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| 編輯推薦: |
凝十年实践,构建尺寸工程数字新方法; 聚数据智能,引领尺寸数字闭环新方向; 铸匠心品质,树立汽车精致工艺新高度。 《汽车尺寸工程新方法论探索》是理想汽车十年实践的智慧结晶,系统阐述了数字化驱动的尺寸工程新范式。本书从传统的“尺寸十步法”结合在新能源汽车的实践,深度解析精致性达成、虚拟仿真、大数据等关键技术,并探索出适合新时期尺寸工程发展的新方法论,书中呈现了丰富的理论和实践案例,为汽车研发、制造及高校师生提供前沿的行业转型指南与应用参考。
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| 內容簡介: |
《汽车尺寸工程新方法论探索》是尺寸工程团队在行业持续发展的基础上,经过不断探索和技术创新,逐步形成的一套汽车尺寸工程新方法论。 本书的每章都通过一个尺寸工程故事,引出数字化驱动下尺寸工程的关键工作。本书以尺寸工程核心工作为主线,把汽车尺寸工程新方法论探索过程中的一幅幅画卷徐徐展开。尺寸工程的成长恰是汽车行业发展的一个生动缩影。 尺寸工程新方法论融合了数字化、智能化和大数据分析等先进技术,旨在实现由数字化驱动的端到端全闭环尺寸工程管理,助力汽车品质的稳步提升。
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| 關於作者: |
廖孟军,20年汽车行业工作经验。现任理想汽车研发运营副总裁,中国汽车工程学会理事。曾任理想汽车制造工程负责人,负责公司理想ONE、L系列增程产品、MEGA及纯电SUV系列产品线开发工作,从0到1策划了理想汽车尺寸工程部门和体系建设,全程参与和见证了理想汽车尺寸工程新方法论探索。目前主要负责公司车型项目管理、制造工程、虚拟开发与验证、材料技术和研发质量等部门工作。
徐明洋,17年汽车尺寸工程从业经验。本科和硕士分别毕业于重庆大学和华中科技大学,高级工程师,现任理想汽车尺寸工程总监。全国产品几何技术规范(GPS)标准化技术委员会(TC240)委员,牵头《中国大百科全书》(第三版)“互换性公差与配合”与“尺寸工程”的编撰;参与了7项GPS国家标准的编写工作,其中2项为第一起草人。目前的主要工作方向是尺寸工程、先进测量技术、尺寸大数据。
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| 目錄:
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第1章 尺寸工程新方法论概述 / 1 尺寸工程故事――尺寸工程探索 / 2 1.1 传统汽车尺寸工程 / 3 1.2 尺寸工程新方法论产生背景 / 6 1.2.1 精致工艺的思考 / 6 1.2.2 性能尺寸的思考 / 7 1.2.3 尺寸大数据的思考 / 8 1.3 尺寸工程新方法论业务探索 / 9 1.3.1 精致工艺探索 / 10 1.3.2 性能尺寸探索 / 10 1.3.3 尺寸大数据探索 / 11 1.4 尺寸工程新方法论模型及应用 / 12 1.4.1 尺寸工程新方法论模型 / 12 1.4.2 尺寸工程新方法论应用 / 14 本章小结 / 15 第2章 静态尺寸目标制定 / 16 尺寸工程故事――二排屏 / 17 2.1 DTS尺寸目标开发 / 18 2.1.1 DTS概念 / 18 2.1.2 尺寸目标定义 / 23 2.1.3 DTS风险评估 / 31 2.2 精致工艺目标开发 / 33 2.2.1 冲压精致工艺开发 / 33 2.2.2 焊装精致工艺开发 / 38 2.2.3 涂装精致工艺开发 / 39 2.2.4 总装精致工艺开发 / 41 2.2.5 尺寸工程精致工艺开发 / 42 2.2.6 精致工艺工业化评价模型 / 45 2.3 尺寸虚拟评审 / 47 2.3.1 尺寸虚拟评审规划 / 48 2.3.2 尺寸虚拟评审标准化 / 48 2.3.3 尺寸虚拟渲染工具 / 49 2.3.4 尺寸虚拟评审应用案例 / 52 本章小结 / 54 第3章 尺寸方案设计 / 55 尺寸工程故事――星环灯 / 56 3.1 尺寸同步工程 / 57 3.1.1 尺寸同步工程工作 / 57 3.1.2 尺寸同步工程自动化和闭环 / 67 3.2 尺寸控制策略 / 68 3.2.1 尺寸控制策略集成开发 / 69 3.2.2 新能源、新造型、新工艺控制策略开发 / 70 3.2.3 数据驱动的尺寸控制策略开发 / 88 3.3 尺寸偏差分析 / 90 3.3.1 尺寸偏差分析的工具方法 / 90 3.3.2 尺寸偏差分析的数据闭环 / 104 3.3.3 偏差分析标准化及效率提升 / 107 3.4 尺寸方案实施 / 108 3.4.1 RPS和MCP开发 / 108 3.4.2 GD&T图纸开发 / 123 3.4.3 测点开发 / 130 本章小结 / 136 第4章 尺寸方案验证 / 137 尺寸工程故事――前盖总成 / 138 4.1 尺寸验证活动 / 139 4.1.1 尺寸验证的必要性 / 139 4.1.2 尺寸验证四要素 / 140 4.1.3 尺寸验证类型 / 140 4.1.4 尺寸验证业务流 / 142 4.1.5 尺寸验证准备 / 143 4.2 常规尺寸产品工艺验证 / 144 4.2.1 冲压尺寸验证 / 145 4.2.2 焊装尺寸验证 / 146 4.2.3 涂装尺寸验证 / 148 4.2.4 总装尺寸验证 / 151 4.3 数字化尺寸验证 / 155 4.3.1 产品虚拟验证 / 155 4.3.2 工艺虚拟验证 / 164 4.4 新材料和新工艺的尺寸验证 / 165 4.4.1 新材料尺寸验证 / 166 4.4.2 新工艺尺寸验证 / 167 4.5 尺寸验证闭环 / 170 4.5.1 实物验证方法闭环 / 170 4.5.2 虚拟验证方法闭环 / 173 4.5.3 尺寸验证问题闭环 / 175 4.5.4 尺寸验证迭代总结 / 176 本章小结 / 177 第5章 尺寸测量规划 / 178 尺寸工程故事――在线测量技术 / 179 5.1 尺寸测量技术 / 180 5.1.1 尺寸检具发展 / 180 5.1.2 先进测量技术 / 183 5.1.3 先进测量设备 / 190 5.2 测量系统规划 / 205 5.2.1 厂内测量规划 / 206 5.2.2 厂外测量规划 / 210 5.2.3 零部件尺寸控制计划开发 / 212 5.2.4 测量设备的测量能力评估 / 213 5.3 测量系统应用 / 214 5.3.1 测量可达性分析 / 214 5.3.2 测量设备导入验证 / 217 5.3.3 尺寸检具导入验证 / 220 5.3.4 测量系统导入验证 / 221 本章小结 / 222 第6章 尺寸综合匹配 / 223 尺寸工程故事――车门匹配 / 224 6.1 尺寸匹配的挑战和机遇 / 225 6.1.1 尺寸匹配新挑战 / 225 6.1.2 尺寸匹配新机遇 / 226 6.2 测量系统和装配设备尺寸培育 / 226 6.2.1 测量系统一致性培育 / 226 6.2.2 自动装配设备精度培育 / 233 6.3 尺寸精度培育 / 235 6.3.1 车身尺寸培育 / 235 6.3.2 整车尺寸精度培育 / 257 6.4 精致工艺达成 / 266 6.4.1 冲压精致工艺达成 / 266 6.4.2 焊装精致工艺达成 / 268 6.4.3 涂装精致工艺达成 / 270 6.4.4 总装精致工艺达成 / 273 6.4.5 尺寸精致工艺达成 / 273 6.4.6 精致工艺整车评价 / 277 6.5 新技术、新材料、新工艺尺寸匹配应用 / 279 6.5.1 一体式铝压铸件尺寸控制 / 280 6.5.2 门盖自动装配尺寸控制 / 284 6.5.3 钢铝混合车门尺寸控制 / 288 本章小结 / 290 第7章 性能尺寸集成 / 291 尺寸工程故事――性能尺寸 / 292 7.1 性能尺寸需求 / 293 7.1.1 整车性能分类 / 293 7.1.2 性能尺寸业务 / 297 7.2 性能尺寸方案设计 / 298 7.2.1 性能尺寸设计 / 298 7.2.2 底盘系统性能尺寸设计 / 299 7.2.3 智驾系统性能尺寸设计 / 307 7.2.4 开闭件系统性能尺寸设计 / 311 7.2.5 NVH系统性能尺寸设计 / 317 7.2.6 风阻性能尺寸设计 / 320 7.2.7 性能需求在尺寸端闭环 / 323 7.3 性能尺寸验证规划 / 324 7.3.1 性能尺寸验证需求及规划 / 324 7.3.2 性能尺寸实物验证 / 325 7.4 性能尺寸实现与闭环 / 331 7.4.1 性能尺寸培育 / 332 7.4.2 性能尺寸典型案例 / 334 7.4.3 性能尺寸闭环 / 339 本章小结 / 343 第8章 尺寸数据运营 / 344 尺寸工程故事――尺寸数据系统 / 345 8.1 尺寸数据业务规划 / 346 8.1.1 尺寸数据采集与基础管理 / 346 8.1.2 尺寸数据集成与智能应用 / 348 8.1.3 尺寸数据业务价值 / 348 8.2 尺寸数据系统开发 / 350 8.2.1 尺寸数据系统的必要性 / 350 8.2.2 尺寸数据系统的构建 / 350 8.3 数据采集和互联实践 / 351 8.3.1 采集对象 / 351 8.3.2 数据格式 / 351 8.3.3 数据链路 / 354 8.3.4 数据互联应用实践 / 354 8.3.5 数据互联汇总 / 357 8.4 预警系统搭建及应用 / 358 8.4.1 预警系统搭建 / 358 8.4.2 预警系统应用 / 362 8.5 虚拟匹配搭建及应用 / 364 8.5.1 虚拟匹配模型搭建 / 365 8.5.2 虚拟匹配应用 / 367 8.6 数据闭环搭建及应用 / 371 8.6.1 数据闭环业务流 / 371 8.6.2 数据闭环构建 / 372 8.6.3 数据闭环应用 / 372 本章小结 / 380 第9章 汽车尺寸工程展望 / 381 尺寸工程故事――展望未来 / 382 9.1 尺寸工程发展趋势 / 383 9.1.1 尺寸智能化 / 383 9.1.2 尺寸新技术应用 / 384 9.1.3 尺寸大数据应用 / 386 9.1.4 新技术、新材料、新工艺应用延展 / 387 9.2 尺寸工程方法论展望 / 387 本章小结 / 389 附录 尺寸工程常用缩略语及符号 / 390
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| 內容試閱:
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前言 目前,国内汽车市场中新能源汽车占有率已达50%,理想汽车在2025年12月实现了产销150万辆的成就。截至2025年11月,中国新能源汽车年度产销量突破1300万辆。可以说,新能源汽车产业的蓬勃发展,已成为中国经济发展的重要引擎之一,并对汽车这个百年产业产生了颠覆性影响。 尺寸工程也随着中国汽车制造业的不断壮大得到快速发展,经过20多年的探索,尺寸工程已经成为一个系统工程,各个主机厂对其充分重视,有力地支撑整车精致性和功能的实现。随着虚拟仿真技术、先进测量技术和尺寸大数据等的不断应用,尺寸工程已经从传统的“尺寸十步法”转向数字化,建立了以数据驱动为核心的系统工作模式。 理想汽车通过十年来对尺寸工程的探索,逐步形成一套新时代下的尺寸工程新方法论。基于此,尺寸工程团队编写了《汽车尺寸工程新方法论探索》一书,旨在通过对尺寸工程的探索实践,推进尺寸工程的发展。本书是针对汽车行业编写的,适合汽车产品开发、汽车制造、相关零部件开发与制造的工程技术人员以及大专院校师生阅读。尺寸工程新方法论也适用于航空航天、船舶等机械制造领域。 本书共9章,第1章为尺寸工程新方法论概述,介绍传统汽车尺寸工程、尺寸工程新方法论产生背景、尺寸工程新方法论业务探索、尺寸工程新方法论模型及应用;第2章为静态尺寸目标制定,介绍DTS尺寸目标开发、精致工艺目标开发,以及尺寸虚拟评审;第3章为尺寸方案设计,介绍尺寸同步工程、尺寸控制策略、尺寸偏差分析,以及尺寸方案实施;第4章为尺寸方案验证,介绍尺寸验证活动、常规尺寸产品工艺验证、数字化尺寸验证、新材料和新工艺的尺寸验证,以及尺寸验证闭环;第5章为尺寸测量规划,介绍尺寸测量技术、测量系统规划,以及测量系统应用;第6章为尺寸综合匹配,介绍尺寸匹配的挑战和机遇、测量系统和装配设备尺寸培育、尺寸精度培育、精致工艺达成,以及新技术、新材料、新工艺尺寸匹配应用;第7章为性能尺寸集成,介绍性能尺寸需求、性能尺寸方案设计、性能尺寸验证规划,以及性能尺寸实现与闭环;第8章为尺寸数据运营,介绍尺寸数据业务规划、尺寸数据系统开发、数据采集和互联实践、预警系统搭建及应用、虚拟匹配搭建及应用,以及数据闭环搭建及应用;第9章为汽车尺寸工程展望,介绍尺寸工程发展趋势和尺寸工程方法论展望。 本书较为系统地提出了“精致工艺工业化评价模型”“性能尺寸方法论”“尺寸数据驱动”“尺寸数据互联Level4”和“尺寸数据闭环”等概念,并对相关应用技术和场景进行了详细介绍,对尺寸工程新工作方法提供了很好的拓展和支撑。 中国汽车制造业的快速发展,为尺寸工程技术在国内的发展带来了良好机遇,同时也给在国内从事这一专业领域的人们提出了很大的挑战。在此,谨以此书献给为中国汽车制造业不断奋斗的汽车尺寸工程技术的从业者和相关专业的同人,同时希望本书的出版能够给国内汽车尺寸工程技术的发展带来积极的影响,为汽车尺寸工程技术人才的培养贡献一份力量。 本书涉及的DTS定义、精致性、公差要求、验证和接受标准,以及测量相关技术要求等,只作为示意,仅供参考。另外,除特殊说明,本书中的尺寸和公差单位都是毫米(mm),书中不再标注和说明。 由于编者水平有限,书中难免有不够深入的地方或欠妥之处,恳请广大读者批评指正和共同探讨,携手推进尺寸工程不断向前发展。
编者
序一 在全球汽车工业日新月异的发展进程中,中国汽车产业以惊人的速度迈入年产销3000万辆的新时代,展现出前所未有的活力。随着国家产业政策的大力支持和技术创新的不断推进,以及市场需求的日益多元化,中国汽车制造业实现了从追赶到并跑,并在新能源汽车领域领跑的华丽转身。 近年来,以理想汽车为代表的一批新能源车企如雨后春笋般涌现,为中国汽车产业注入了新鲜血液和创新活力。理想汽车始终坚持以用户需求为导向,凭借对技术的执着追求和对品质的严格管控,迅速在竞争激烈的市场中站稳脚跟。作为新能源汽车赛道的践行者之一,理想汽车从第一辆理想ONE到第150万辆汽车的交付仅用了6年,并突破了中国豪华汽车品牌最快达成百万辆的纪录。 作为整车制造质量保证的核心环节,尺寸工程贯穿汽车研发、制造、供应链全链条,承载着从产品设计、工艺设计到产品制造、供应链质量及装配质量等全过程质量集成管控的关键作用。据统计,约50%的汽车缺陷与尺寸偏差相关,因此尺寸工程一直以来都备受主流车企的高度关注,在汽车外观精致性、行驶性能、安全性,以及噪声、振动与声振粗糙度(NVH)等整车性能方面持续赋能。进入新能源汽车时代,新技术、新材料、新工艺和新功能的广泛应用,给尺寸管控带来了前所未有的挑战。 作为中国豪华汽车制造企业之一,十年来理想汽车始终站在用户视角,一直秉持“更安全、更舒适、更便捷、更精致”的产品理念,传统的尺寸工程方法已难以满足当前汽车设计与制造的复杂需求,迫切需要新的方法论来助力行业的发展。在此背景下,公司尺寸工程团队通过十年的技术创新和迭代,逐步形成了一套尺寸工程新方法论。这套新方法论融合了先进的数字化技术、大数据分析和智能化技术,实现了数字化驱动的端到端全闭环尺寸工程管理,构筑了新质生产力发展的重要场景,助力整车品质不断提升。 理想汽车的尺寸工程新方法论,立足新能源汽车的产业需求,实现了“数据+智能” 的双轮驱动,既是对行业传统模式的突破,更是中国汽车产业“新质生产力”的具体实践。希望我们在尺寸工程新方法论的探索能够助力行业发展,类似丰田精益化生产方式之于日系车和“2 mm工程”之于美系车的影响。 今天,我们将这套方法论整理成书,书中阐述了精致工艺、性能尺寸、先进测量和尺寸大数据等技术细节,希望通过《汽车尺寸工程新方法论探索》的公开出版,为中国汽车行业的同人提供一份可参考、可复制的实践样本,为相关从业者以及学术界提供新的思路和方法。 中国汽车产业的飞速发展,离不开每一位从业者的坚守与创新。理想汽车愿以开放的姿态,分享我们的经验与思考,与大家携手,共同推动中国汽车尺寸工程技术的进步。希望通过我们的共同努力推动中国汽车产业在尺寸工程领域实现新跨越,为打造具有国际竞争力的中国汽车品牌贡献力量。 理想汽车总裁 马东辉 序二 历时一年多,当和编写团队一起完成《汽车尺寸工程新方法论探索》的写作并交稿时,我的内心是激动和自豪的。为什么激动呢?因为这本书终于完成了,这是整个编写团队集体智慧的结晶。为什么自豪呢?因为这本书代表了我们在尺寸工程方法论方面新的突破,也为团队在尺寸工程领域的领先夯实了基础。 回顾书中每一段文字、每一幅图片、每一个故事,不禁让我想起当初我们编写本书的初衷。 1.为什么要编写这本书? 今年是理想汽车成立10周年。在这10年间,尺寸工程从一开始依靠传统的尺寸工程方法论,到后期结合虚拟技术、大数据和人工智能(AI)技术发展,逐步成长并达到了行业领先水平。我们觉得有必要在这个时候将尺寸工程技术做一个总结,也有必要对未来技术发展进行更深入的思考并将其编写成书。一方面,本书可作为我们自己的技术沉淀;另一方面,本书也可给汽车制造同行提供一些参考,从而促进中国汽车制造业的整体发展和共同进步。 2.汽车尺寸工程的探索之旅 公司尺寸工程的数字化发展并非一路坦途,它在这10年时间里,一方面汲取了汽车行业最优秀的尺寸工程技术经验;另一方面则是尺寸工程团队勇于探索、开拓创新的最佳实践。随着车型开发的拓展和技术的不断进步,尺寸工程的数字化驱动经历了萌芽、发展、蜕变和引领四个阶段。 萌芽阶段(代表车型为SEV,时间:2016—2017年) 公司尺寸工程的数字化驱动萌芽于一款叫SEV的车型,SEV是一款小型车,其尺寸工程工作量相对较小,属于前期的摸索阶段。SEV的尺寸管理工作也是比较粗线条的,仅由两名工程师负责尺寸工程的项目管理工作,而大量的技术分析与匹配等工作由咨询公司支持和完成。在这个阶段,我们尝试着初步搭建尺寸工程的整体体系。 发展阶段(代表车型为ONE,时间:2018—2020年) 在研发ONE时,我们将其定位为中大型豪华运动型多用途汽车(SUV),也认为中大型豪华SUV应该有豪华品牌的制造品质与更高的精致性目标。尺寸工程是精致性的基础,只有将尺寸工程做好才能提高制造品质和整车的精致性。 为了做好尺寸工程,一方面,我们开始吸纳汽车行业最优秀的尺寸工程师,系统性地梳理汽车制造的流程和标准,夯实尺寸工程技术基础。在设计源头做好同步工程、尺寸公差设计,在匹配过程中做好相关工作的策划及实施。另一方面,我们进行过程尺寸控制策划。过程尺寸控制可以分为两类场景:一类是基于控制计划的离线高频抽检,另一类是针对关键测点的在线100%检测。对于离线高频抽检,采用先进的全自动测量设备,如高精度的三坐标设备和自动蓝光设备,确保从冲压单件到焊装总成的全尺寸管控,以及全生命周期的尺寸稳定性。对于在线100%检测,我们在ONE上开始应用下车身和白车身总成的在线测量技术。 在这个时期,行业内对于白车身总成在线测量技术的应用还没有现在这么成熟。因为对在线测量技术本身认知的差异、零部件本身尺寸质量的不稳定性,以及焊接工艺过程的不稳定性都会使车身尺寸出现超差,而超差则会导致在线测量系统报警并导致生产线停止,致使在线测量系统经常会被干预甚至停用。 不过,我们在一开始确定要使用在线测量系统时,就明确了必须实现 100%正常使用的目标,否则在线测量系统就失去了推进的意义。为此,团队做了非常多的调研和策划工作,通过调研了解行业内在线测量系统存在的问题,同时为实现在线测量系统 100%使用,明确了在测量技术基础技能、零部件稳定性及车身焊接工艺过程稳定性方面还有哪些管控工作需要进一步完善。最终,我们在ONE实现了既定的目标,下车身和白车身总成实现了100%的在线测量和数据记录,为将来尺寸工程的数字化转型之路奠定了坚实的基础,为尺寸工程的数字化驱动进入蜕变阶段创造条件。 蜕变阶段(代表车型为L系列,时间:2021—2023年) 在开发L系列时,我们意识到需要在ONE的基础上对尺寸工程技术的硬件和软件进一步迭代升级,才能进一步完成蜕变,为此我们在如下四个方面进行了迭代升级。 一是将在线测量硬件进一步升级:将下车身相对在线测量升级为绝对在线测量,省去了数据比对的环节,也大大提高了测量精度;同时增加焊装尺寸技术规范(DTS)在线测量,实现整个白车身的全链条数据闭环。包括冲压自制件、门盖总成、白车身总成和焊装DTS(间隙面差)的精度控制,就像有一只“上帝之眼”在实时100%监控白车身的关键功能尺寸精度和匹配的间隙面差状态,既能保证功能尺寸稳定,也能保证车辆外观的精致性。 二是建立自己的尺寸数据管理系统:收集到的尺寸数据如果不被应用,就不能发挥其最大价值,也没办法支持质量快速闭环提升。尺寸工程天生就是和数据打交道的,也是最容易实现数据闭环的部门。我和团队沟通时经常谈到:“如果没有做到数据闭环,我们自己都对不起自己。”所以从2021年开始,我们启动了覆盖尺寸全链条、全生命周期的尺寸数据管理系统“九章数据平台”的建设。 三是成立性能尺寸部门:从ONE开始我们在实践中发现尺寸精度对NVH、底盘性能和智能驾驶等都有非常重要的影响,有些问题的解决也是通过尺寸精度的改善实现的。以前,很多主机厂产品性能同尺寸相关的问题更多的是通过尺寸工程的被动响应来解决的,但是我们认为应该通过数据来建立更好的性能尺寸管控体系。所以我们成立了一个性能尺寸部门,开始研究性能与尺寸数据之间的关系,为制造更高品质的豪华汽车赋能。 四是建立自己的尺寸工程新方法论:在过去30年,尺寸工程主要是依靠国外“2 mm工程”、Cubing(车身主检具)和综合匹配样架(PCF)匹配这些方法论来推动业务的。但是,在未来数智化的时代,我们有机会来建立属于自己的、新时代的尺寸工程新方法论。 依赖于以上四个维度工作的开展,我们在尺寸工程方面取得了重大突破:一方面,依赖于尺寸工程业务能力的提升和体系的完善,实现L系列的尺寸精度控制能力更上一个台阶,达到行业领先水平,完成全球首创的难度最大的星环灯的完美匹配;另一方面,依赖由在线测量硬件系统和尺寸数据管理软件平台组合而成的“上帝之眼”,我们实现了L系列的首月上万台交付,真正做到了“上市即上量、上量即高质量”。L系列产品在尺寸精度方面的完美交付,印证了尺寸工程能力的完美蜕变。 引领阶段(代表车型为MEGA,时间:2024年至今) 在做MEGA时,我们给自己定的目标是在真正意义上实现从零部件到白车身,最后到整车实现数据闭环,同时通过AI技术赋能,驱动尺寸工程做得更好。 所以在尺寸工程硬件层面,在线测量的应用从白车身延展到了整车,以前的在线DTS测量受限于测量技术的发展,只做到白车身级别。整车下线前检测主要通过人工在线检查实现,而人工检查无法做到每台车都精确测量,且尺寸数据记录效率比较低,因此整车的尺寸数据闭环很难实现。 随着在行业内首次将应用蓝紫光技术的总装DTS在线测量系统引入量产车型,我们实现了玻璃、灯壳等透明零部件的匹配数据采集,在MEGA车型上实现了整车DTS在线测量,打通了从零部件、焊装DTS到总装DTS的链环,最终实现尺寸数字化闭环。 在尺寸数据管理系统方面,我们也进行了大幅升级。依托厂内、厂外尺寸数据互联,自主开发虚拟匹配功能,并在MEGA项目完成最佳实践。利用虚拟匹配技术搭建虚拟外观匹配样架(ECF)模型,完成四门、两盖及侧围等重要覆盖件匹配的精致性提升工作,不仅节省了ECF开发的费用,还能更高效地达成目标。 尺寸数据管理系统囊括了各个环节的海量数据,为AI分析、预警提供了平台。以总装DTS为例,AI系统能确认车辆从焊装到总装的变化量及波动范围,明确对焊装DTS的需求。基于此需求,结合每台车身的在线测量数据,在焊装生产过程中对后背门自动装配进行精准的数据补偿,确保装配质量。若监控数据出现异常变化,或在模拟计算时无法装配至需求的DTS状态,AI系统也将及时预警,提醒工程师快速响应,最终实现后背门自动装配一次合格率的大幅提升。 在MEGA生产线上,公司对于尺寸工程的数字化应用,无论是硬件还是软件,都在一定程度上达到了行业领先水平。 3.尺寸工程的未来之路 时至今日,对于尺寸工程的数字化闭环,纯粹从硬件层面来说,我们基本上实现了“零部件—白车身—整车”的数据监控,将来还会在提高测量效率和精度等方面持续推进。但是在数字化软件层面,我们还有很长的一段路需要走,如何通过AI技术赋能尺寸工程,如何通过虚拟仿真提升效率,理想汽车尺寸工程团队将携手兄弟企业共同进步。 “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”我们会坚定地在尺寸工程数字化、智能化的道路上努力前行,做到真正意义上的全链条数据闭环。在新的时代,我们需要建立新的尺寸工程方法论,并且在未来不断迭代,既希望为国内汽车尺寸工程的发展提供助力,也希望能够为全球汽车尺寸工程的发展贡献中国力量。
理想汽车研发运营副总裁 廖孟军 序三 在当今数字化浪潮汹涌澎湃的时代,以新能源汽车为代表的全球工业生产方式与制造技术正面临着前所未有的变革与挑战。汽车尺寸工程作为确保整车产品研发与制造质量的关键环节,也迎来了数字化转型的重要契机。《汽车尺寸工程新方法论探索》一书是由汽车新势力著名企业理想汽车组织编写的,是理想汽车产品设计与制造专家们长期工程实践探索的结晶,无疑将为新能源汽车尺寸工程领域科技发展做出重要贡献。 在20世纪90年代初,美国通用、克莱斯勒、福特等著名汽车企业与美国密西根大学等院校成立了协会,合作开展了一项旨在提高车身制造尺寸质量的全面计划,即“2 mm工程”。“2 mm工程”推动了数字化驱动的制造质量控制体系的建立,是车身尺寸精度提升和管控的一场变革。在国内,上海交通大学第一次在汽车行业系统地引入并推进“2 mm工程”,助力中国制造的汽车车身质量实现跨越式发展。 进入新能源汽车蓬勃发展的时代,动力电池、发动机、电驱、电控和新材料等对产品尺寸精度提出了新的要求,上海交通大学“2 mm工程”的思想向电池动力系统拓展,又首次提出了“2 μm工程”的概念,旨在通过对制造精度与整机性能的影响机理进行系统性建模与优化,实现高水平、高效率的新产品自主研发。同时结合虚拟仿真、在线测量、大数据、AI等技术,为新能源汽车尺寸工程技术创新研究提供有力支撑。 数字化转型是制造业发展的必然趋势。数字化技术的应用,能使尺寸工程实现更高效的设计、更精确的分析和更稳定的控制,从而大大提高产品的质量和竞争力。本书系统地介绍了新能源汽车尺寸工程数字化转型的理论基础、技术方法和应用案例,详细介绍了数字化尺寸工程中的关键技术,如尺寸链三维建模、尺寸虚拟评审、在线测量、虚拟制造、虚拟匹配、尺寸大数据、AI应用等,使读者能够清晰地了解这些技术的原理和应用。 同时,本书通过大量的工程实践案例,展示了尺寸工程数字化转型在汽车行业的全面探索和成功应用。这些案例不仅具有很强的实用性和借鉴意义,也为读者提供了丰富的实践经验和启示。 值得一提的是,本书在介绍技术和案例的同时,还关注数字化转型过程中的管理和组织变革。尺寸工程数字化转型不仅是技术的更新,也是管理理念和组织模式的创新。本书对此进行了深入探讨,为企业实现数字化转型提供了新思路和新方法。本书是一部具有重要学术价值和工程指导意义的著作,相信本书将在学术界和工业界产生广泛的影响,为我国制造业的数字化转型升级发挥积极的作用。 在高校教学与科研中,我们深刻感受到尺寸工程的数字化转型对培养创新型工程人才的重要性。本书不仅可作为高校院所相关领域研究人员的学术参考,也可作为工程技术和管理人员的教学培训教材,同时对于航空航天、机械制造等领域技术的研究与发展也具有很好的借鉴作用。本书可作为高校相关专业的教学用书,有助于培养学生的数字化思维和实践能力,为制造业的未来发展输送更多高素质的人才。
上海交通大学教授、博士生导师 “长江学者”特聘教授 金隼
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