汽车整车逆向设计内容总结及正向设计流程探讨

当的入射速度，从而使得纳米悬浮颗粒获得理想的
温度。
［４］ｈｔｔｐ：／／ｄｏｗｎ ｌｏａｄ．ｃｓｄｎ．
１０
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４ ２８２．
［５］熊凡．固／液相等离子喷涂制备固体氧化物燃料电池复
参考文献
［１］尹志坚，王树保，傅卫，等．热喷涂技术的演化与展望 ＥＪ３．无机材料学报，２０１１，２６（３）：２２５—２３１． ［２］Ｐａｄｔｕｒｅ
ｓｐｒａｙ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｍａ—
［３］夏卫生，张海鸥，王桂兰．固体氧化物燃料电池核心部件 的液料等离子熔射制备工艺［Ｊ］．功能材料，２００８，９（３９）：
１５５２】５５４．
责任编辑吕菁
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万方数据
新技术新工艺２０１３年第５期
１逆向工程设计的一般过程
逆向工程或逆向设计又叫反求工程或反求设 计，主要是以现代设计理论、方法、测量技术为基础， 运用专业人员的Ｔ程设计经验、知识和创新思维，将 已有的产品模型或实物模型转化为工程模型和概念 模型，在解剖深化的基础上实现重新设计和再创造， 是在已有设计基础上的设计［１］。 在正向设计中，已知的是产品的功能和设计需 求，设计者需要做的是按照设计需要将功能、任务进 行分解，进行从无到有的设计。逆向工程与正向设 计相比，各流程内容在序列上相互换位倒置。在逆 向工程中，已知的是产品样品，设计者需要做的是按 照现有的零件原型进行设计生产，零件所具有的几 何特征与技术要求都包含在原型中。 从概念设计开始到最终形成ＣＡＤ模型的传统 设计是一个确定的明晰过程，而通过对现有产品样 品数字化后形成ＣＡＤ模型的逆向工程是一个分析 推理、逐步逼近的过程。 逆向工程设计的一般过程如图１所示。在逆向 工程设计中，通过三坐标测量机、激光测量仪等数据 采集工具，将产品样品的物理模型转换为反映样品 几何结构的点云数据，再使用三维设计软件进行数 字化几何模型重构，之后通过对数字化模型的分析、 试制样品的分析完善数字化模型，最终完成的数字 化模型可用于生产加工或成为其他同类产品设计的 基础。
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图１ 逆向工程设计的一般过程
３）损坏或磨损零件的还原。 ４）汽车车身特征断面的设计。 ５）数字化模型检测。如产品变形检验分析、焊 接质量检验、模型比较等。 以上１）、２）、４）３项内容属于整车逆向设计范 畴；但是，对于汽车整车逆向设计，由于逆向对象本 身的复杂性，其内容要远远超出这３项内容所涵盖 的范围。 汽车整车逆向设计可分为５大阶段，也可进一 步细分为９个阶段，如图２所示。根据专业分工、人 员配置及标杆车数量等的实际情况，图２中同一虚 线框中的内容，在工作安排上可考虑并行处理，以缩 短逆向设计的时间周期。为了更好地完成逆向设计 工作，必须在逆向设计工作开始前制订周密的工作 计划，做好分工协调。考虑汽车结构复杂程度、逆向 设计的内容及精细程度不同，标杆车逆向设计周期 通常需要６～１２月。
３
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外观件色彩、纹理和光泽等。
３）标杆车整车静态测量。包括整车尺寸参数、
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基于逆向设计的汽车正向设计流程
正向设计与逆向设计错位的风险 标杆车逆向设计汽车企业的重要性已得到越来
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人机工程参数、整车姿态、操纵件操纵力、电器电路、ຫໍສະໝຸດ Baidu空调风速流向、外观品质（间隙、面差、圆角等）、整车
行探讨，给出融合汽车整车正向设计与标杆车逆向
设计的流程方法。
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２汽车逆向设计的工作阶段及内容
用于逆向设计的汽车整车为标杆车；与标杆车 对应，汽车整车正向设计的设计对象为新设计车。 ２．１进行标杆车逆向设计的必要性 结合逆向工程设计的特点、汽车整车设计的特 点以及我国汽车工业的现状，可以从以下几方面来 概括进行汽车整车逆向设计的必要性。 １）积累设计知识。整车逆向设计已成为汽车 公司研究竞争对手车型信息、积累车型设计数据的 一种重要途径。通过整车逆向设计，收集市场上成 熟汽车产品的各种数据，学习其中的新材料、新技 术、新结构、新工艺，充分了解竞争对手的产品，对竞
ａｎｄ ｆｏｒｗａｒｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｒｅｖｅｒｓｅ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｗａｓ
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ｇｉｖｅｎ．Ｔａｋｉｎｇ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｄｅｓｉｇｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｉｎｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
Ｎ
合电极ＥＤ］．武汉：华中科技大学，２００９． Ｅ６］邵先军，张冠军，李娅西，等．大气氛围中氩气等离子体 射流的数值模拟［Ｊ］．高电压技术，２０１１，３７（７）：１７７５—１７７９．
Ｐ，Ｓｃｈｌｉｃｈｔｉｎｇ Ｋ Ｐ，Ｂｈａｔｉａ Ｔ，ｅｔ ａ１．Ｔｏｗａｒｄｓ ｗｉｔｈ ｎｏｖｅｌ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
争对手的产品做出全面的评价，并建立自己的数据 库、知识库。 ２）明确产品定位。通过对市场上成熟汽车产 品的逆向设计，使设计开发车型市场定位、目标人 群、性能参数、产品成本等的设定有据可依，从而有 助于制订企业产品型谱规划，确立正确的产品研发 方向。 ３）快速设计开发。逆向工程技术为汽车快速 设计和制造提供了很好的技术支持。国内外的实践 表明，基于逆向设计的汽车开发是一种非常有效，而 且完全可以实现的开发模式，其成本低，开发周期 短，开发见效快，是最具实用价值的一种汽车产品开 发形式，也是一种快捷的汽车开发手段，为汽车企业 赶超竞争对手提供了一种全新的工作模式心ｊ。 国内外汽车公司都已认识到逆向设计的重要 性。为适应汽车行业日益激烈的竞争形势，加快汽 车产品设计开发进度，许多汽车厂家委托或自己进 行汽车产品的逆向设计，已经逐步建立起自己的逆 向设计能力。 ２．２标杆车逆向设计的阶段性划分 逆向工程主要是针对已有的产品原型，消化吸 收和挖掘其中蕴含的产品设计、制造等方面的知识 和经验，并以此为开端进行产品创新设计。逆向Ｔ 程在汽车工业领域中的应用主要包括以下几项内 容嘲。 １）汽车新零件的设计，用于产品的改型或仿型 设计。 ２）已有零件的复制，再现原产品的设计意图。
２．Ｓｈａｎｇｈａｉ ＴＪ Ｉｎｎｏｖａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｏｆ
ｒｅｖｅｒｓｅ
ｒｅｖｅｒｓｅ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｄｕｒａｂｌｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｂａｒｒｉｅｒ ｃｏａｔｉｎｇｓ
作者简介：吕琦（１９８７一），男，硕士，主要从事等离子喷涂及新 材料开发方面的研究。 收稿日期：２０１２年１１月３０日
ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ ｂｙ ｓｏｌｕｔｉｏｎ—ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｐｌａｓｍａ ｔｅｒ，２００１，４９（１２）：２２５１－２２５７．
设计计算
试验研究
汽车整车逆向设计内容总结及正向设计流程探讨
张
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（１．无锡同捷汽车设计有限公司，江苏无锡２１４０７２；２．上海同捷科技股份有限公司，上海２０１２０６）
摘要：分析了逆向设计与正向设计的差异，给出了逆向设计的一般流程，并结合汽车设计特点，论 述了汽车逆向设计对于企业积累设计知识、明确产品定位、实现快速开发的重要性，在此基础上，将汽车 逆向设计工作按内容不同细分为几个阶段，并概括总结了汽车逆向设计各阶段的主要内容。分析指出了 如果汽车设计开发中逆向和正向设计之间流程设置不当，将不可避免地会给汽车正向设计带来隐患，并 给出了融合汽车正向设计与标杆车逆向设计的流程建议。 关键词：汽车；逆向设计；正向设计；流程 中图分类号：Ｕ
越多人的认识；但是，在实际的汽车产品开发中，往 往存在没有把标杆车逆向完成、分析透彻，没有进行 新设计车的总体方案设计工作，就照抄照搬标杆车 开展造型、油泥模型等正向设计工作的现象，这势必 导致一些不可预知的设计风险。主要体现在以下几 个方面。 １）标杆车的设计局限。标杆车虽然都具有标 杆作用，但毕竟是两年或更早时候的设计车型，不一 定能满足新设计车设定的销售区域的现行或即将颁 布的标准、法规等的要求，且标杆车本身可能存在某 方面的设计缺陷，或存在与新设计车定位、设计要求 不一致的地方；因此，在标杆车逆向尚未完成、新设 计车设计方案尚未确定时，盲目参照标杆车进行造 型、油泥模型等新设计车的正向设计工作，必定存在
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｄｅｓｉｇｎ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｐｒｏｄｕｃｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．
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ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ
ｂｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗｒｏｎｇ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ
整车人机工程分析（坐姿及乘坐空间、视野、上下车 方便性、操纵件操纵方便性等）；轮胎、悬架、转向、踏 板及操纵件、开闭件等运动分析校核；空调出风方向 分析；整车及零部件标准、法规适应性校核分析；车 身焊接工艺、冲压工艺及材料利用率分析；整车关键 零部件试验及材质分析；模夹检具、材料使用、配置 等成本分析；专利及知识产权查询分析等。 以上是针对乘用标杆的逆向设计内容。对于商 用标杆车，逆向设计内容大同小异，可参照执行。
Ｋｅｙ
随着计算机技术、激光测量技术及先进制造技 术的飞速发展，逆向工程在制造业得到了广泛应用， 尤其在航空、航天、汽车、家电、船舶、模具等行业中 表现出越来越广阔的应用前景，成为最重要的产品 设计手段之一。据统计，在产品开发中采用逆向工 程技术作为重要手段，可使产品研制周期缩短４０％ 以口１｜。
汽车逆向设计的重要性已得到越来越多业内人 士的认同，但对于车型开发过程中正向设计与标杆 车逆向设计之间的关系往往会有不同的处理方式。 本文将就汽车逆向设计内容及与正向设计的关系进
标杆车 整车分 析校核
图２汽车整车（标杆车）逆向设计的阶段性划分
２．３标杆车逆向设计的各阶段工作内容 结合项目经验，下面给出乘用车标杆车逆向设 计各阶段工作内容的简单概括。 １）标杆车市场信息及技术资料收集。包括标 杆车售价、市场表现、用户评价、整车技术资料、配 置、使用维修数据资料和车型演化发展历史等。 ２）标杆车整车性能试验及主观评价。包括整 车质量参数、整车五大基本性能、整车ＮＶＨ特性、 密封性能、空调性能等试验、悬架及四轮定位参数、
丐１
万方数据
１堑垫查堑三茎！堡生塑竺兰堕堕堕窒
设计计算
试验研究
标杆车 市场信 息及技 术资料 收集
标杆车 整车性 能试验 及主观 评价
标秆车 整车静 态测量
标杆车 整车点 云扫描
白车身 破坏性 整车拆。 拆解及 解及点’ 点云扫 云扫描 佃 标杆车
车身安 装件详 标杆车 细拆解一 整车逆 及点云 向设计 扫描
４６２．２
文献标志码：Ａ
Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎｌ’２
（１．Ｗｕｘｉ ＴＪ Ｉｎｎｏｖａ Ａｕｔｏ ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｗｕｘｉ ２１４０７２，Ｃｈｉｎａ；
ｒｅｖｅｒｓｅ
ｒｅｖｅｒｓｅ
ａｎｄ ｆｏｒｗａｒｄ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅ ｎｅｗ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
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ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｗｉｔｈ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｆｏｒｗａｒｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｗａｓ ｇｉｖ—
ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ． ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，ｒｅｖｅｒｓｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｆｏｒｗａｒｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｒｏｃｅｓｓ