【導讀】繼《失控》預言汽車將做為“第四空間”成為人類的移動“工具”之后，凱文凱利又在最近的新書《必然》中論及汽車輕量化這一趨勢。誠然，書中并未就輕量化的細節進行論述，但這與信息產業的發展也同樣有著密切的聯系，說到這是不是有些不太靠譜？
回到年初中國電動汽車百人會論壇上，科學技術部部長萬鋼再次談到世界汽車的三個方向：電動化、智能化、輕量化，現場媒體提問十有八九離不開“智能”、“新能源”，但面對“輕量化”就如同異次元空間一般說不清個究竟，材料、工藝、結構？誰更重要？目前比較熱門的話題比如寶馬“碳纖維”、凱迪拉克“復合材料”等等，這些實際還是屬于材料學范疇，但哪里要使用這些材料，哪里需要做些精簡，哪里需要加強，這些都是汽車工程學需要解決的結構性問題，結構需求第一、材料第二，這點毋庸置疑，而在今天的汽車開發流程中，前端的塑模、拓撲決定了所有，但說起上世紀60年代發展至今的CAD/CAE技術對大多國內汽車人而言始終是個迷團。
實際上，20世紀60年代初，最早使用這種技術的便是大名鼎鼎的美國國家宇航局（NASA），其開發的NASTRAN有限元分析系統為隨后的阿波羅登月計劃提供了有利的技術支持，這也成為世界上首個為輕量化服務的“動態虛擬分析軟件”，并由此發展出首批CAE領域的技術公司，并在之后的幾十年獲得了廣泛的應用。
但即使如此，由于受制于計算機發展水平，后來大多數汽車公司的虛擬動態測試往往更多只能應用于產品開發后期，樣機測試依舊大行其道。就如曾經提到的“臺架試驗”——構建和裝配樣機試驗，這一過程通常要占用大量的工程時間且花費巨額費用，另外，由于僅能在開發進程相當晚的后期才能提供物理樣機，那時已經存在的潛在問題需要在各個方面進行長時間且昂貴的測試才能解決。基于這些缺點，通用汽車早在21世紀初就開始應用具備一定精度的模擬系統，這樣在制造出物理樣機之前就可以識別出問題。
過去10多年來，隨著計算機技術及應用的迅速發展，特別是大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，北美越來越多的機械、航空等領域的制造公司將這些技術應用于產品開發上，而通用汽車位于密歇根洲沃倫實驗中心就有一處靜謐之地，共有兩座三層高的機房布滿大大小小的集成電路以及服務器，為其工程團隊提供全方位的試驗服務，近年通用汽車接連開發出包括“LMS多體仿真軟件”在內的眾多研究成果更為虛擬動態技術尋找出更多應用可能。
“物理試驗一直以來是驗證虛擬動態精確性必不可少的工作，特別在開發新型輕量化汽車設計時，如今通用的虛擬動態技術可以在更早期的設計階段就鑒別出問題，并且能評估新設計與已有設計之間的性能差異，這樣節省了大量時間并能大幅降低成本。通過這種方式更能在開發早期獲得更深入的見解，使工程師能夠在新設計中消除所有主要的薄弱點，從而減少物理試驗次數”數年前來自通用汽車公司的CAE工程師Chandra Shah就曾發表過這一段講話。而數周前，Shah的同事，Lance Johnstone先生謙虛的將這套技術定義為“車身優化技術”并首次向國內記者展示了雪佛蘭邁銳寶XL是如何通過CAE/MDO技術實現將近120公斤的“瘦身”效果。
值得注意的是，Johnstone先生在這次講演中多次強調了邁銳寶XL在車身安全、剛度、靜音、空間均絲毫不打折扣甚至有所提升的前提下能實現120KG的減重。而這樣的減重成績帶來的最直接利好便是僅6.0L的百公里綜合油耗，除此以外，車輛的運動性能也進一步提升，加速及制動成績更佳。特別是對底盤的優化，還帶來了靈敏的操控特征，通過轉向靈活性提高，車輛響應性改善（偏航慣性減輕）。
在這次講演中，一套完整的CAE/MDO模態分析講稿也是第一次在公開場合與媒體分享，而以往我們常常聽說某款車歷經幾十萬、幾百萬公里的實路測時等介紹卻并未出現在背景素材中，或許那些路測里程作為“亮點”已成為歷史。對通用來說，如今的產品開發過程非常明確，即，在設計階段通過“電腦模擬+人腦改進”的方式發現并解決潛在問題。路測，從某種意義上來說，是對這樣的“電腦+人腦”組合的成果“檢驗”，只是測試車輛可靠性的一項常規的必備工作。而信息產業發展至今日我們日常生活以及汽車領域的影響也由此可見一斑。
遺憾的是，由于工作等原因，此次未能親赴現場與Johnstone來一段對話，但從隨后各大媒體的反饋中我了解到，邁銳寶XL的實測性能大幅優于市面上絕大多數同級車，當然我們還需要觀察隨后IIHS以及全球各大安全測試機構對其作出的評價。
在Johnstone的講演中還有個有意思的小細節。Johnstone先生在歷史介紹中談到100年前，為了獲得更好的操控、安全并解決耐久問題，雪佛蘭使用了更復雜的懸掛結構，并首次采用了鋼制結構的車身框架，這也是當年雪佛蘭摘取全球銷量桂冠的制勝法寶之一，可見在那個汽車各項功能亟待完善的年代，“提升車身重量”實際上是解決問題的主要途徑之一。
百年后的今天，站在新一輪技術革命的風口，如同“新能源”、“智能駕駛”一樣，“輕量化”也成為了這個品牌又一項要務，此文亦希望以此為開端，再就“智能化”與“新能源”之間的命題展開一次討論。
