关于汽车造型模块化设计的研究

谭晓嵩 程萍

武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉，430080

关于汽车造型模块化设计的研究

谭晓嵩 程萍

武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉，430080

上个世纪末，未来学家阿尔文·托夫勒在他的著作当中指出“将千差万别的东西拉平了”就是标准化的定义。事实证明，在全球视野下，工业社会已经产生了新的生产模式，也就是模块化。如今，随着时代的发展以及科技的不断进步，人们的生活水平正在不断的提高，由于全球市场竞争机制的影响，用户正在产生更加多样化的需求，而模块化就在其中发挥着非常重要的作用，模块化的有效运用，能够使得产品有着更加快速的更新速度，单一品种的生产方式如今已经有些不合时宜，取而代之的正是小批量的模块化生产方式。本文在这种背景下，通过对模块化设计原理的研究，结合汽车制造业的发展现状，提出了汽车造型模型化设计理论，能够在你一定程度上避免工作的无效性。本文确立了汽车模块化设计的方向性，并将多专业的理论进行整合，形成了新的理论框架。

汽车造型；模块化设计；研究

在现代工业文明当中，汽车可以说是十分重要的一个标志。自从汽车诞生以来，世界上的汽车格局发生了很多的变化。如今，汽车业更是朝着模块化、零排放等方向不断的发展。目前，世界企业技术环境面临着十分巨大的挑战，国际市场越来越激烈的竞争，主要体现在成本控制、产品生产周期等是否能够满足用户的多样化的需求。如今，个性化的消费已经成为了主流，这种消费方式也促进了汽车造型模块化设计的发展。

1 汽车模块化设计研究简述

1.1 自然环境的限制

如今，全世界都在关注环境保护的问题，经济的高速发展，使得世界上的环境污染正在不断加剧。那么如何才能够良好的解决经济与自然之间的关系，就成了传统汽车对当今世界的一项挑战，新的能源模块化方式给予人类了一种全新的选择，它能够帮助人类有效的解决这个难题。

如今，汽车模块化设计更多的需要靠考虑到自然环境的变化。自然环境当中包含动物、水、土壤等多种因素，是各种自然因素的综合。自然环境是人类赖以生存的物质期初。人类的活动影响着环境变化，因此可以说，人与自然是紧密的联系在一起的。如今，汽车的设计已经得到了越来越多的自然影响，人们需要多方面的考虑到生态问题。汽车从制造到使用的各个阶段，采用何种材料都已经成为了十分重要的问题，很多零件的材料，都要求使用安全、无公害的天然合成材料，这样一方面能够达到可持续发展的愿望，另一方面还便于循环使用以及维修。

1.2 社会环境的作用

与自然环境相对，社会环境是自然环境的发展。不管是自然环境还是社会环境，这两种环境的状态都是在不断的变化当中的。社会环境是人类生存以及活动范围的综合，是人类文明的标志。

社会环境的构成十分复杂，可以分为经济环境、科技环境等。社会环境的变化，要求汽车设计人员能够设计出满足环境要求的产品，因此可以说，特殊的环境也要求着特殊的产品。

就汽车造型的模块化设计来讲，一般指价值观念和消费习惯，企业需要用户的价值观念来对产品进行设计，而不同的消费习惯也有着不同的商品要求。在不同的时代当中，消费模式也有着完全的不同。

2 汽车模块化设计管理方法的系统性

2.1 正向工程

正向工程也叫做顺向工程，这种方法是现有产品的定位，然后设计师在进行设计的过程当中，按照定位的要求去设计符合要求的产品，在正向工程当中的开发流程为构思-设计-产品，因此这种开发工作叫做正向工程，这是一种由上而下的模块化。

正向工程在项目开始的时候，要对汽车采用模块化的设计方法，从车型设计就开始考虑。也就是说，汽车的设计师需要在一开始就将各种复杂的系统分解为单元模块。

2.2 逆向工程

逆向工程又被称作反求工程。这种方式根据现有的实体，精密的测量数据，再根据数据构建几何模型，随后在进行实体模型的编辑。

在最早的时候，逆向工程运用在军事领域的硬件分析当中。逆向工程的主要目的是在不能轻易获得信息的情况下，对成品进行分析，推算出产品的设计原理。逆向工程是一种产品技术的在线过程，也就是对产品进行你想分析，从而得出产品的处理流程、功能特性等要素，再根据这些要素制作出功能相近的产品。在汽车的造型设计当中，逆向工程能够运用早现有车型升级等模块的开发。

2.3 并行工程

并行工程又被叫做同步工程，他是一种并行设计、并行集成的综合技术。并行工程与传统的穿行工程有着比较鲜明的对比，并行工程强调同行实行，注重宏观完整性，突出多学科的协调性。

在并行工程的开发当中，有同步交叉等特点。对于汽车企业来说，并行工程的开发周期比较短，其次还能够有效的控制成本，并达到优秀的产品质量，并形成工程的设计方法适用于模块化产品的研发。

现如今，并行工程已经成为了现代汽车的主要设计方法，并行工程的管理技术符合汽车造型阶段的模块化设计以及模块化管理。并行工程的框架系统为汽车造型模块库的建立提供了有效的参考作用。

3 汽车造型模块化设计的思路

3.1 汽车造型模块化设计的原则

设计师在进行设计活动过程当中，需要遵循一定的原则才能进行创作活动，这些原则都是由客观规律决定的。造物的原则是多维的，并不完全相同。设计的原则需要收到不同时代的科技水平等因素的影响，受到功能、环境等因素的制约。

汽车造型模块经过时间，已经摸索出了一定的原则，本文结合相关文献归纳了汽车的相关原则。

3.1.1 物理分解性原则

汽车造型模块化的设计，应考虑到各个单元之间的物理性分解。汽车模块化的设计需要具备物理充足，只有在物理的层面上划分出独立功能的单元，次啊能够实现组合型。汽车模块应该从单元独立的角度考虑，划分出不同的单元，此外，这些单元还应该能够进行调节变换。

3.1.2 艺术审美性原则

现代设计应该不断的发展纯美术。模块化产品一方面要能够在物理上进行组合，另一方面还应该考虑艺术原则。艺术审美性的原则要求产品在审美上有一定的品味，给予人们一定的审美享受。艺术审美原则是内容与形式的统一。

3.1.3 创新灵活性原则

与传统的产品设计比较我们发现，模块化产品设计有更强的灵活性。汽车造型模块化的创新要从不同的层面进行创新，例如用户需求、材料安全等。创新就是要了解客户的需要，并根据客户的个性需要，提供有创意的方案，只有这样，才能称作是真正的以客户为中心。

3.1.4 用户参与原则

用户不仅是用户，还有可能成为产品的创意者。未来的模块化产品肯定会使得用户参与到创新当中。用户参与创新的产品，对于其后来的版本，能够使得用户更容易接受。

3.1.5 绿色安全性原则

绿色设计就是将绿色技术作为前提的产品设计。绿色技术要求减少原材料，使用轻污染的技术。绿色设计能够有效的考虑到环境因素的影响，注重模块的可维护性、重复利用性等。在实际的设计过程当中，绿色及强调环保的同时，保证模块能够满足使用的要求，并减少环境污染以及能源消耗。

3.1.6 适度合理性原则

在汽车造型模块化设计过程当中，应掌握分寸、遵循合理原则。汽车造型模块化设计反对材料过度的使用，设计有度应该从各个角度来进行考虑，适度原则也就是和谐原则。

3.2 汽车造型模块化设计的开发方法

3.2.1 汽车造型模块化产品规则

从理论的角度来看，这种方法适用于汽车造型模块化设计。面向产品组进行设计，是一种节约成本的思维。用最少的成本来获得更多的产品种类。所谓的产品组，就是产品的集合。通用化、组合话是实现规划的前提，而标准化是产品规划的核心。

3.2.2 汽车造型模块的划分原则

汽车模块划分的基本原则，就是简化零部件数量。一般来讲，并没有统一的原则，这是因为对与车型的研究不同，就会导致不侧重点的不同。除此之外，在对模块化进行设计的时候，应该将汽车分为其他模块，然后将模块以单位的形式进行设计。科学的划分产品的性能、模块的通用都有影响。

从本质来讲，可以将产品进行任意划分，汽车的模型划分可以根据功能、管理的角度，模块可以有有不同的分发。模块的划分应该将最简或者是最优化为主，这样能够降低装配的难度。

[1]孙虎.基于地域的汽车造型设计研究[J].包装工程.2012(04):47-50.

[2]夏欢.中国汽车造型:趋势与劣势[J].汽车商业评论.2012(02):104-107.

谭晓嵩/1994年生/男/湖北十堰人/本科/研究方向为汽车服务工程