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意大利汽车工业源头之旅--从概念到样车
时间:2006年09月05日11:57 我来说两句  

 
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作者:久陵

  现在有一种现象,就是许多汽车企业都在标榜自己的产品是出自于意大利设计大师之手。厂家和消费者都对其顶礼膜拜,无尚崇敬。其实这也不无道理,据称欧洲50%的汽车专利是出自意大利设计师之手。不仅如此,在全球汽车跨国企业的许多车型中,尤其是在顶级豪华车跑车领域中,几乎处处都有意大利设计的影子。

  那么意大利设计究竟是怎么进行产业化运作的?这条产业链的每一个环节都是怎样衔接的?每个环节又是怎样将先进的设计方法与传统的手段相结合?其程序又是怎么进行的?相信,这一切都是读者所希望了解的内容,也是此次专程去意大利访问的根本目的所在。

  初读意大利设计

  此次3天半的旋风式专访对了解意大利设计,了解“从概念到样车”的过程,只是一个“初读”而已,谈不上弄懂弄通。因为专业性过强,而且必须是“同道中人”方能深刻理解,况且还有一大堆语言障碍。从意大利文到英文,再到中文,其间夹杂了大量的专业词汇,不是一般的翻译所能理解的,只能靠回国之后啃字典,来加深理解。因此专访的科技“成色”大大降低。但无论如何,“眼见为实”。工程师间的沟通往往可以借助于对汽车及零部件产品设计、制造的共同理解和默契来完成。人们常说图纸就是工程师的语言。

  这次访问的Italian Automotive Solution集团公司(简称IAS),是一家为了适应意大利汽车市场竞争日益激烈,中小型公司如何在大牌公司垄断的阴影之下,求生存求发展的一种体制创新产物。走进Autostudio公司产品陈列室,可以看到其墙上挂着IAS集团的组成说明。据介绍,其中Auto studio主要分工造型设计、Blue engineering负责工程和结构分析、Landra主要负责样车快速成型(当然这并不是油泥模型,因为在意大利的汽车设计中,已经取消了这一流程)、S.C.S负责通过欧洲认证所必须要做得检测,如碰撞,噪声和震动、舒适性和风阻系数等等。这样,通过这几家公司优势互补的结合,其设计成本要远远低于大的品牌公司,价格可以便宜一半,甚至更多。事实上,在意大利汽车设计的中小公司,人员的流动比较大。在业务不忙的时候,设计人员可以应聘到其它公司工作。同时,中小型设计公司也经常接受那些大牌公司的分包业务,如某世界著名意大利设计公司,就曾经将中国自主品牌汽车的部分设计业务发给一些中小公司去完成。作一个不十分恰当的比喻,就如目前国内许多出口企业都在做定牌生产的业务,利润的大部分被品牌公司拿走。这就是所谓的全球性业务分工。

  目前,意大利的汽车设计所谓“从概念到汽车”的程序一般由以下几个步骤来完成。首先是从平面草图到CAS,即用计算机辅助设计软件去完成汽车造型的设计方案,并建立A级车身表面造型数模。这当然是要根据客户的需求,然后溶入设计师们的创造性思维和经验,再结合传统的设计理念去完成。但无论是时尚、粗犷、奔放、豪华,或是体现各种个性化的元素,其结果都必须满足客户的视觉感受。在实际做法中,也有设计公司完全按照自己的设计理念和哲学思想去完成一个样车(基本上是不带行驶功能,甚至不带内饰),去参加一些展览或作陈列,从而让客户来选择。在有了进一步需求之后,就可以开展第二步工作。即进入到CAD/CAE、CAM阶段,即在初步的可行性分析之后进入工程设计。这一阶段的项目不仅有车身外形,还包括车身结构、内饰、底盘,甚至匹配动力总成。

  其实这种合作性质的集团公司,其业务也遍布全球。其中Blue Engineering在巴黎、拿波里、里昂、安曼等地都设有分部。而其在都灵的总部则有“设计之谷”(Designing Valley)之称,其工程设计及结构分析业务,包括了静态和动态情况下的结构强度分析、碰撞模拟、空气动力学分析、热力学分析、统计学分析、NVH模拟测试、疲劳强度分析,以及协调运行等,当然这一切都是在计算机的虚拟软件中完成的。具体设计目标为底盘、悬架、发动机、车身内外饰、塑料部件、油箱等汽车总成和零部件。其中结构分析全部按照现行国际标准,通过计算机数据分析。如果分析效果好,就可以开始考虑做样车。

  在交谈中,这些设计师们非常理解降低成本,对委托企业在未来市场竞争中的重要性。因此,在进行工程设计中,尽可能考虑成本因素,如将前后保险杠设计成可共享模具。再如前后灯具和左右车门也尽可能做到可通用互换。

  在Blue Engineering中,虽然员工总数不过128人,但专门从事CAE,做虚拟分析的工程师就达40人。为此他们说,在中国的企业中,CAE还应用得很少,做结构分析的人也太少了。如做ECE52后部碰撞试验,如果没有一个较大的模拟结构分析队伍,那是不行的;再如做空气动力学的风洞模拟分析时,可以对散热器冷却风扇直径大小进行研究,以求减小风扇尺寸,从而降低动力损失;又如前风窗玻璃的防雾设计,就涉及到车内空调出风口及其风量的设计。另外如何保护乘员的腹部、肩部,免受冷风的过度侵袭,这都可以通过CAE模拟设计解决。

  如何体现对人的关怀是意大利设计师们的重点考虑的问题。这不仅反映在上述的例子之中,另外,如在NVH的虚拟测试中要做噪音源的路径分析,以及其对人体头部大脑皮层的影响。在声学全息系统的分析中,要做声强在车内的分析,并锁定噪声源,设法使其消除或减少噪声强度。

  从虚拟到成型

  当我们马不停蹄地赶到Landra公司的时候,展现在眼前的不再仅仅是计算机屏幕前的虚拟画面,而是有序坐落在生产车间内的工装模具、夹具、激光切割机、大型压机和五轴铣床等新型设备。这就是“从概念到样车”的快速成型程序。这也是Landra公司的拿手绝活。所谓快速成型,绝不是过去的那种油泥模型的概念,而是做成一辆真正的样车。当然,这种样车既可能是仅仅拿来作秀,也可能是配有内饰而无发动机,仅供展示使用,也可以是一辆配有全套动力总成,能够开动,并可供测试之用的样车。这一问题是在接受访问的另一家公司Carcerano的总裁那里得到了明确的回答。他说尽管虚拟的结构分析和安全验证的结果,都能和以后做出来的实车测试基本吻合,包括其中的零部件设计都是如此;虽然“虚拟”能够节省大量的时间和金钱,但样车还是很有必要做的。毕竟要对虚拟设计的最终成果,作进一步的相关标准认证,同时还要得到客户的意见和认可。在访问中可以看出,Carcerano是一家颇有实力的公司。他们还承接了设计制作城市用两座微型车的意大利政府项目。在我们看到的图纸中,还有一款2010年的IVECO货车的未来个性化、生活化的概念设计。

  尽管IAS集团内的各成员公司都有明确的业务分工,但由于整个供应链是不可分割的,因而各公司彼此间在工作环节上难免有重叠现象。在Landra公司同样也有CAS、CAD、CAE等计算机辅助设计功能,但其重点还在CAD/CAM方面。公司的CAD/CAM中心除了能够将样车的车身数码化,为工作平台达到6000mm×2800mm×1800的五轴铣床提供工作数据之外,还能将虚拟工程设计的全部构件和零部件进行工程化和数码化,而为其今后机加工创造条件。在车间里,能够看到他们设计制造的临时塑料树脂模具,也有最终的成品钢模具。在这些模具制造过程中,仍带有传统的精湛手工工艺,同时他们还能进行样车覆盖件的手工制作,并用上了三座标测量仪,以避免制作过程中尺寸上的偏移和其它异常。在与意方设计师的交流当中,凭着他们对中国自主开发汽车的企业了解,一家在南京开设设计办事处的Tecnocad Progetti公司提出了自己的看法。这位总裁认为,中国市场很有潜力,目前中国有许多合资生产企业。这在开始阶段,是完全必要的。但以后中国的汽车制造商不能总是“走依靠外资的路”,而应当自己做,而且要自己研发。自主开发汽车的企业要“逐渐减少对国外设计部门的依赖”。

  就目前而言,在安全和品质方面,本土车与合资车尚有一定的距离,仅从外表就能一眼区分出来。目前中国有太多的汽车制造商,有不少企业年产还不足10万辆汽车,因此将来一定会关闭一些。同时他们还认为目前有些企业为了加快新车型上市速度,采取了边设计、边开模、边工艺的所谓“同步开发”手段。这也是带有极大的风险。这样做的结果,不仅会造成返工损失,而且会影响整车质量,甚至会造成不可弥补的重大缺陷。这是一种很不科学,很不严肃的新车开发模式。

  在Landar的车间里还看到了传统的手工锤打制作样车的某些覆盖件,这几乎已经是一项传世绝活。据介绍,当需要对样车进行小批量生产的时候,这种工艺和临时工具,树脂材料模具的制造就成为必不可少。当然对于大型机件还可以利用压床冲压。该公司的柔性多样化生产能力,可以完成从用于小型生产的传统冲模,到适用于大型生产用的新型冲模,其中400t-2000t的冲压模更为专业。但是所有这些工艺中还离不开一套五向激光切割设备。它不仅可以用来对工件刨边,还可以用其来进行高精度的打孔。

  谈到模具,就不能不提到这次所访问的一家模具专业公司SMAC。其主要经营领域是为设计原型,制造用于车身的钢冲压模、塑料模和成型嵌板模。这其中也必须经过起草设计图,模拟开发、可行性分析、方案研究、CAD设计、按需制造不同材料的模具,以及投产之前对所有模具进行三座标精度测量等。在这家公司访问的时候,还见到了一种称之为连续模或称节进模的先进工艺。采用这种工艺之后,原本需经多次冲压的工件就不必多次从压床中拿进拿出,而可以在压床中进出一次完成,提高了功效。

  意大利设计,中国价格

  在皮埃蒙特,类似具备以上设计开发功能的企业还有若干家。他们都各具特色。如G.R.、Grafica Ricerca Design公司就具有集成解决方案的能力。其中包括了概念设计、数码分析、金属及树胶模具成型及样车制造,甚至还可包括品牌形象设计、市场宣传等服务。据其称,曾为国内哈飞A级车路宝、C级车赛豹奇瑞双门跑车等做过车身设计。不仅如此,该公司还曾为菲亚特C级车、法拉利550 Maranello等项目做过设计。不过他们也坦诚其中有些项目,是诸如Pinifarina这些品牌公司的分包项目。其实际扮演的是二级供应商角色。公司非常希望继续与中国客户接触,让中国客户能以中国的价格享受意大利的设计。他们的触角已经伸向上海同济同捷、河北长城、广州广汽、北京福田,以及重庆力帆。在这些项目中,就国内市场情况而言,最迫切、最省钱的需求是改型(Modification)设计。其中有一种情况是,保留在国内市场已销售车型的底盘,保留内部座椅和仪表板。请意大利设计公司提供外型概念设计。如果买方认可,则可能有以下三种选择:

  a.提供车身三维设计图型;b.提供车身数模,包括一些更改过的零部件。要求是这些提供的数据能够用作开发模具;c.提供模具。

  当然其所有前提是所提供的设计必须能按客户的要求通过相关标准认证。

  类似这种提出自己产品的性价比是最适合中国市场的企业,还有一家名为Promec Automotive的发动机研发公司。其业务范围包括了发动机基本部件的工程设计和虚拟分析、模具研发、铸造、精加工,标准认证等等。他们称除了其造价低之外,时间也是最快的。该公司与国内沈阳新光华翔、奇瑞等公司均有合作项目。

  半个“中国通”的意见

  从某种意义上来说,这些意大利公司至少也是半个“中国通”。他们不仅经常接待来自中国的“取经”团,而且他们也不断派员前往中国回访,以落实设计业务。有的业务人员甚至会说几句发音不错的普通话。因此,他们对中国某些自主品牌企业的通常作法非常了解。有鉴于此,他们不无针对性地对笔者说,Copy是可以的,但模仿照搬只能是知其一,而不知其二。因此,一旦今后在真正需要开发一辆全新的车时,即便是拥有了Alias、Catia VS、V4等等设计软件,但如果没有经验和数据的积累,依然是不行的。因为涉及到汽车总体设计中的许多问题是互相关联的,甚至可以说是“牵一发而动全身”。如在碰撞试验中,就可能暴露座椅设计中的问题和其它各种相关问题等等。因此这些模仿公司尽管可以依样画葫芦制造汽车,但他们不会分析汽车。同样的道理,即便是不做Copy,但总是买别人的平台,这样也形不成积累,还是没有自己的经验和分析数据库。意大利汽车设计师的善意提醒,值得我国汽车业界人士深思,谨防从一个误区进入另外一个误区。在科学技术的领域里,一份耕耘才有一份收获,没有什么捷径。从照搬合资企业外国母公司车型,到原封不动的Copy;从Copy到花钱买设计,绝不能以一个倾向掩盖另一个倾向。这是中国汽车工业发展中必须思考的问题。选自《汽车与配件》

(责任编辑:杨文)


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