摘要：為提高汽車企業(yè)間的核心競爭力，車型開發(fā)進度和成熟度的競爭十分關鍵。正所謂贏在起點，在新車型項目中，油漆規(guī)劃部門借助計算機模擬技術，在車型設計階段就參與進來，并且溶入制造要素，實現(xiàn)全面參與、同步設計、同步規(guī)劃，使新車型啟動項目快速、高效。

關鍵詞：新車型設計；計算機模擬技術；油漆同步設計

目前，國內汽車行業(yè)從盲目降價以擴大銷量的井噴階段，發(fā)展到由新車型開發(fā)引發(fā)的新一輪技術實力競爭，也就是說，誰的新車型上市越快越好，誰的技術最接近潮流，誰就掌握了市場的購車人的心。即，想提高汽車企業(yè)的核心競爭力，新車型開發(fā)啟動體系必須先行，采用項目管理經(jīng)常提到的一個觀點：問題越早的預測并預防，項目進度就會越有效控制，沒有拖延，項目也會節(jié)省后序成本。

車型項目啟動階段，不但設計部門在全力工作，同時也需要規(guī)劃或制造部門的人員進全程的參與進來。很多汽車設計院和汽車設計公司對此都沒有給予關注，成為設計階段的盲區(qū)，以致后續(xù)油漆規(guī)劃、改造及生產階段必須克服很多困難，甚至返回到上序進行重新設計，造成成本和時間的極大浪費。目前我所帶領的規(guī)劃團隊將計算機模擬技術應用到同步設計階段，分析車子的油漆膜厚、瀝水時間、烘烤未干區(qū)等等關鍵的性能參數(shù)上面。

本人在多個新車型平臺啟動工作中，積累了一些經(jīng)驗和教訓，目前逐步總結出一種和車型啟動項目相結合的新車型油漆同步設計的關鍵內容，通過供應商尋訪發(fā)現(xiàn)了一套目前國外流行的模擬分析軟件。該軟件在汽車模擬原型設計期間，對防腐蝕基礎涂層（磷化和電泳涂層）和外表面涂層（中涂和色漆層）的數(shù)值進行模擬預測。VPS（Virtual Paint Shop） 是CADFEM開發(fā)的一系列模塊，目的在于模擬復雜的汽車涂層過程中的不同步驟。

下面我們就結合汽車油漆制造的關鍵工藝流程對這套軟件的作用予以分析和評價。

1 前處理和電泳

多數(shù)生產線采用浸入加噴淋組合式工序，浸入式對車身內外板都能進行全面清洗，噴淋式主要是靠物理沖刷作用力來提高外表面質量，為了各個工序的反應效率，車身需要快速排空車內大量的水。車身結構空腔內造成的空氣泡無法排凈，造成局部沒有電泳漆保護，長期鈑金生銹，影響車身質量和碰撞性能。

圖一前處理槽體

VPS/DIP和VPS/EDC模塊可以模擬汽車電泳過程中的車身結構內空氣腔的形成，通過CATIA/TOOLKIT軟件從CAD源模型為VPS/EDC創(chuàng)造有限元模型。整個油漆流體用四面體劃分成網(wǎng)格，VPS/EDC用這個模型來計算漆層的增長，架構局部電流密度的函數(shù)。模擬流體分布和電荷分布，從而確定是否形成空氣腔或電泳膜厚薄弱的地方，精確標示尺寸和位置。提示設計者對零件結構進行修改，如：通過開孔，改變搭接方式，尋找排液和排氣通道等等。

2 烘干

油漆車間要對車身進行至少三次的烘烤：電泳烘烤、中涂烘烤和色漆烘烤。為了使涂料充分在高溫條件下交聯(lián)固化，每個零件都要滿足一定溫度下的烘烤時間，這是確保油漆外觀質量、耐老化等性能的必要條件。一般車身的門鉸鏈和地板等關鍵安全零部件由于位置原因，經(jīng)常會出現(xiàn)新車型烘烤不干的情況，對于這一情況，我們必須為烤爐開出風口，進行調整風嘴方向等實驗工作。當多車型共線制造時，制造的修改和分析成本就會異常高昂，使用VPS/DRY模塊，模擬油漆車身各處的零部件的溫度和時間的關系，從而判斷車身的烘干情況。取代了從前靠肉眼觀察明顯的溫差導致的色差，或者靠局部的爐溫塊不停測試的不可靠性。

3 噴漆

油漆車間噴漆采用機器人靜電噴涂方式，提高油漆利用率，環(huán)保。但是車身局部結構造成電荷的排布不均（如：尖端放電）導致局部油漆沉積過厚，出現(xiàn)“肥邊”、“流掛”等缺陷，另外機器人行走軌跡的疊加如果在局部不合理也會造成車身的“色差”等缺陷，所以使用VPS/CP和FAUNC機器人離線編程軟件共同分析，找出造型不宜噴漆的部位和疊槍的盲區(qū)，通過修改噴漆程序或出漆量來進行調整。

4 密封膠

密封膠的作用是有效地密封和防止車身漏水，這里的設計要求僅靠經(jīng)驗在評估設計優(yōu)劣，分析的關鍵是打膠的可達性評估以及總打膠量評估。希望我們未來的計算機模擬技術可以對這個工藝的人機工程和工時作出模擬和分析，為解決這個工位的操作屏頸作出客觀評價。

綜上所述，同步設計和新車型的開發(fā)階段環(huán)環(huán)緊扣，是具有重要意義的工作。將油漆的同步設計理念融入到車型開發(fā)項目中，就會避免很多后續(xù)制造出現(xiàn)的問題和抱怨，減少后續(xù)的設備和改造投資，保障新車型項目按時甚至提前成功上市，為打造自主品牌汽車在國際上的核心設計競爭力上提供強大技術保障。