三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 3技术设计 造型评审通过并冻结后，进行的结构方面 的详细设计工作 内容：三维结构设计、二维工作图设计 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 4 产品试制 是产品开发过程中相当重要的验证环节 三个阶段：设计试制、实验试制和生产前 阶段试制 l

11、第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 5产品试验 是产品验证的重要环节 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 分类 按试验对象 整车试验 白车身试验

12、 系统试验 零部件试验 按试验对象的制造状态 a样车（件）试验 b样车（件）试验 c样车（件）试验 按验证目的 性能试验 可靠性试验 （一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 6生产准备 产品试制和试验后的设计冻结，意味着产 品生产准备全面启动 内容：制造确认、批量生产确认 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （二）车身产品开发内容（二）车身产品开发内容 1车身造型 2车身结构可研 3三

13、维结构设计 4二维图设计 5cae计算及验证 6车身试制 7车身试验 8工艺支持 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）性能设计（一）性能设计 （二）精益设计（二）精益设计 （三）并行工程（三）并行工程 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基

14、于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）性能设计（一）性能设计 现代设计是以cae技术为支撑的性能设计。从概念设 计开始，贯穿整个产品技术设计阶段，直到后序的产 品试验验证，都以目标性能为指导 三大要素三大要素 前期对标 设计中cae分析验证 产品验证环节捆绑于各个阶段，实行闭环控制 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （一）性能设计（一）性能设计 主要控制阶段和过程

15、l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （二）精益设计（二）精益设计 常应用于制造活动，致力于通过规定产品在工厂 内部的流动方式，消除瓶颈和采取节约的措施， 不断提高制造效率 精益原则理论逐渐扩展到设计、市场和新产品引 入等新兴领域 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身

16、设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 （三）并行工程（三）并行工程 组织跨部门多学科的开发小组，协同工作 对设计工艺制造等上下游各方面进行同时考 虑和并行交叉设计 优点：开发时间大大缩短，质量和成本得到改善 设计阶段的并行工程： 开发流程的并行 设计方案的并行 项目团队的协同工作 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 1. kbe的基本概念 kbe是一种

17、工程设计方法学，它通过对设计 方案、设计过程进行知识的捕捉和构造，并 对设计方法和设计过程进行定义，根据功能 要求、部件信息和处理过程的描述，快速生 成新的设计方案，从而高效地指导设计 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 2. kbe的应用价值 提高设计的自动化程度，降低设计迭代次数 ，缩短设计周期 使cad设计融入领域专家的知识与经验，提 高设计品质 设计早期就能检查设计方案对于制造性、工

18、 艺性、成本等要求的可行性，便于并行工程 的实现，降低设计成本 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 3. kbe的总体结构 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 1. vpd基本概念 也称虚拟设计制造，是产品设计制造的真实过 程在虚拟环境中的映射 l第一节 概述 一现代产品开发流程 二现代车身设计技术 三我国汽车工业的车 身设计水平 l第二节 现代车身 产品开发流程和方法 一现代车身产品开发 流程 二现代车身设计方法 l第三节 基于知识 的虚拟产品开发 一基于知识工程 二虚拟产品开发 2. vpd关键技术 全息产品的建模理论与方法。 基于知识的设计 设计过程的规划、集成与优化 虚拟环境中的人机工程学