谈汽车概念设计的发展趋势

谈汽车概念设计的发展趋势摘要：该文基于汽车造型的发展历程，对汽车概念设计的造型设计及趋势进行了分类。该文从汽车造型设计的历程为出发点，对中国现有的汽车造型概念设计进行了分析，提出了存在的问题，讨论了未来汽车造型概念设计的趋势。关键词：概念设计趋势工业设计汽车造型的发展过程，是人类不断进步，不断地在汽车设计领域创新的过程。受到当时的人文环境，科学技术的影响在不同时期，呈现出不同的特色。1950年代前称为第一阶段，汽车自19世纪末诞生后的20多年里，汽车的发展进步主要表现在底盘技术方面，车身一直是沿用马车的厢式造型。随着底盘结构的不断完善，人们逐渐意识到车身对于改进汽车性能（速度、油耗和使用特性等）也有着重要的作用，更与汽车的销售有着直接的关系。后者主要表现在汽车的造型风格、产品形象等方面，而这是在从前机械技术研究中所不曾涉及到的领域。于是，从20世纪20年代起，车身成为汽车研究中的一个新领域。可以说从这时起，汽车这一个工业产品开始被赋予文化内涵，汽车设计作为一个兼具技术和艺术要求行业因而诞生。1950-1969是汽车设计业的黄金时期。当时美国正处于鱼型车时代，欧洲则时兴船型车，是一个非常讲究风格化的年代。当时的车身生产主要采用小规模的作坊作业，产量稀少甚至单件生产的汽车都不在少数，为汽车设计业提供了无数机会。1970-1989年称为第三阶段，随着汽车的性质由奢侈品向生活必需品转变，加上20世纪70年代的世界石油危机，汽车的成本成为厂家必须面对的问题，于是具有良好成本效益的生产方式被广泛应用。70年代开始，大批量生产的汽车普遍采用冲压成型的承载式车身，传统小规模精工作业逐渐被淘汰。汽车产品系列被精简，单一型号汽车的产量大大提高.品种越来越少，但造型设计技术趋于成熟。1990年后称为第四阶段，快速发展的年代，自从1990年后，开发技术的发展使汽车的开发速度大大加快，品种越来越多起来，由于开发技术的发展使汽车开发速度加快，变型加快成为可能。例如，先进的三维造型与建模软件（CAD/CAM）的应用就是一个重要的用于汽车造型设计的先进工具，设计周期开始大大缩短，设计品种越来越多。当代汽车界对汽车设计提出了更高的要求。90年代能够立足的汽车设计公司，都具备从意念到产品的全面开发能力，提供从市场分析、方案设计、模型制作以至模具开发的一系列服务，部分更具备生产能力。部分设计公司拥有的用于设计开发的专用设备足以媲美大型汽车制造商，而长期从事设计工作所累积的经验和人文素质则是他们的立足之本。这个时期出现了汽车工业的大购并，并提出了车型平台化的概念，平台化就是设计开发技术要实现快速反应和低成本开发。在80年代前汽车开发技术是建立在“试错”型的开发基础和试验基础上，而在90年代实现了以计算机仿真与分析技术为主体的快速开发技术的革命。它正以难以预计的速度实现向以信息和知识工程技术为基础的虚拟设计发展。因此汽车造型的水平大大提高，其开发技术已有巨大的发展，开发周期大大缩短。1我国的汽车造型概念设计我国是一个人口大国，每年的汽车消费量也越来越多，汽车工业正在蓬勃发展。虽然我国的汽车公司很多，其中大多数都是中外合资的形式，民族产业相对较少。而谈到我国的汽车设计，让人有点担忧。大部分合资企业都生产由国外开发设计的产品，民族产业在设计上相对薄弱，大多数和外国的设计公司合作，让他们来主刀设计。中国人民确实拥有独特的文化底蕴，优美的老红旗依然让人自豪，但这个底蕴已经越来越难融合到现代的汽车文化中了。以家电为代表的所有需要造型的工业产品，绝大多数已奉行引进或仿造外国产品的原则，老红旗是几十年中的昙花一现。现今，国外有很多独立的汽车设计公司。全球最大的设计公司美国MSX公司，比如以实用型量产车著名的意大利设计公司ITALDESIGN，以名贵跑车为主要业务的设计公司Pininfarina，和以风格见长的Bertone设计公司，还有在改装车、原型车方面各具特色的IDEA、Zagato、Ghia和Stola等设计公司。此外，还有以个人名义进行设计的汽车设计师，如MarcelloGandini、PeterStevens和IanCollum等。中国第一家汽车设计公司于1999年由同济大学汽车系的雷雨成等几名教授创建。目的就是像国外的设计公司一样为中国人开发中国人自己的汽车。但汽车设计在眼前就迫切需要发展。环顾现状，中国的厂家大多“有力无心”。汽车造型是“上层建筑”，但并不见得高不可攀。车身设计是突破口，比机械技术更具有市场价值。对于总被用作借口的技术（工艺）水平，其实国内零部件与整车厂家都已引进了大量的国外技术和设备，也作过了不少引进技术（模具）国产化工作，进行自主开发的时机已经成熟，即便还存在问题，也应该不是克服不了的问题了。民族设计没有实践的机会，发展便无从谈起。希望在未来的几年，国内车厂再上新产品的时候，能够大胆采用国内自己的设计，如果是引进或联合开发，就要努力争取车身的技术和设计权。在最近几年年，上海同济同捷科技股份有限公司，以能独立进行整车和零部件设计的新形象为中国汽车设计业指明了中国汽车设计的方向，树起了一面中华民族独立自主的鲜红旗帜。目前该公司采用的计算机软件和硬件与国外基本是同步的，新一轮以计算机软件技术设计汽车在全世界也起步不久，在全球，可以通过加强国际合作，可以从国外学到更多的设计技术和理念。有与国际上发达国家相同的设计软件和条件，还可以从人类积累了100多年的汽车设计经验和知识中学习设计经验，这些经验100%渗透在成熟产品中，实际上国际上也是在参照各种成熟产品的情况下，结合先进的设计开发软件和必要的设备，进行的创新和新产品开发。2汽车造型概念设计的发展趋势汽车造型概念设计的发展趋势总结为以下几个方面。2.1汽车工程中的人机工程学人机工程学是20世纪50年代初迅速发展起来的一门新学科，其目的在于研究、解决工程技术设计与人体之间的关系。而汽车车身设计中的人体工程学，则是要以人（驾驶员、乘客）为中心，从人体的生理、心理和人体的运动出发，研究车身设计时，在布置和设备等方面，如何适应人的需要，创造出一个操纵方便、安全可靠、美观舒适的驾驶环境和乘坐环境，即设计一个最佳的人—车—环境系统。汽车设计中的人机分析首先需要对人体各部尺寸进行测量、统计和分析，在进行室内布置设计时以此为依据，确定车内的有效空间，以及各部件、总成（座椅、仪表板、方向盘等）的布置位置和尺寸关系。通过对人体生理结构的研究，使座椅设计充分符合人体乘坐舒适性要求。根据对人体的操纵范围和操纵力的测定，确定各操纵装置的布置位置和作用力大小，使人体操纵时自然、迅速、准确、轻便，以降低操纵疲劳程度。通过对人眼的视觉特性、视野效果的研究、试验、校核驾驶员的信息系统，以保证驾驶员能获得正确的驾驶信息。根据人体的运动特点，研究汽车碰撞时对人体的合理保护，正确地确定安全带的铰接点位置和对人体的约束力，研究振动时对乘坐舒适性的影响，研究乘客上下车的方便性，以确定车门的开口部位和尺寸。根据人体的生理要求，合理地确定和布置空调系统。研究人的心理特性和要求，设计一个舒适、美观、轻松的乘坐环境。2.2虚拟产品开发技术的运用目前，越来越多的汽车设计公司及制造公司开始使用虚拟产品开发技术，采用三维3D技术虚拟实境开发概念车。欧宝汽车即采用3D虚拟实境技术设计开发概念车。设计人员可以亲身体验飘浮在空中的虚拟影像汽车设计和制造，节省了可观的开发费用。英国的劳斯莱斯、法国雷诺、德国奥迪，以及意大利、瑞典等汽车厂都在积极进行这种虚拟设计、制造。过去汽车研究开发中心要开发新车或是改型，都是先用油泥塑造车身实物模型，修改极为耗时。现在汽车的研发，尤其是概念车的开发越来越追求最短的开发时间。如果现在引进虚拟产品开发技术，只要在电脑中输入数据，建构出车型数字模型，在实验室中，即可呈现出一辆理想中的汽车影像，工程师们只要戴上目镜，就可看得一清二楚，就有如一辆真的汽车在眼前，经过各位设计工程师的讨论修改后，很快就可设计出理想的新款汽车。定型后，既可利用电脑中的数据，外包试制零部件和试装新车，实现组装零误差，而且开发时效比过去快多了。2.3绿色环保型发展进入21世纪以来，世界各国已累计生产约15亿辆汽车，人们在感叹汽车工业迅猛发展的同时，也越来越认识到汽车污染给人类自身带来的危害，于是各国纷纷制定有关汽车的环保措施和法规，以保护人类赖以生存的环境，于是汽车环保设计这一汽车设计新概念被摆到了突出重要的位置上。汽车绿色环保设计主要体现在提高能源的利用率，改进发动机配置，包括电子控制燃油喷射系统、二次空气喷射、热反应器、废气再循环系统、催化净化装置、曲轴箱通风系统、燃油蒸发控制系统。发展代用燃料，开发研究新的环保能源，包括天然气、液化石油气、快速充电蓄电池、混合动力、氢燃料。在汽车制造过程中使用绿色材料、绿色包装、绿色制造工艺以及绿色设备与装备。3结语在汽车造型概念设计中，设计师要本着“以人为本”的设计理念，充分考虑到现有汽车概念模型中存在的问题，在考虑汽车环保的情况下，顾及用户群体的需求及最大限度地满足用户的情感需求，通过对虚拟产品开发技术的运用，来分析用户群的特点以及对产品的特殊需求，这样设计出来的产品才会是用户想要的产品，才符合以人为本的设计理念。参考文献[1]张宪荣.工业设计理念与方法[M].北京理工大学出版社,2003(10).[2]张伟社,张涛.产品系统设计[M].陕西科学技术出版社,2006(1).[3]王昭.工业设计专业英语[M].中国轻工业出版社,2000(8).[4]王望予.汽车设计[M].机械工业出版社,2000(8).[5]李卓森.现代汽车造型[M].人民交通出版社,2005(2).[6]刘春荣.人机工程学应用[M].上海人民美术出版社,2004(7).[7]YousefHaik.工程设计过程[M].清华大学出版社,2005(7).