人物名片：

  蘭杰，重慶市光學機械研究所有限公司新能源汽車車身產(chǎn)品設計概念驗證中心研發(fā)負責人

行業(yè)現(xiàn)狀：

在設計領域，新能源汽車通常在一年內迭代3至5次設計。而設計概念驗證是產(chǎn)品批量生產(chǎn)前的必經(jīng)之路。2024年5月，重慶市科學技術研究院下屬的重慶市光學機械研究所有限公司成立新能源汽車車身產(chǎn)品設計概念驗證中心，不斷引入新材料、新技術、新設備，至今已驗證了2款全新開發(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種整車內外飾產(chǎn)品做設計概念驗證，需要多長時間？

  在傳統(tǒng)燃油車領域，這一過程大約需要3個月。而在新能源汽車領域，大約需要70天。

  在兩江新區(qū)，重慶科學技術研究院下屬的重慶市光學機械研究所有限公司（下稱：光機所）新能源車身產(chǎn)品設計概念驗證中心（下稱：驗證中心），將這一時限壓縮到了45天。

這是怎么做到的？1月13日，驗證中心研發(fā)負責人蘭杰告訴記者，這是光機所作為“老革命”，發(fā)揮全部“內力”直面新能源汽車新挑戰(zhàn)的成果。

  驗證周期更短

  CAM、3D打印、激光制造、新材料齊上陣

  “在我們成功完成這個訂單以前，其實大家心里都沒底?！碧m杰說，光機所的發(fā)展歷程超過50年，而自己的從業(yè)經(jīng)歷也有14年。但此前，無論是光機所還是蘭杰本人，主業(yè)都在燃油車領域。

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

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

  “這個要求合理嗎？”“我們咋可能做到？”一時間，驗證中心遍布緊張的氣氛。

  此時，光機所出手，為驗證中心提供了支持。

  原來，2000年，光機所在西部地區(qū)率先引入3D打印、光學掃描等技術。自此，重慶的汽摩產(chǎn)品可以通過3D打印先試制樣品，通過驗證后再投產(chǎn)，大幅提升了質量。

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

這些“家底”都用到了前述55種整車內外飾產(chǎn)品的批產(chǎn)工藝試制驗證中。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；時間周期短，就用CAM（計算機輔助制造）自動編程，指揮機械遠程完成焊接等操作；精確度要求高，就用激光進行切割、焊接，加工精度可達0.01毫米……

經(jīng)過一番“白加黑”“5+2”的連軸轉苦戰(zhàn)，最終，驗證中心用45天時間完成了55種整車內外飾產(chǎn)品的批產(chǎn)工藝試制驗證，創(chuàng)下同類驗證速度的“新高”。

蘭杰感慨，經(jīng)此一役，驗證中心上下深刻感受到，新能源汽車賽道雖然“卷”，但光機所和團隊都具備在這一賽道中競爭的實力。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。

  設計迭代更快

  燃油車三五年迭代一次設計，新能源汽車一年迭代三五次

  不過，盡管光機所“內力”深厚，驗證中心從燃油車車身產(chǎn)品設計概念驗證轉型新能源賽道，仍然要直面諸多挑戰(zhàn)。

  “最明顯的挑戰(zhàn)，就是新能源汽車設計的更新迭代比燃油車快很多?！?/span>

  蘭杰說，燃油車的設計迭代周期一般是3-5年，而新能源汽車的設計迭代周期則可以加快到一個季度甚至2個月。

  自從驗證中心成立以來，蘭杰和同事們的日程表“顆粒度”已經(jīng)排到了小時，他經(jīng)常在手機上設多個鬧鐘，提醒自己及時推進項目。

  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)——為燃油車做驗證的老經(jīng)驗不能“照搬”，反而是要格外細心。

  蘭杰說，此前，驗證中心在設計概念驗證中，就為新能源車企抓到一個“BUG”：某新能源車企設計的一款混動車型的導油管，采用異型設計，外觀很“炫酷”，在圖紙上看也合理。但驗證中心試制出樣品進行測試時，發(fā)現(xiàn)這款導油管的噴射位置不夠準確。

  “導油管的噴射不夠準確，就會造成機油潤滑效果差，會影響車輛的性能。”蘭杰說，并且，這款導油管設計獨特，重新開模制造的成本很高，不適合批量生產(chǎn)。

經(jīng)過綜合研判，驗證中心建議該車企更換導油管設計，并給出了初步的設計建議方案。后續(xù)，車企采納了驗證中心對導油管產(chǎn)品的結構優(yōu)化方案，順利進行量產(chǎn)，成功推出了新車型。

  對輕量化需求更高

  運用新材料、新技術讓新能源汽車車身減重15%至20%

  一次次挑戰(zhàn)，也激發(fā)出了驗證中心的拼搏熱情。在重慶市科學研究院和光機所的支持下，驗證中心團隊不僅在概念驗證方面助力新能源汽車加速上市，還從設計及新材料應用方面，幫助新能源汽車減重。

  “對新能源汽車來說，減重是剛需?！碧m杰介紹，新能源汽車整體越輕，續(xù)航就會表現(xiàn)得越好。所以，不少車企都向驗證中心提出過減重的需求。

  對此，驗證中心提出了一種新思路：車門連接件、剎車卡鉗等車身結構件，在傳統(tǒng)設計中都是實心。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？驗證中心運用CAM技術，采用了拓撲優(yōu)化。簡單地說，就是通過改變車身結構件的內部排列結構，通過選取新材料進行3D打印，用類似蜂窩狀的結構來保證強度，讓結構件做到“空心”，從而減重。

  “傳統(tǒng)制造工藝，無法做到拓撲優(yōu)化的設計。而光機所在3D打印、精密制造方面積累的技術優(yōu)勢，正好能發(fā)揮出來。”蘭杰說，驗證中心幫助多家車企設計、制造輕量化車身結構件，在保證車身強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，自去年5月驗證中心成立以來，已經(jīng)接到了48單新能源汽車車身產(chǎn)品概念驗證業(yè)務，服務新能源車企8家。目前，重慶的龍頭新能源車企如長安、賽力斯等，均與驗證中心長期合作。

  蘭杰表示，下一步，他和同事們要繼續(xù)苦練“內功”，不斷學習和研發(fā)新能源汽車賽道的新技術。并且還要和車企、材料供應商、市內外高校等加強合作，整合各方產(chǎn)業(yè)和學科資源，共同攻克技術難關，為重慶乃至全國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻力量。

（來源：重慶日報）