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研發人員坐在駕駛模擬艙內,如同行駛在真實道路上,全身心感受車輛行駛姿態與路面傳遞的路感反饋。另一間實驗室里,機械臂搭載 3D 掃描儀對車身外形開展高精度測繪;3D 打印機利用光、熱將金屬、樹脂材料逐層堆積成型,制造零部件。還有實驗室運轉著由數百個控制器、線束搭建的整車電控模擬臺架(Wire-car),用來排查隱性故障、驗證各項功能。這座依托尖端技術研發未來出行產品的基地,正是現代汽車、起亞的 Mobility 研發核心 —— 南陽技術研究所。
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隨著軟件定義汽車(SDV)時代全面到來,汽車已然轉變為可不斷在線升級、持續進化的智能產品。與此同時,電動化、自動駕駛、車聯網技術同步快速迭代,整車電子電氣架構與軟件系統復雜度遠非往日可比。汽車技術持續升級、用戶期待不斷提升,行業研發標準也隨之水漲船高。車企需要匹配 SDV 時代全新的整車開發體系與規范,還要把用戶可感知的駕乘質感、整車品質打磨至無可挑剔。
韓國規模最大的汽車研發基地 —— 現代?起亞南陽技術研究所,正處在這場行業變革的核心。研究所全力布局數字化創新研發技術,主動順應時代變革。依托不受時空限制的數字化工具,縮短整車開發周期、提升產品品質、創新制造工藝,持續積累引領未來出行的核心技術與整車制造實力。
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前沿研發技術徹底改變了整車開發邏輯:無需制造實體樣車,即可在虛擬空間驗證性能、依靠數據預判品質;僅憑設計圖紙、無需開模就能加工零部件。為實地探訪這些革新研發場景,我們走進南陽技術研究所,依次參觀四大核心實驗室:
- 駕駛模擬器:虛擬環境開發、驗證整車行駛性能
- 數字化測量中心(DMC):以數據管控整車尺寸精度
- 增材制造解決方案中心(AMSC):依托 3D 打印高效生產零部件
- NOVA Lab:提前驗證數百個車載控制器運行邏輯
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一、駕駛模擬器:復刻真實路況,在虛擬空間完成行駛性能驗證
集成大量全新功能的新車,需要更長研發周期。但傳統模式每迭代一輪就要打造多臺原型樣車開展測試,面對日益增多的驗證項目早已不堪重負,基于虛擬場景的仿真驗證技術因此備受重視。
現代?起亞將駕駛模擬器作為虛擬仿真的核心工具,高精度還原真實道路與整車模型,無需實體樣車就能評測行駛性能,同步提升研發效率與整車完成度。
走進模擬器實驗室,一套環繞式 270° 巨型曲面大屏映入眼簾。坐進座艙,沉浸式體驗與實車無異。負責虛擬仿真工作的行駛性能概念開發組首席研究員鄭弼永介紹:“駕駛模擬器不僅能在虛擬環境預判、評估車輛性能變化,還能針對性調校優化底盤動態表現。”
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測試啟動后,搭載座艙的運動平臺滑至曲面屏幕中央。踩下加速踏板,屏幕內道路飛速后退;轉動方向盤,整個座艙同步跟隨轉向。車速越快,模擬器運動幅度越劇烈,完整復刻加速、制動、過彎時的車身側傾、路面細微震動、離心力帶來的車身偏移。
鄭研究員表示:“輸入整車或零部件參數就能立刻開展路測評估。我們同步并行實車測試與模擬器仿真、反復交叉驗證,大幅提升車輛性能與可靠性,實現更高效率開發。”
這套模擬器搭載六自由度(6DOF)運動系統,復合實現前后、左右、上下直線運動,以及側傾、俯仰、橫擺三類旋轉動作,精準復刻實車動態,給底盤調校留出充足測試時間。9 臺 4K 240Hz 高刷投影儀分區投射畫面,成像清晰流暢;座艙采用輕量化碳纖維材質,方向盤、座椅、踏板、內飾飾板全部使用量產原車配件,保證操作手感與實車完全一致。
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模擬器核心核心在于道路還原精度。現代汽車集團對南陽研究所內部試車場開展毫米級三維掃描,把路面坡度、坑洼、減速帶、瀝青紋理全部轉化為數字模型,將現實道路完整復刻進虛擬空間。
海量道路數據是一大難題,一次性加載數十公里道路模型會造成設備卡頓。為此現代?起亞全球首創地形服務器(Terrain Server)技術,僅實時傳輸車輛當前行駛區域周邊數據,即便加載超大渲染地圖也能流暢無延遲行駛。
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設備最高可還原路面 40Hz 高頻細微震動,除量產家用車開發外,還用于紐博格林北環賽道賽車、現代 N 高性能系列、捷尼賽思 Magma 性能車型研發。依托高精度仿真模型,可實時修改零部件參數測試多種底盤設定;不受天氣限制,隨時模擬濕滑路面工況開展評測。
現代?起亞計劃依托自研模擬器完成更多車型、電控系統驗證,同時與海外研究所共享數據,搭建全球協同開發橋梁。鄭研究員強調:“駕駛模擬器不只是硬件設備,更是一套整合現代?起亞自研數據、算法、評測標準的完整虛擬仿真平臺。”
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二、數字化測量中心(DMC):以數據管控隱性尺寸公差,提升整車精致度
第二站來到數字化測量中心(Digital Measuring Center,簡稱 DMC),坐落于研究所先進移動解決方案館(AMS 館),依靠數字化測量技術把控整車尺寸精度。車身尺寸誤差直接決定用戶滿意度:外觀縫隙、段差不均會拉低豪華質感,縫隙偏差衍生異響、漏水等投訴問題。DMC 圍繞外觀品質、NVH 噪聲振動、水密性、裝配性能四大維度,全流程數字化管控測量數據。
首先進入車身骨架測量區,場內多臺三坐標測量儀(CMM)整齊排布,設備探頭接觸工件讀取坐標,單臺整車測量點位多達 1000 處。
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隨后參觀機蓋、車門、尾門等活動件檢測區,這里采用光學 3D 掃描儀快速掃描完整外形;自主移動機器人(AMR)自動轉運工件,機械臂搭載掃描儀全自動測繪,無需人工介入即可完成高精度檢測。
整車綜合測量室同步檢測零部件與完整車身,先將配件裝配至和實車 1:1 匹配的綜合檢具,工作人員使用手持 3D 掃描儀測繪外形,提前篩除裝配缺陷、阻斷不良流出。雖有手工操作,但效率極高:檢具各處預設定位標記,軟件自動鎖定虛擬測量坐標系,大部分流程實現自動化。
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之后參觀活動件動態測試臺,車門、尾門依靠鉸鏈持續開合,橡膠密封條長期承受外力擠壓。設備搭配高速相機與高精度傳感器,每秒采集 500 組數據,捕捉人眼無法察覺的瞬時形變;同時評測配件增重、外力作用下的永久變形量。
全流程測量采集的數據是 DMC 核心資產:數據用于 DATA-FIT 模塊在虛擬空間優化裝配間隙,依靠 DATA-AUDIT 輸出品質改善方案。研究所還計劃依托海量測量數據搭建 AI 數據服務器,持續革新研發流程。
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三、增材制造解決方案中心(AMSC):前沿 3D 打印突破零部件制造局限
第三站為增材制造解決方案中心(Additive Manufacturing Solution Center,簡稱 AMSC),僅憑設計圖紙、無需模具即可制造任意造型零部件,也就是大眾熟知的 3D 打印。
增材制造解決方案組組長韓江熙通俗解釋兩種工藝區別:傳統切削加工如同削肥皂成型,而增材制造類似揉黏土逐層堆疊,依靠疊加材料塑造造型。
AMS 館在 1996 年集團引入首臺 3D 打印機 30 年后全新落成,作為集團專屬制造解決方案本部,統籌增材制造技術研發,覆蓋圖紙設計、打印成型、后處理、質檢全流程,同時對接集團各子公司協同業務。
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AMS 館三層首先見到樹脂光固化制造單元,分為 DLP 數字光處理、SLA 光固化立體成型兩類設備。DLP 采用紫外燈大面積照射液態樹脂整層固化;SLA 以激光點掃描逐層成型,兩種工藝均用于經典老車修復。現場展出現代 Pony 初代復古車側裙配件,經 3D 掃描原型、增材復刻外形紋理、噴涂上色,還原度極高。
隔壁是電弧增材制造(WAAM)設備,通過焊接電弧熔融金屬絲逐層堆疊,可加工鋼材、不銹鋼、鋁、鈦合金等多種金屬,無需分段組裝就能制造大型一體化結構件。機械臂火花四濺、精準堆疊金屬原料。
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現場展出 WAAM 成品電機殼體,可直觀對比原始打印層紋與精加工光滑表面。三層質檢單元自主完成成品三維尺寸檢測、拉伸強度、抗彎剛度、抗沖擊性能測試;不只復刻外形,全部零部件執行與注塑量產件等同的品質標準,達標后才能投入實車使用。
四層布局粉末成型設備:金屬粉末激光熔融設備搭載 6 組激光束,打造高精度復雜構件。
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對面是塑料粉末燒結單元,采用粉床熔融(PBF)工藝,薄層粉末熔融成型塑料配件,優勢是無需打印支撐結構,大幅減少后處理工序與材料浪費。打印件經蒸汽拋光后表面順滑,質感接近注塑件,現場展示定制改裝件、車門飾板等成品外觀整潔精致。
AMSC 看好增材制造廣闊應用場景,業務覆蓋經典老車修復、輕量化賽車配件、停產車型售后備件生產;還與現代賽車事業部合作制造防傾桿葉片、減震支架、剎車導風槽等高強度輕量化競技配件。作為集團增材制造核心基地,AMSC 將持續支撐未來出行時代整車制造競爭力。
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四、NOVA Lab:新一代開放式控制器驗證平臺,為 SDV 時代鋪路
最后探訪 NOVA Lab(新一代開放式驗證自動化實驗室),即新一代車載控制器驗證實驗室。室內沒有完整實車,測試臺架上搭建著復刻整車電路的電控模擬臺架 Wire-car,布滿線束、控制器與各類車載電器件。
Wire-car 是完整復刻整車電子電氣硬件的驗證平臺。SDV 時代車載控制器持續集成,但大型車型仍搭載 300~500 個控制器、近 500 組線束連接器。
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驗證單元自動按照電路、通信、功能、診斷四大測試用例開展檢測。演示中依次驗證空調、車燈、座椅功能,屏幕自動顯示每項測試是否合格、耗時;配套綜合電源模擬低壓、過壓等惡劣供電工況。人為更改室外溫度傳感器供電電壓后,車內儀表溫度直接顯示零下并彈出告警,直觀展現仿真效果。
單一 Wire-car 無法模擬輪胎抓地力、車身載荷等真實行駛工況,實驗室自主開發負載驅動設備,搭配輪邊測功機移動式設備,還原貼近實車的行駛環境。現場同步開展多款車型測試,依次驗證隨車速聯動自動落鎖等功能。
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實驗室搭載 ADAS 仿真設備完善自動駕駛評測體系:雷達目標模擬器(RTS)生成雷達信號,同步向車載攝像頭投射虛擬道路畫面,完整覆蓋智能巡航(SCC)、側方碰撞預警(BCW)、車道保持輔助(LFA/LKA)、前向防撞輔助(FCA)等全套測試場景。
最后參觀 SDV 專屬驗證單元。邁入軟件定義汽車時代,整車電子電氣架構迎來根本性變革:分散式獨立控制器整合為高性能域控制器,供電系統由 12V 升級 48V,通信總線由 CAN 總線切換高速以太網。原有驗證體系無法適配全新架構,NOVA Lab 持續研發新型測試設備與評測方法,提升整車驗證能力。
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追求極致永不停歇:南陽研究所的研發內核
本次走訪四大實驗室技術方向各不相同,但擁有統一核心研發思路:開發前依靠虛擬仿真、數據前置驗證,依托軟件與嚴苛標準拔高整車品質上限。
四大平臺同步實現研發提速與品質升級。南陽技術研究所依靠數字化革新重構整車開發流程,現代?起亞不止實現軟件技術突破,同時夯實硬件制造實力與整車品質,全方位打造核心競爭力,引領未來移動出行產業。沒有任何一款新車能夠生來完美,整車品質源于無休止的測試、優化、驗證,而南陽研究所的前沿研發現場,正是這條漫長打磨之路的核心陣地。
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