“钟氏碰撞”五菱宏光迸发中国微车之光

11月22日，广西柳州，上汽通用五菱汽车股份有限公司宽敞的现代化车间，第一辆自主品牌轿车“宝骏630”飘落红绸带，缓缓下线。这标志着作为我国首家年产销超越百万辆的车企，上汽通用五菱成功地迈入了“乘商并举”的全新时代。广西党政主要领导、上汽集团高层与湖南大学校长钟志华院士等共同见证了这一重要的时刻。与此同时，该公司的微车重点新产品五菱宏光整车输入印度生产，这是我国拥有完全自主知识产权的汽车整车输出第一单。

上汽通用五菱总经理沈阳激动地说，中国的微型汽车无论生产规模还是技术，都已世界领先！攀上这一高峰，湖南大学产学研团队功不可没。没有钟志华“碰撞理论”的原始创新，没有湖大产学研团队的技术支撑，就没有中国微车的“五菱之光”“五菱荣光”和“五菱宏光”。

微车技术的“黄浦第一期”

1993年年初，从柳州到长沙的列车上，坐着两位年轻学者。一位是22岁赴瑞典留学，27岁获博士学位，30岁被瑞典林雪平大学聘为终身副教授、博士生导师的钟志华（当时瑞典最年轻的博士生导师），一位是日后的“芙蓉学者”李光耀教授。

两人此行目标明确：要运用自己原创性的重大科技成果，创出民族的汽车品牌。其时，钟志华的专著《接触碰撞问题的有限元方法》已在英国牛津大学出版社出版。这一国际首创的接触碰撞搜寻级理论，解决了大规模汽车碰撞仿真接触自动搜寻的技术瓶颈，被国际业界称为“钟氏碰撞理论”，成为同行们从事相关研究开发的重要工具。运用世界级水平的原创性成果，为国家方兴未艾的汽车产业排忧解难。钟志华有信心、有期待。

上世纪90年代初期的中国汽车工业，完全是西方发达国家的“舶来品”，大部分企业连车身冲压等机械基础工艺尚停留在手工敲敲打打的水平，汽车碰撞的有关技术法规还未建立，产业的发展还没有达到解决安全碰撞问题的层面。薄板冲压即车身成型技术是当时我国汽车工业急需解决的重大技术难题，尤其是相关的现代先进理念在我国尚属空白。

技术创新必须与国情和企业现实状况相结合。贵阳、广西、上海等地汽车企业的调研，使钟志华、李光耀把握到中国汽车产业发展的脉搏。他们瞄准国家的重大需求，及时调整了科研攻关目标：首先将攻关的重点锁定在培养专业技术人才，推广冲压成型工艺与模具技术上。1994年，两人亲自倡导，在湖南大学率先举办多期冲压仿真CAE（计算机辅助工程）专科班，为我国汽车冲压仿真技术培养了一批急需的技术中坚。这批技术中坚，日后都成长为我国不少汽车企业车身技术的扛大梁者，也被业界戏称为微车技术的“黄浦第一期”。

1996年1月，“薄板冲压工艺与模具设计理论、计算方法和关键技术及在车身制造中的应用”课题正式立项。由两人领衔的课题组，打响了一场攻坚硬战。柳州五菱汽车公司（上汽通用五菱的前身）一个困扰多年的技术难题——车顶盖在冲压成型时总是起皱甚至拉裂，废品比例很高——公司的技术人员想尽了办法，调整工艺参数，改变压边力和拉延筋，都没能解决。钟志华带领团队通过大量的计算机仿真，模拟实际的冲压过程，提出在冲压时提供一个主动引导力，使材料变形。这种斜拉延筋新工艺许多人闻所未闻，钟志华面对的是工人和技术员们怀疑的目光。

上百次失败后，工人师傅们不愿意再试了，钟志华自己跑到车间里重新调试。经过连续五天五夜的守候，一个光滑平整没有褶皱和裂缝的车顶盖终于冲压成功，在场的所有人都情不自禁地鼓起掌来。

经历了许多类似的艰苦攻关，钟志华团队终于将计算机仿真、辅助设计和辅助制造技术，应用于薄板冲压成型，并发明了新的冲压工艺和模具结构方案，彻底改变了过去靠经验设计和手工制模的方式，创建了一套从理论和方法研究到数字建模、仿真分析、工艺方案设计优化以及模具设计制造的技术与装备。在“薄板冲压技术”的鉴定会上，专家们一致认为“该技术总体上达到国际先进水平，部分技术国际首创”“对提高我国相关产业，尤其是汽车产业的新产品开发能力，参与国际竞争，具有重要意义”。团队系列技术目前已在国内10多家汽车和模具生产企业得到推广应用，取得了巨大的经济效益。仅在上汽通用五菱公司3种车型碰撞安全性的成功开发应用，即新增产值30多亿元，新增利税3.5亿元。

产学研催生全新技术路线

上汽通用五菱是2002年挂牌的合资企业。短短8年，该公司取得了令人炫目的业绩：2009年汽车销量达106万辆，同比增长超过65%，市场占有率为45%，连续4年蝉联行业销量冠军，是国内第一家年产销超100万的单一车企。谈到这一骄人业绩，沈阳认为，取胜秘诀之一就在于与湖南大学等高校和科研院所产学研全方位、深度合作催生的三大全新技术路线，即解决了车身正碰等安全问题；重新定义了微车的内涵和外延；微车技术乘用化发展。公司技术研发中心总经理徐飞云回顾了与湖南大学产学研团队的联合攻关过程——

合资前，公司的主打产品是一款名为“五菱兴旺”的低成本、低价值车型，新车型“五菱之光”正处于研发之中。2002年，国家汽车正碰安全法规出台。安碰法规是一个全新的概念，不但在车辆的研发中没有做过，大多数人甚至没听说过。合资公司成立后，马上成为悬在公司头上的一把利剑，严重制约企业原有产品的延续和新产品的开发。由于陷入了重大困境，当时一部分意见是外包给国外团队比较稳妥。但是国外公司对中国车企的技术封锁，使得该方法不但费用昂贵，而且不能从原理上、技术上让五菱公司真正掌握安碰技术。公司主要领导认为企业与湖南大学过去有良好的产学研互动，面对这样的重大技术创新，不能舍近求远，应该以此为契机，加大与湖南大学的产学研合作。实现两家单位产学研从点到面的扩展。在这样的认识下，上汽通用五菱公司与湖南大学的产学研结合很快上升到一个新的层面。

为尽快突破这一技术瓶颈，钟志华和五菱的研发人员几次往返英国的相关实验室；团队的几十位教授、博士也肩扛手搬40多台电脑，开始了长期驻扎在上汽通用五菱公司开展产学研攻关活动。团队研习并运用钟志华《接触碰撞问题的有限元方法》原创性理论，接连延伸研究出中国微型汽车正向碰撞汽车结构设计准则、新型吸能方向盘以及碰撞吸能结构等技术创新，使新老车型在不带安全气囊的前提下，都符合了安全法规的要求。其中“五菱兴旺”这款早期产品因无法满足安碰法规被淘汰后，新型车款2008年销售仍达到10万辆；自主开发的“五菱之光”系列车型销售已超过260万台。今年10月19日，中国质量协会、全国用户委员会公布的“2010年中国汽车用户满意度测评”中，上汽通用五菱继2008、2009年后，再次包揽微车产品所在组别冠军，“五菱之光”更是获得“微车产品满意度”第一名的桂冠，成为五菱人实现“低成本、高品质”大超越的典范。

深度融合站在产品开发最前沿

产品的不断创新和升级换代是现代企业的特征。随着上汽通用五菱的迅速发展，如何摆脱中国微车对欧美尤其是日本的依附、走出一条自身发展的特色之路，成了摆在上汽通用五菱高层面前的一道坎。2006年5月18日，沈阳率团来到了湖南大学，与湖南大学签署了一份全面、长期、深入的产学研战略合作协议。协议签署后，钟志华告诫团队，解决国家重点产业的战略需求，这是中国工科类大学的历史性责任。上汽五菱企业给了我们特殊的信任和荣誉，我们要倍加珍惜企业的信任。

从这一天起，湖南大学产学研团队开始全方位立体介入到上汽通用五菱技术研发的每一个节点，高峰时湖大驻企业现场的教授、博士达150多人，产学研团队的现场负责人成艾国教授甚至被企业聘为不拿工资的技术总监。在参与以车身为核心的最大平台化设计中，如何在给定成本的情况下，开发满足各种性能要求，同时在给定的尺寸情况下，保证乘坐空间最大化，是企业重点新产品开发面临的重大挑战。钟志华团队以轻量化为主线，使用多目标优化的方法，将车身安全、振动和噪音及声学颗粒性NVH，车身刚度、模态、疲劳寿命及乘员空间作为约束，创建了整套车身结构优化技术体系；并将该体系移植在五菱荣光车型开发上，使该车型相比传统车型整车尺寸大增加，乘员空间大增加，而各项性能指标比传统车更优，做到了国内同类型车同等外观尺寸条件下，乘员空间最大化。该车2008年年底上市，2009年销售23万辆，今年一季度销售9.8万辆，是目前国内最畅销的“大微客”产品。与此同时，该车的问世，也帮助上汽通用五菱创新诠释了微车的新定义，形成了中国微车自己的核心技术。

微车技术乘用车化，是五菱人挑战微车成本极限的全新考量。最初微车开发所面对的客户是中低端消费人群，车的研发理念是最基本使用需求，与舒适性、安全性没有太多的关联。现在要用微车的成本，造出具有乘用车性能的车，困难可想而知。开发之初，技术中心有30多名外籍专家长期驻厂作技术支持，外籍专家的咨询费都非常昂贵，且只负责解决问题，不负责解读问题，企业无法与之深层融合。湖大团队采用开放互动模式，通过车身安全、结构设计、人机工程、整车性能计算、整车刚度、强度模态计算等多目标优化最新工艺技术，带动企业技术人员逐一降低了各个子系统的成本和优化性能，并最终在这一系列创新中推出了五菱宏光车型。其研发效率使业界同行为之惊叹。由于注重了驾乘的舒适性和安全性，整车性能更偏于乘用车的感觉，受到国内外用户的青睐。

站在产业发展的最前沿，从专业人才培养着手，由点到面再到全方位立体深度融合，湖南大学产学研团队18年来受到了上汽通用五菱全体员工的交口称誉，上汽通用五菱姚佐平副总经理表示，企业的技术、成本等高度机密，他们都知道。他坦言，上汽通用五菱与湖南大学产学研结合之深，时间之久，规模之大，国内没见过，国外也不多见。