淺談工業(yè)造型設(shè)計(jì)在軌道交通車輛設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

楊澤東 盧 慧 李付姝玉

中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)部 江蘇 南京 210031

正文：

引言

基于市場(chǎng)和軌道行業(yè)的迫切需求，2018年10月20日中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)軌道交通分會(huì)正式成立，我們可以看出工業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)在軌道交通領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。而工業(yè)造型設(shè)計(jì)作為工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科的一個(gè)重要組成部分，在軌道交通設(shè)計(jì)中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著這一學(xué)科的發(fā)展和實(shí)踐總結(jié)，形成了工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則：實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀。下面我們從這三方面來(lái)談?wù)劰I(yè)造型設(shè)計(jì)在軌道交通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1 實(shí)用

實(shí)用性體現(xiàn)了產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中最大限度滿足其功能性的要求。軌道交通服務(wù)于大眾，實(shí)用性可以說(shuō)是基本原則，需要著重考慮以下幾個(gè)方面。

1.1 確定產(chǎn)品的功能需求

隨著生活水平的提高，人門對(duì)于產(chǎn)品的功能性的要求不僅僅滿足單一的功能，還希望有其他方面的享受，比如軌道交通中的座椅，從軌道行業(yè)車輛的發(fā)展史我們可以看出，從最初的僅僅滿足其“做”的單一功能且靠背毫無(wú)曲線的22B型車座椅到滿足既有定員的基礎(chǔ)上靠背加入些曲線結(jié)構(gòu)提高其舒適度的25G、25T型車座椅，再到通過(guò)減少定員增加座椅間距以及靠背可調(diào)的動(dòng)車組列車座椅，座椅的演變過(guò)程折射了出人們對(duì)于軌道交通設(shè)計(jì)中的功能性的更多訴求和期望。

1.2 遵循的科學(xué)依據(jù)

軌道交通是服務(wù)于大眾的公共交通工具，不是任憑設(shè)計(jì)師天馬行空和主觀臆斷的去設(shè)計(jì)而是需要遵循一定的科學(xué)依據(jù)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

⑴ 材料方面，不同的材料有不同的特性，對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)講，在設(shè)計(jì)之前務(wù)必了解材料的各種數(shù)據(jù)，對(duì)于設(shè)計(jì)的造型選材有個(gè)基本的把握，避免設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)不了的造型或者不合格的產(chǎn)品。比如城軌扶手的選材，基本上會(huì)選用強(qiáng)度比較大不易彎折的鋁管或者不銹鋼管等材料，而不會(huì)選用塑料等強(qiáng)度小的材料。此外我們還要及時(shí)了解新的科技訊息，以便于更多、更好的材料可以應(yīng)用到車輛設(shè)計(jì)中去，比如車體的材料由碳鋼車體到鋁合金車體、不銹鋼車體的發(fā)展，使軌道車輛迎來(lái)了一次次革新，及時(shí)掌握這些材料的新用法，我們才能用恰當(dāng)?shù)牟牧献畲笙薅葷M足其功能性的要求。

⑵ 工藝方面，軌道車輛的設(shè)計(jì)應(yīng)具備相應(yīng)的工藝去實(shí)現(xiàn)，否則再好的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不了也是失敗的設(shè)計(jì)，不實(shí)用的設(shè)計(jì)。軌道車輛設(shè)計(jì)要滿足批量化生產(chǎn)，而不是單個(gè)產(chǎn)品，所以要有相應(yīng)的成熟工藝去支撐，比如車輛設(shè)計(jì)中的玻璃鋼座椅，為了滿足耐磨性和附著力要求采用了膠衣工藝，膠衣工藝限制了其不能像油漆分色那樣無(wú)縫對(duì)接，而是需要在分色交接處增加凹槽或者凸起的造型結(jié)構(gòu)以滿足其工藝要求實(shí)現(xiàn)分色，設(shè)計(jì)中要考慮到這些，以避免造型實(shí)現(xiàn)不了。

⑶ 科研成果方面，軌道車輛設(shè)計(jì)在遵循技術(shù)要求的情況下，需遵照人機(jī)工程學(xué)原理、空氣動(dòng)力學(xué)原理等科學(xué)研究成果進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如司機(jī)室遵循人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行視野分析來(lái)設(shè)計(jì)前窗、座椅和司空臺(tái)等司機(jī)室設(shè)備件的造型；不同速度等級(jí)的動(dòng)車組基于空氣動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)車頭面罩時(shí)其弧度不斷加大，以減少阻力。

2 經(jīng)濟(jì)

經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)了產(chǎn)品與設(shè)計(jì)、制造、市場(chǎng)、銷售、價(jià)格等有不可分割的聯(lián)系。如何降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益是作為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)必須考慮的因素，這也是企業(yè)可以持續(xù)發(fā)展的基本條件。接下來(lái)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

2.1 材料的選擇

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步可用于軌道行業(yè)的材料越來(lái)越多，符合產(chǎn)品技術(shù)要求的可選擇的材料也越來(lái)越多，產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)材料的價(jià)格和性能要有清晰的認(rèn)識(shí)，以便于設(shè)計(jì)時(shí)選擇合適的材料達(dá)到降本增效的效果。如軌道車輛扶手設(shè)計(jì)時(shí)在滿足其功能需求的基礎(chǔ)上可選擇不銹鋼、鋁型材、碳鋼等材質(zhì)，這時(shí)候就要考慮其價(jià)格因素，是否經(jīng)濟(jì)性，而不是隨意去選材，主觀臆斷；軌道車輛內(nèi)飾用貼面板在市場(chǎng)調(diào)查交流中，我們發(fā)現(xiàn)隨著國(guó)產(chǎn)貼面板生產(chǎn)技術(shù)的提高，也能滿足產(chǎn)品造型功能需求，而且價(jià)格相對(duì)于國(guó)外產(chǎn)品有著價(jià)格優(yōu)勢(shì)，這樣設(shè)計(jì)選材時(shí)就無(wú)需都選擇國(guó)外的產(chǎn)品，從近幾年國(guó)產(chǎn)貼面板開始廣泛應(yīng)用于軌道車輛設(shè)計(jì)中我們可以看出來(lái)，掌握這些訊息我們才能設(shè)計(jì)出物美價(jià)廉的產(chǎn)品，達(dá)到企業(yè)與用戶雙贏的效果。

2.2 加工工藝

縱觀時(shí)間長(zhǎng)河，我們可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的加工工藝日新月異，作為設(shè)計(jì)師我們要熟知各種加工工藝，在滿足要求的基礎(chǔ)上使用較為經(jīng)濟(jì)的加工工藝。比如軌道車輛鋁型材設(shè)備件設(shè)計(jì)時(shí)追求金屬質(zhì)感進(jìn)行的噴砂樣化的處理效果，由于成本原因，只能選擇壓鑄鋁，壓鑄鋁噴砂處理的話會(huì)有一條接縫影響整體效果，這時(shí)我們可以選用噴涂銀粉漆的工藝，模擬噴砂氧化的效果同時(shí)也達(dá)到了降本增效的作用。

3 美觀

美觀是指產(chǎn)品造型美，是產(chǎn)品整體體現(xiàn)出來(lái)的全部美感的綜合。主要包括產(chǎn)品的形式美、結(jié)構(gòu)美、工藝美、材質(zhì)美及產(chǎn)品體現(xiàn)出來(lái)的時(shí)代感和民族風(fēng)格。產(chǎn)品的形式美體現(xiàn)了產(chǎn)品外觀造型美，外觀造型是人們可以直接感官的，因此在軌道行業(yè)中至關(guān)重要，比如通過(guò)研究不同城市的地鐵，可以發(fā)現(xiàn)特別是頭部面罩造型在設(shè)計(jì)時(shí)迎合的當(dāng)?shù)匚幕兀ㄟ^(guò)提煉展現(xiàn)出了符合當(dāng)?shù)氐赜蛭幕脑煨兔赖漠a(chǎn)品。

隨著工藝水平的進(jìn)步，一方面過(guò)去實(shí)現(xiàn)不了的美的效果現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)了，比如我們可以發(fā)現(xiàn)普通客車在內(nèi)飾金屬件處理上大都采用噴塑或者噴漆的處理方式，金屬本身的顏色完全被遮蓋，而近些年快速發(fā)展的動(dòng)車組在金屬件的處理上盡量保持金屬本色，通過(guò)拉絲、拋光、噴砂樣化等處理方式，展現(xiàn)出了金屬的質(zhì)感，得到了大眾普遍性的認(rèn)可，一致沿用到至今的動(dòng)車組設(shè)計(jì)中；另一方面讓我們可以不用過(guò)多的依賴色彩去實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的美，還可以通過(guò)新的結(jié)構(gòu)、新的工藝、新的材料設(shè)計(jì)出美的造型，使造型與色彩達(dá)到相得益彰的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀是工業(yè)造型設(shè)計(jì)的三原則，是互相關(guān)聯(lián)、互相制約的。軌道交通車輛服務(wù)于大眾，因此設(shè)計(jì)中實(shí)用是基礎(chǔ)，在實(shí)用的前提下講究美觀同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)型，沒(méi)有美觀的產(chǎn)品注定要被市場(chǎng)淘汰，沒(méi)有效益的產(chǎn)品無(wú)法穩(wěn)健的持續(xù)下去，所以工業(yè)造型設(shè)計(jì)中要恰當(dāng)?shù)奶幚砗萌哧P(guān)系，才能取得最佳效果，設(shè)計(jì)出具有價(jià)值的經(jīng)得起市場(chǎng)考驗(yàn)的競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。