随着新能源汽车向智能化、网联化快速演进,整车 E/E(电子电气)架构复杂度急剧攀升。高压线束、低压线束、热管理流体管路、车载电控系统交织在一起,整车电气、流体、机械深度耦合。车企既要面对高压安全、法规合规、成本管控的硬性要求,又要不断压缩新车型研发周期,快速响应市场迭代需求。
很多车企在研发过程中,依旧采用多套相互独立的设计工具:电气原理图、三维整车数模、线束设计、热管理管路设计分属不同软件系统。不同工具数据库相互隔离,数据依靠人工导入导出,极易出现接线定义错误、线缆长度偏差、管路匹配失误。电气团队往往在机械结构定型之后才介入设计,一旦车身、底盘发生变更,线束与管路就要大规模修改,造成大量返工,甚至问题直到物理样机装配阶段才暴露,直接拉高研发成本,拖慢新车上市节奏。
面对 E/E 架构迭代带来的重重压力,仅仅依靠传统机械 CAD 工具已经无法满足整车机电一体化开发需求。基于达索 3DEXPERIENCE 平台的CATIA 电气与流体系统工程一体化解决方案,以完整数字主线串联需求定义、系统架构、原理图设计、3D 布置、仿真验证到制造出图全流程,帮助新能源车企破解 E/E 架构研发痛点,实现电气、流体、机械多学科协同研发。
E/E 架构迭代下,新能源车企面临的几大核心难题
多工具数据割裂,跨专业协同困难
整车机械、电气、热管理流体团队使用不同软件开展工作,原理图与 3D 模型数据不同步,高压线束、冷却管路与车身底盘容易出现干涉,人工传递数据带来大量人为失误风险。
研发流程串行,变更响应效率低下
机械结构发生改动后,电气和流体团队接收变更滞后,线束走向、管路布局需要反复调整,大量返工消耗研发资源,拉长项目周期。
高压系统安全验证后置,合规压力大
高压线束安全、布线兼容性、热管理管路性能问题,往往等到样机试制才被发现,整改成本高,同时难以完整留存设计追溯数据,面对行业监管审核压力较大。
设计与制造脱节,线束生产存在 "两张皮"
3D 整车线束模型无法直接输出车间可用的展平图纸,工艺人员需要二次绘图。设计端一旦修改线束,生产图纸不能自动同步,容易造成实车生产错装漏装。
CATIA 电气流体一体化,破解整车 E/E 架构核心挑战
依托 3DEXPERIENCE 统一平台,CATIA 电气流体解决方案构建起贯穿整车全生命周期的数字主线,实现 MBSE 系统工程、电气设计、流体管路设计、机械设计深度融合,从源头化解上述痛点。
- 单一数据源,打通 E/E 架构从逻辑到物理设计
从整车 E/E 系统需求、功能分析、逻辑架构定义,到 2D 电气原理图、高压 / 低压线束三维布置、热管理流体管路建模,全部共用同一套数据源。
原理图的接线逻辑可以驱动三维线束布置;三维整车数模发生改动,相关电气、流体信息自动联动更新,无需人工转换文件,消除原理图与 3D 模型之间的数据断层,保障 E/E 架构逻辑定义和实车物理设计保持一致。
- 早期数字样机验证,前置规避高压与管路风险
在数字样机阶段即可完成基于模型的验证工作,提前校验高压线束布线安全、线束干涉、线束兼容性,同时对冷却管路、热管理流体网络开展性能校验。
不用等到实物样机装配,就能发现线束干涉、管路走向不合理等问题,大幅减少样机试制次数,降低整改成本,完整保留全流程设计数据,满足车企合规追溯要求。
- 多学科并行协同,适配新能源车型快速迭代
机械、电气、热管理流体工程师可以基于同一个整车数字样机开展并行工作。车身、底盘结构变更能够实时同步给电气与流体设计团队,不再是串行等待模式。面对平台化车型、改款车型频繁的 E/E 架构调整,团队可以快速完成线束、管路的适配修改,有效缩短整车研发周期。
- 线束设计‑制造双向打通,解决研发生产两张皮
CATIA 完整支持新能源整车线束从三维布置到制造输出的全流程:3D 线束模型、线束展平视图、工程制造图纸实现双向同步。三维线束任何修改,自动更新展平布局、标注、BOM 物料清单。
支持复杂整车线束自动展平、线束分支扭转分析,一键输出车间生产图纸,不再需要工艺人员二次手工绘图,提升线束工厂生产的数据准确性与生产效率。
- 流体系统一体化设计,赋能整车热管理开发
针对新能源车热管理系统,支持流体原理图驱动三维管路建模,冷却管路、空调管路可以在整车三维环境下完成布局优化,校验管路间隙、折弯约束,保证管路系统和整车架构无缝融合,减少热管理系统的迭代成本。
面向新能源汽车的落地价值总结
✅ 提质:统一数字主线减少人为数据错误,数字样机前置验证高压线束、热管理管路风险,提升整车电气流体系统可靠性,满足行业监管合规;
✅ 降本:减少物理样机试制数量,降低线束返工、物料浪费,打通设计制造减少工艺二次开发成本;
✅ 提速:多学科并行协同,高效响应 E/E 架构迭代与车型改款,缩短新车型上市周期。
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