汽車造型設(shè)計(jì)是促進(jìn)汽車銷路的重要競爭手段,大公司會(huì)采用頻繁更換車型的手段來獲取消費(fèi)者的青睞,取勝于競爭對手。汽車造型設(shè)計(jì)是汽車開發(fā)中的第一環(huán)節(jié),并在整個(gè)汽車設(shè)計(jì)過程中占有愈來愈重要的地位。
新產(chǎn)品開發(fā)是指從研究選擇適應(yīng)市場需要的產(chǎn)品開始到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制造設(shè)計(jì),直到投入正常生產(chǎn)的一系列決策過程。根據(jù)開發(fā)深度的不同,新產(chǎn)品開發(fā)也被分為四級(jí),S1級(jí)開發(fā)最為簡單,S4級(jí)涉及的開發(fā)內(nèi)容最全。
汽車新產(chǎn)品開發(fā)深度的級(jí)別分類
根據(jù)開發(fā)方式的不同,可將產(chǎn)品開發(fā)分為逆向開發(fā)和正向開發(fā)兩種主要途徑。逆向開發(fā)起始于原型車對標(biāo),源自于對原型車產(chǎn)品被動(dòng)的模仿。正向開發(fā)則始于前期的產(chǎn)品策劃,源自于主動(dòng)地想開發(fā)一款什么樣的產(chǎn)品。
逆向開發(fā)投入少、成本低、開發(fā)周期短,適合于初期發(fā)展階段,解決產(chǎn)品有和無的問題。目前絕大部分的低速電動(dòng)車企業(yè)采用的都是模仿道路,然后在逆向開發(fā)的平臺(tái)車型基礎(chǔ)上再進(jìn)行S1級(jí)深度的系列產(chǎn)品開發(fā)。比如市場上最常見的各類奔奔車型,都是在奔奔平臺(tái)車型基礎(chǔ)上進(jìn)行了前后保險(xiǎn)杠、車燈、或者內(nèi)飾改型的變異產(chǎn)品。
正向開發(fā)是低速電動(dòng)車未來發(fā)展的必然趨勢,且不可能僅依靠個(gè)人的力量進(jìn)行,很大程度要依靠開發(fā)造型設(shè)計(jì)的科學(xué)組織程序及其標(biāo)準(zhǔn)化來實(shí)現(xiàn)。本期周報(bào)將對正向開發(fā)車型的造型流程,及相關(guān)環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行概述。
基于數(shù)據(jù)的產(chǎn)品造型正向開發(fā)流程圖如下:
1.市場分析與定位
新車開發(fā)首先要進(jìn)行產(chǎn)品可行性分析和產(chǎn)品所針對目標(biāo)市場的調(diào)研,主要任務(wù)如下:
(1)消費(fèi)人群研究:包括這類人群的生活方式、愛好、價(jià)值觀、消費(fèi)觀、人生觀、車的用途等。
(2)競品分析及定位:通過分析現(xiàn)有同類車,以及將來可能會(huì)形成競爭關(guān)系的其它企業(yè)的產(chǎn)品,找出設(shè)計(jì)方向和定位。
(3)產(chǎn)品定位:通過設(shè)計(jì)前期的調(diào)查,確定目標(biāo)用戶人群的使用和審美需求、以及功能定位。
(4)造型風(fēng)格確定:產(chǎn)品設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人召集相關(guān)設(shè)計(jì)師討論并確定產(chǎn)品的風(fēng)格,形象與造型設(shè)計(jì)方向。
(5)擬定初步技術(shù)方案:通過計(jì)算選定車型的技術(shù)規(guī)格和預(yù)期性能參數(shù)等,并對技術(shù)工藝手段能否與企業(yè)的技術(shù)水平和工藝能力相適應(yīng)進(jìn)行分析。
(6)財(cái)務(wù)分析:分析成本控制等因素,預(yù)測產(chǎn)品能否為企業(yè)帶來利潤。
2.總布置設(shè)計(jì)
總布置設(shè)計(jì)是造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),總布置設(shè)計(jì)確定了車輛的主要尺寸和基本形狀,為造型設(shè)計(jì)師的構(gòu)思和發(fā)揮規(guī)定了設(shè)計(jì)硬點(diǎn),以便形態(tài)創(chuàng)意設(shè)計(jì)時(shí)可以有的放矢。
總布置設(shè)計(jì)通過對整車設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃來確定車身、底盤、動(dòng)力總成等系統(tǒng)之間的配置關(guān)系、重量、法規(guī)和整車的性能指標(biāo)。目前的總布置設(shè)計(jì)大都采用數(shù)字化的三維設(shè)計(jì)。低速電動(dòng)車企業(yè)可以在現(xiàn)有成熟的總體布置基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)和局部改進(jìn),這樣可以簡化工作量,縮短開發(fā)周期。
3.創(chuàng)意及草圖設(shè)計(jì)
造型設(shè)計(jì)師根據(jù)總布置設(shè)計(jì)定出的尺寸和基本形狀,融入自己對車型的理解和看法,勾畫出汽車外形的具體形象。這個(gè)階段,設(shè)計(jì)師可以拋去現(xiàn)實(shí)中的許多約束,展開思路,充分發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行創(chuàng)作,這有助于誕生新的想法和好的創(chuàng)意,有利于產(chǎn)品的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。
表達(dá)創(chuàng)意最直接和快速的手段是草圖。此階段設(shè)計(jì)師應(yīng)該用發(fā)散性的思維開啟自己的設(shè)計(jì)視野,從不同角度不同觀點(diǎn)不同設(shè)計(jì)風(fēng)格上尋找靈感。前期草圖往往會(huì)有設(shè)計(jì)師的一些不確定的構(gòu)思,缺乏推敲,比較隨意和放松,需要進(jìn)行篩選。
4.效果圖
創(chuàng)意階段得到大致的設(shè)計(jì)方向后,從眾多的設(shè)計(jì)草圖中挑選出一些有發(fā)展?jié)摿Φ姆桨高M(jìn)行效果圖設(shè)計(jì),包括各種造型細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)等。效果圖用來指導(dǎo)油泥模型、數(shù)字模型和做方案展示,需要有精確的效果。這個(gè)時(shí)候不能完全天馬行空,要綜合考慮市場審美、價(jià)位成本、工藝路線等等因素。對于一種全新開發(fā)的車型,一般提供6-9款備選方案的效果圖進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審,從中選定2-3款方案進(jìn)入下一步比例油泥模型的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。
5.初期數(shù)模
在效果圖制作階段完成后,需要一個(gè)三維模型作為依據(jù)來推敲和展示造型。數(shù)字設(shè)計(jì)師根據(jù)效果圖,借助三維建模軟件構(gòu)建一個(gè)數(shù)字模型,這個(gè)數(shù)字模型通過底盤的數(shù)據(jù),保證尺寸上的準(zhǔn)確性。接下來利用CNC加工技術(shù)制作小比例油泥模型,然后設(shè)計(jì)師對銑出來的模型進(jìn)行精細(xì)處理,從各個(gè)角度去審視,反復(fù)推敲每一條線和每一個(gè)面。最后在評(píng)審?fù)ㄟ^之后將油泥模型掃描成點(diǎn)云數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),重新構(gòu)建數(shù)字模型,形成初期數(shù)模。
6.油泥模型
通常按1: 4的比例制作3-4個(gè)小型外觀油泥模型,然后基于模型從若干個(gè)造型方案中選擇出一個(gè)合適的方案,以便作為技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。選型討論會(huì)主要討論審美問題,但也涉及結(jié)構(gòu),工藝等方面的內(nèi)容,故通常由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人召集造型設(shè)計(jì)師,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師以及負(fù)責(zé)工藝,配套,市場,銷售的相關(guān)環(huán)節(jié)的人員參加會(huì)議。
基于小模型進(jìn)行第一步選擇之后,還必須再通過等比例模型對汽車造型進(jìn)行優(yōu)化選擇。直到如今,等比例油泥模型仍然是汽車造型設(shè)計(jì)開發(fā)過程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié),因?yàn)閷?shí)物等大的模型來的更加直觀更有說服力,而縮小比例圖樣和全尺寸圖樣的真實(shí)感是截然不同的。例如比例模型上某些圓角或曲線看上去很小巧雅致,放大5倍就可能顯得笨拙臃腫。
過去采用傳統(tǒng)的方法手工打造1:1油泥模型,現(xiàn)在有了初期數(shù)模,可以利用CNC數(shù)控加工技術(shù),直接銑削出1:1油泥模型,對于附件及一些油泥比較難處理的部件(比如保險(xiǎn)杠、尾翼等)則直接采用快速成形技術(shù)加工出來,安裝在油泥模型上,這樣大大節(jié)省了時(shí)間和人力的投入。在評(píng)審?fù)ㄟ^后,通過三維掃描將實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為點(diǎn)云輸入到計(jì)算機(jī),進(jìn)入下一階段進(jìn)行曲面光順處理。
7.色彩設(shè)計(jì)與部件造型細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)
汽車外觀基本由2-3種顏色搭配,其中大面積顏色是車身表面的噴漆涂色,小面積的黑灰色用于進(jìn)氣格柵以及分色設(shè)計(jì)的保險(xiǎn)杠和防擦條,選擇鍍鉻的亮銀色進(jìn)行局部點(diǎn)綴,如門拉手、后視鏡、裝飾條等。而在汽車內(nèi)部造型設(shè)計(jì)中儀表臺(tái)、中控臺(tái)、座椅、車門內(nèi)飾板、頂板等都需要進(jìn)行色彩和材質(zhì)的設(shè)計(jì)搭配,從而營造舒適溫馨或者運(yùn)動(dòng)速度等室內(nèi)氛圍,汽車色彩和材質(zhì)的設(shè)計(jì)要與汽車整體形態(tài)設(shè)計(jì)風(fēng)格相呼應(yīng),最大限度地滿足消費(fèi)者個(gè)性,審美情趣等精神層面的需求。
8.A級(jí)曲面制作
接下來的過程中需要將油泥模型掃描后的云點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),通常的做法是根據(jù)油泥模型建立A級(jí)數(shù)學(xué)表面。一般來說,A級(jí)曲面必須滿足相鄰曲面間的間隙在 0.005mm 以下(有些甚至要求0.001mm),切率改變 ( tangency Change ) 在0.16度以下,曲率改變 (curvature change) 在0.005 度以下,符合這樣的標(biāo)準(zhǔn)才能確保鈑金件的環(huán)境反射下的質(zhì)量。
完成了以上8個(gè)步驟之后,一輛新車的造型設(shè)計(jì)方案進(jìn)入企業(yè)決策最終審批環(huán)節(jié),通過后設(shè)計(jì)方案予以凍結(jié)。汽車造型方案審定凍結(jié)后,就可以著手進(jìn)行汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)了。