關于汽車造型模塊化設計的研究

譚曉嵩 程萍

武漢科技大學汽車與交通工程學院，湖北武漢，430080

關于汽車造型模塊化設計的研究

譚曉嵩 程萍

武漢科技大學汽車與交通工程學院，湖北武漢，430080

上個世紀末，未來學家阿爾文·托夫勒在他的著作當中指出“將千差萬別的東西拉平了”就是標準化的定義。事實證明，在全球視野下，工業社會已經產生了新的生產模式，也就是模塊化。如今，隨著時代的發展以及科技的不斷進步，人們的生活水平正在不斷的提高，由于全球市場競爭機制的影響，用戶正在產生更加多樣化的需求，而模塊化就在其中發揮著非常重要的作用，模塊化的有效運用，能夠使得產品有著更加快速的更新速度，單一品種的生產方式如今已經有些不合時宜，取而代之的正是小批量的模塊化生產方式。本文在這種背景下，通過對模塊化設計原理的研究，結合汽車制造業的發展現狀，提出了汽車造型模型化設計理論，能夠在你一定程度上避免工作的無效性。本文確立了汽車模塊化設計的方向性，并將多專業的理論進行整合，形成了新的理論框架。

汽車造型；模塊化設計；研究

在現代工業文明當中，汽車可以說是十分重要的一個標志。自從汽車誕生以來，世界上的汽車格局發生了很多的變化。如今，汽車業更是朝著模塊化、零排放等方向不斷的發展。目前，世界企業技術環境面臨著十分巨大的挑戰，國際市場越來越激烈的競爭，主要體現在成本控制、產品生產周期等是否能夠滿足用戶的多樣化的需求。如今，個性化的消費已經成為了主流，這種消費方式也促進了汽車造型模塊化設計的發展。

1 汽車模塊化設計研究簡述

1.1 自然環境的限制

如今，全世界都在關注環境保護的問題，經濟的高速發展，使得世界上的環境污染正在不斷加劇。那么如何才能夠良好的解決經濟與自然之間的關系，就成了傳統汽車對當今世界的一項挑戰，新的能源模塊化方式給予人類了一種全新的選擇，它能夠幫助人類有效的解決這個難題。

如今，汽車模塊化設計更多的需要靠考慮到自然環境的變化。自然環境當中包含動物、水、土壤等多種因素，是各種自然因素的綜合。自然環境是人類賴以生存的物質期初。人類的活動影響著環境變化，因此可以說，人與自然是緊密的聯系在一起的。如今，汽車的設計已經得到了越來越多的自然影響，人們需要多方面的考慮到生態問題。汽車從制造到使用的各個階段，采用何種材料都已經成為了十分重要的問題，很多零件的材料，都要求使用安全、無公害的天然合成材料，這樣一方面能夠達到可持續發展的愿望，另一方面還便于循環使用以及維修。

1.2 社會環境的作用

與自然環境相對，社會環境是自然環境的發展。不管是自然環境還是社會環境，這兩種環境的狀態都是在不斷的變化當中的。社會環境是人類生存以及活動范圍的綜合，是人類文明的標志。

社會環境的構成十分復雜，可以分為經濟環境、科技環境等。社會環境的變化，要求汽車設計人員能夠設計出滿足環境要求的產品，因此可以說，特殊的環境也要求著特殊的產品。

就汽車造型的模塊化設計來講，一般指價值觀念和消費習慣，企業需要用戶的價值觀念來對產品進行設計，而不同的消費習慣也有著不同的商品要求。在不同的時代當中，消費模式也有著完全的不同。

2 汽車模塊化設計管理方法的系統性

2.1 正向工程

正向工程也叫做順向工程，這種方法是現有產品的定位，然后設計師在進行設計的過程當中，按照定位的要求去設計符合要求的產品，在正向工程當中的開發流程為構思-設計-產品，因此這種開發工作叫做正向工程，這是一種由上而下的模塊化。

正向工程在項目開始的時候，要對汽車采用模塊化的設計方法，從車型設計就開始考慮。也就是說，汽車的設計師需要在一開始就將各種復雜的系統分解為單元模塊。

2.2 逆向工程

逆向工程又被稱作反求工程。這種方式根據現有的實體，精密的測量數據，再根據數據構建幾何模型，隨后在進行實體模型的編輯。

在最早的時候，逆向工程運用在軍事領域的硬件分析當中。逆向工程的主要目的是在不能輕易獲得信息的情況下，對成品進行分析，推算出產品的設計原理。逆向工程是一種產品技術的在線過程，也就是對產品進行你想分析，從而得出產品的處理流程、功能特性等要素，再根據這些要素制作出功能相近的產品。在汽車的造型設計當中，逆向工程能夠運用早現有車型升級等模塊的開發。

2.3 并行工程

并行工程又被叫做同步工程，他是一種并行設計、并行集成的綜合技術。并行工程與傳統的穿行工程有著比較鮮明的對比，并行工程強調同行實行，注重宏觀完整性，突出多學科的協調性。

在并行工程的開發當中，有同步交叉等特點。對于汽車企業來說，并行工程的開發周期比較短，其次還能夠有效的控制成本，并達到優秀的產品質量，并形成工程的設計方法適用于模塊化產品的研發。

現如今，并行工程已經成為了現代汽車的主要設計方法，并行工程的管理技術符合汽車造型階段的模塊化設計以及模塊化管理。并行工程的框架系統為汽車造型模塊庫的建立提供了有效的參考作用。

3 汽車造型模塊化設計的思路

3.1 汽車造型模塊化設計的原則

設計師在進行設計活動過程當中，需要遵循一定的原則才能進行創作活動，這些原則都是由客觀規律決定的。造物的原則是多維的，并不完全相同。設計的原則需要收到不同時代的科技水平等因素的影響，受到功能、環境等因素的制約。

汽車造型模塊經過時間，已經摸索出了一定的原則，本文結合相關文獻歸納了汽車的相關原則。

3.1.1 物理分解性原則

汽車造型模塊化的設計，應考慮到各個單元之間的物理性分解。汽車模塊化的設計需要具備物理充足，只有在物理的層面上劃分出獨立功能的單元，次啊能夠實現組合型。汽車模塊應該從單元獨立的角度考慮，劃分出不同的單元，此外，這些單元還應該能夠進行調節變換。

3.1.2 藝術審美性原則

現代設計應該不斷的發展純美術。模塊化產品一方面要能夠在物理上進行組合，另一方面還應該考慮藝術原則。藝術審美性的原則要求產品在審美上有一定的品味，給予人們一定的審美享受。藝術審美原則是內容與形式的統一。

3.1.3 創新靈活性原則

與傳統的產品設計比較我們發現，模塊化產品設計有更強的靈活性。汽車造型模塊化的創新要從不同的層面進行創新，例如用戶需求、材料安全等。創新就是要了解客戶的需要，并根據客戶的個性需要，提供有創意的方案，只有這樣，才能稱作是真正的以客戶為中心。

3.1.4 用戶參與原則

用戶不僅是用戶，還有可能成為產品的創意者。未來的模塊化產品肯定會使得用戶參與到創新當中。用戶參與創新的產品，對于其后來的版本，能夠使得用戶更容易接受。

3.1.5 綠色安全性原則

綠色設計就是將綠色技術作為前提的產品設計。綠色技術要求減少原材料，使用輕污染的技術。綠色設計能夠有效的考慮到環境因素的影響，注重模塊的可維護性、重復利用性等。在實際的設計過程當中，綠色及強調環保的同時，保證模塊能夠滿足使用的要求，并減少環境污染以及能源消耗。

3.1.6 適度合理性原則

在汽車造型模塊化設計過程當中，應掌握分寸、遵循合理原則。汽車造型模塊化設計反對材料過度的使用，設計有度應該從各個角度來進行考慮，適度原則也就是和諧原則。

3.2 汽車造型模塊化設計的開發方法

3.2.1 汽車造型模塊化產品規則

從理論的角度來看，這種方法適用于汽車造型模塊化設計。面向產品組進行設計，是一種節約成本的思維。用最少的成本來獲得更多的產品種類。所謂的產品組，就是產品的集合。通用化、組合話是實現規劃的前提，而標準化是產品規劃的核心。

3.2.2 汽車造型模塊的劃分原則

汽車模塊劃分的基本原則，就是簡化零部件數量。一般來講，并沒有統一的原則，這是因為對與車型的研究不同，就會導致不側重點的不同。除此之外，在對模塊化進行設計的時候，應該將汽車分為其他模塊，然后將模塊以單位的形式進行設計?？茖W的劃分產品的性能、模塊的通用都有影響。

從本質來講，可以將產品進行任意劃分，汽車的模型劃分可以根據功能、管理的角度，模塊可以有有不同的分發。模塊的劃分應該將最簡或者是最優化為主，這樣能夠降低裝配的難度。

[1]孫虎.基于地域的汽車造型設計研究[J].包裝工程.2012(04):47-50.

[2]夏歡.中國汽車造型:趨勢與劣勢[J].汽車商業評論.2012(02):104-107.

譚曉嵩/1994年生/男/湖北十堰人/本科/研究方向為汽車服務工程