Projekt motoryzacyjny
Projektowanie samochodów to proces opracowywania wyglądu (i do pewnego stopnia ergonomii ) pojazdów silnikowych — w tym samochodów , motocykli , ciężarówek , autobusów , autokarów i furgonetek .
Funkcjonalny projekt i rozwój nowoczesnego pojazdu silnikowego jest zwykle wykonywany przez duży zespół z wielu różnych dyscyplin, również z zakresu inżynierii samochodowej , jednak role projektantów nie są związane z wymaganiami dotyczącymi kwalifikacji zawodowych lub dyplomowanych inżynierów . Projektowanie motoryzacyjne w tym kontekście skupia się przede wszystkim na opracowaniu wyglądu lub estetyki pojazdów, jednocześnie angażując się w tworzenie koncepcji produktów . Projektowanie motoryzacyjne jako zawód zawodowy jest praktykowane przez projektantów, którzy mogą mieć wykształcenie artystyczne i dyplom z projektowania przemysłowego lub projektowania transportu. Aby zapoznać się z terminologią stosowaną w tej dziedzinie, zobacz glosariusz projektowania samochodów .
Elementy wystroju
Zadanie zespołu projektowego jest zwykle podzielone na trzy główne aspekty: projekt nadwozia, projekt wnętrza oraz projekt kolorystyczny i wykończenia . Projekt graficzny jest również aspektem projektowania samochodów; jest to generalnie dzielone między zespół projektowy, zgodnie z uznaniem głównego projektanta. Projekt koncentruje się nie tylko na izolowanym zewnętrznym kształcie części samochodowych, ale koncentruje się na połączeniu formy i funkcji, począwszy od opakowania pojazdu.
Walory estetyczne będą musiały odpowiadać ergonomicznej funkcjonalności i cechom użytkowym. W szczególności elektroniczne podzespoły i części samochodowe będą stanowić większe wyzwanie dla projektantów motoryzacyjnych, od których wymaga się aktualizowania najnowszych informacji i wiedzy związanych z pojawiającymi się gadżetami samochodowymi, w szczególności urządzeniami mobilnymi na desce rozdzielczej , takimi jak nawigacja GPS, radio satelitarne , radio HD , mobilna telewizja, Odtwarzacze MP3, odtwarzanie wideo i interfejsy smartfonów. Chociaż nie wszystkie nowe gadżety samochodowe mają być oznaczone jako standardowe elementy fabryczne, niektóre z nich mogą być integralną częścią określania przyszłego kursu jakichkolwiek konkretnych modeli pojazdów.
Projekt zewnętrzny
Zespół projektowy odpowiedzialny za wygląd zewnętrzny pojazdu opracowuje proporcje, kształt i szczegóły powierzchni pojazdu. Projekt zewnętrzny jest najpierw wykonywany przez serię ręcznych szkiców i rysunków cyfrowych. Stopniowo rysunki, które są bardziej szczegółowe, są wykonywane i zatwierdzane przez odpowiednie warstwy zarządzania, po czym następuje cyfrowe renderowanie obrazów. Na tym etapie zwykle poszukuje się informacji zwrotnych od konsumentów, aby pomóc iteracyjnie udoskonalić koncepcje pojazdów zgodnie z rynkiem docelowym i będzie to kontynuowane przez resztę procesu udoskonalania projektu. Po bardziej progresywnym udoskonaleniu, na podstawie rysunków i obrazów oraz wraz z rysunkami i obrazami opracowywane są modele z plasteliny przemysłowej i / lub modele cyfrowe. Dane z tych modeli są następnie wykorzystywane do tworzenia ćwiartkowych, a ostatecznie pełnowymiarowych makiet ostatecznego projektu. W przypadku trzy- i pięcioosiowych frezarek CNC model gliniany jest najpierw projektowany w programie komputerowym, a następnie „rzeźbiony” przy użyciu maszyny i dużych ilości gliny. Nawet w czasach fotorealistycznego oprogramowania 3D (trójwymiarowego) i wirtualnych modeli na ścianach, gliniany model jest nadal najważniejszym narzędziem do ostatecznej oceny wyglądu zewnętrznego pojazdu i dlatego jest używany w całej branży.
Projektowanie wnętrz
Projektant odpowiedzialny za wnętrza pojazdów opracowuje proporcje, kształt, rozmieszczenie i powierzchnie deski rozdzielczej, siedzeń, boczków drzwi, podsufitki, boczków słupków itp. Tu nacisk kładzie się na ergonomię i komfort pasażerów. Procedura tutaj jest taka sama, jak w przypadku projektu zewnętrznego (szkic, model cyfrowy i model z gliny).
Projekt kolorystyczny i wykończeniowy
kolorów i wykończenia (lub kolorów i materiałów) jest odpowiedzialny za badania, projektowanie i rozwój wszystkich wewnętrznych i zewnętrznych kolorów i materiałów zastosowanych w pojeździe. Należą do nich farby , tworzywa sztuczne , projekty tkanin , skóra , ziarna, dywan , podsufitka, drewniane wykończenia i tak dalej. Kolor , kontrast, tekstura i wzór muszą być starannie połączone, aby nadać pojazdowi wyjątkowe wrażenia z wnętrza. Projektanci ściśle współpracują z projektantami zewnętrznymi i wewnętrznymi.
Projektanci czerpią inspiracje z innych dziedzin projektowania, takich jak: wzornictwo przemysłowe, moda , wyposażenie domu, architektura , a czasami projektowanie produktów . Prowadzone są szczegółowe badania nad światowymi trendami w celu projektowania projektów na dwa do trzech lat modelowych w przyszłości. Na podstawie tych badań tworzone są tablice trendów, aby śledzić wpływy wzornictwa w odniesieniu do przemysłu motoryzacyjnego. Następnie projektant wykorzystuje te informacje do opracowania motywów i koncepcji, które są następnie udoskonalane i testowane na modelach pojazdów.
Projekt graficzny
Zespół projektowy opracowuje również grafikę elementów, takich jak odznaki, kalkomanie, tarcze, przełączniki, paski progowe lub bieżnika lub malowania.
Projektowanie wspomagane komputerowo i rozwój klasy A
Szkice i renderowanie są przekształcane w cyfrowe modelowanie i renderowanie powierzchni 3D w celu oceny w czasie rzeczywistym z danymi matematycznymi na początkowych etapach. Kolejne fazy procesu rozwoju będą wymagały w pełni rozwiniętego modelu 3D, aby spełnić wymagania estetyczne projektanta, a także wszystkie wymagania inżynieryjne i produkcyjne. W pełni rozwinięty model cyfrowy CAS zostanie ponownie opracowany do produkcji spełniającej standardy powierzchni klasy A, które obejmują zarówno aspekty techniczne, jak i estetyczne. Dane te będą dalej opracowywane przez zespół ds. inżynierii produktu. Ci modelarze zwykle mają doświadczenie w projektowaniu przemysłowym lub czasami w inżynierii narzędziowej w przypadku niektórych modelarzy klasy A. Autodesk Alias i ICEM Surf to dwa najczęściej używane narzędzia programistyczne do programowania klasy A.
Proces rozwoju
Cykl rozwoju projektu
Kilku producentów ma nieco zróżnicowane cykle projektowania samochodów, ale w praktyce są one następujące:
- Projektowanie i badania konsumenckie
- Szkicowanie rozwoju koncepcji
- CAS (Stylizacja wspomagana komputerowo)
- Modelowanie gliny
- Wewnętrzny model złotówki
- Ergonomia pojazdu
- Rozwój powierzchni klasy A
- Kolor i wykończenie
- Grafika pojazdu
Proces projektowania odbywa się równolegle z innymi inżynierami produktu, którzy będą opracowywać dane dotyczące stylizacji w celu spełnienia przepisów dotyczących wydajności, produkcji i bezpieczeństwa. Od fazy środkowej, wzajemne interakcje między projektantami i inżynierami produktu kończą się gotowym produktem gotowym do produkcji.
Poza tym zespół inżynierów pracuje równolegle w następujących obszarach. Inżynieria produktu (projektowanie karoserii z białej blachy i inżynieria tworzyw sztucznych), zespół ds. rozwoju NVH, rozwój prototypów , inżynieria układu napędowego , walidacja pojazdów fizycznych, rozwój narzędzi i matryc oraz projektowanie procesów produkcyjnych .
Zespół deweloperski
Zespół projektowy dla konkretnego modelu składa się z głównego projektanta oraz projektanta nadwozia i wnętrz. W niektórych przypadkach wszystkie trzy role są wykonywane przez jednego projektanta. W proces rozwoju zaangażowanych jest również kilku młodszych projektantów, którzy wnoszą określony wkład pod nadzorem głównego projektanta. Oprócz tego projektant kolorów i wykończeń ściśle współpracuje z innymi projektantami. Zespół modeli glinianych i zespół modeli cyfrowych ściśle współpracują z zespołem stylistów zlokalizowanym w studiu. Oprócz tego byliby szefowie studia, kierownicy studia i inżynierowie prototypów, którzy pracowaliby we wszystkich zespołach w studiu. Całkowita wielkość zespołu zajmującego się opracowaniem pełnego samochodu zwykle waha się od 25 do 40 członków, a czas rozwoju trwa ponad 24 miesiące, aż do podpisania oprzyrządowania i produkcji. Następnie mniejszy zespół pracowałby do uruchomienia pojazdu.
Historia
Stany Zjednoczone
W Stanach Zjednoczonych projektowanie samochodów osiągnęło punkt zwrotny w latach dwudziestych XX wieku, kiedy krajowy rynek samochodowy w Ameryce zaczął osiągać nasycenie. Aby utrzymać sprzedaż jednostkową, szef General Motors , Alfred P. Sloan Jr., zasugerował coroczne zmiany projektowe w roku modelowym, aby przekonać właścicieli samochodów, że muszą co roku kupować nowy zamiennik, pomysł zapożyczony z branży rowerowej (chociaż Sloan zwykle otrzymuje kredyt lub wina). Krytycy nazwali jego strategię planowaną dezaktualizacją . Sloan preferował termin „dynamiczne starzenie się”. Strategia ta miała dalekosiężny wpływ na branżę samochodową, dziedzinę projektowania produktów, a ostatecznie na gospodarkę amerykańską.
Mniejsi producenci samochodów nie byli w stanie utrzymać tempa i kosztów corocznej zmiany stylizacji. Henry'emu Fordowi nie podobała się zmiana roku modelowego, ponieważ trzymał się inżynierskich koncepcji prostoty, ekonomii skali i integralności projektu. GM przekroczył sprzedaż Forda w 1931 roku i od tego czasu stał się dominującą firmą w branży. Częste zmiany konstrukcyjne sprawiły również, że konieczne było zastosowanie nadwozia na ramie zamiast lżejszej, ale mniej elastycznej konstrukcji samonośnej, stosowanej przez większość europejskich producentów samochodów. Niektórzy amerykańscy projektanci to Gordon Buehrig , który był odpowiedzialny za Auburn 851, a także Cord 810 i 812 (stąd także Hupmobile Skylark i Graham Hollywood).
W latach trzydziestych XX wieku innowacje Chryslera w zakresie aerodynamiki pomogły wprowadzić Chryslera Airflow w 1934 roku, który był rewolucyjny i radykalny w porównaniu do współczesnych pojazdów. Jednak niewystarczająca akceptacja konsumentów dla zaawansowanego wyglądu samochodów wymusiła przeprojektowanie kolejnych modeli Airflow. To doświadczenie marketingowe sprawiło, że cała branża zdała sobie sprawę z wysokiego ryzyka związanego z wprowadzaniem znaczących zmian konstrukcyjnych do produkowanych samochodów.
Duży wpływ na stylizację i marketing amerykańskich samochodów wywarł Harley Earl , który wniósł płetwę ogonową i inne odniesienia do projektów lotniczych do projektowania samochodów, poczynając od tylnych błotników Cadillaca z 1948 roku. Innym godnym uwagi projektantem był projektant grupy Chrysler , Virgil Exner , który w połowie lat pięćdziesiątych opracował wygląd Forward . Exner jest również uznawany za wykorzystującego testy w tunelu aerodynamicznym, aby uzasadnić włączenie tylnych płetw, odsuwając w ten sposób firmę od samochodów wyglądających na pudełka w kierunku bardziej aerodynamicznych i futurystycznych projektów. Raymond Loewy był odpowiedzialny za wiele pojazdów Studebaker , takich jak Starlight (w tym kuloodporny).
Począwszy od lat 60-tych, Dick Teague , który spędził większość swojej kariery w American Motors Corporation (AMC), zapoczątkował koncepcję wykorzystania wymiennych paneli karoserii, aby stworzyć szeroką gamę różnych pojazdów wykorzystujących te same wytłoczki, poczynając od AMC Cavalier . Teague był odpowiedzialny za unikalne projekty motoryzacyjne, takie jak dwumiejscowy AMC AMX , subkompakt Gremlin , Pacer i Matador coupe , a także oryginalny i tworzący segment rynkowy Jeep Cherokee (wprowadzony w 1983 r. 2001 w USA i do 2005 w Chinach).
Ponadto w latach 60. Ford Mustang i Thunderbird pierwszej generacji Forda zapoczątkowały kolejną erę prowadzącą z Detroit do nowych segmentów rynku . Ford Mustang osiągnął rekordową sprzedaż w pierwszym roku produkcji i ustanowił samochodów kucykowych .
Spory sądowe dotyczące obrażeń ciała wywarły wpływ na projekt i wygląd samochodu w XX wieku.
Europa
Aż do I wojny światowej większość producentów samochodów skupiała się bardziej na niezawodności mechanicznej niż na wyglądzie zewnętrznym. Później luksus i estetyka stały się popytem, a także skutecznym narzędziem marketingowym. Projekty z każdego kraju z własną silną tożsamością kulturową odzwierciedloną w projektach zewnętrznych i wewnętrznych. II wojna światowa spowolniła postęp, ale po wczesnych latach pięćdziesiątych włoscy projektanci wyznaczyli trend i pozostali siłą napędową aż do początku lat osiemdziesiątych.
Francja
We Francji godne uwagi projekty pochodziły z Bugatti i Avions Voisin . Spośród masowo sprzedawanych samochodów Citroën wprowadził na rynek swoje pojazdy z innowacyjnymi projektami i inżynierią, głównie wspomagane stylistyką Flaminio Bertoniego , jak widać z Citroëna DS . Po drugiej wojnie światowej, wraz z zanikiem przemysłu budowy autokarów, francuscy producenci samochodów (z wyjątkiem Citroëna) podążali za brytyjskimi i innymi popularnymi trendami, dopóki nie uzyskali stabilności finansowej. W latach 80. producenci tacy jak Renault kultywowali własne silne tożsamości projektowe z projektantami takimi jak Patrick Le Quément . Peugeot , który był zależny od Pininfariny od wczesnego okresu powojennego, później, począwszy od lat 80., wypracował własną tożsamość marki. Jej druga firma, Citroën, nadal zachowuje charakterystyczne francuskie innowacje w swoich projektach.
Wielka Brytania
Wielka Brytania była wiodącym europejskim producentem samochodów do późnych lat 60. W tamtej epoce było więcej brytyjskich producentów samochodów niż w pozostałej części Europy razem wziętej. Brytyjski przemysł motoryzacyjny obejmował wszystkie segmenty, od samochodów kompaktowych, budżetowych, sportowych, użytkowych i luksusowych. Projektowanie samochodów w Wielkiej Brytanii znacznie różniło się od innych projektów europejskich, głównie dlatego, że brytyjscy projektanci nie byli pod wpływem innych europejskich ruchów artystycznych lub projektowych, a także brytyjscy modelarze z gliny używali innego zestawu zamiatania.
Samochody brytyjskie do II wojny światowej były sprzedawane w większości kolonii brytyjskich . Innowacje w zakresie konstrukcji pojazdów i konstrukcji podwozia w połączeniu z globalną znajomością brytyjskich projektów oznaczały, że pojazdy były wówczas akceptowane przez gusta publiczne. Dostępni byli również brytyjscy wykwalifikowani pracownicy, tacy jak paneliści, mechanicy matryc i modelarze z gliny, również częściowo dzięki ich zaangażowaniu w przemysł sportów motorowych.
Mimo to w latach 60. brytyjscy producenci szukali profesjonalnej pomocy u Włochów, takich jak Giovanni Michelotti , Ercole Spada i Pininfarina . Godnym uwagi brytyjskim wkładem w projekty samochodów był Morris Mini autorstwa Aleca Issigonisa , kilka samochodów Jaguar autorstwa Sir Williama Lyonsa i Malcolma Sayera , Aston Martin DB Series oraz kilka samochodów firm Triumph i MG . Ford Europe z siedzibą w Wielkiej Brytanii wyróżnia się linią Ford Sierra , stworzoną przez Uwe Bahnsena , Roberta Lutza i Patricka le Quément . Inni brytyjscy projektanci to William Towns dla samochodów Aston Martin i David Bache dla pojazdów Land Rover i Range Rover .
Niemcy
Niemcy są często uważane za miejsce narodzin wzornictwa przemysłowego z Bauhaus School of Design. Jednak nazistowski zamknął szkołę projektowania. Ferdinand Porsche i jego rodzina odegrali znaczącą rolę w niemieckim wzornictwie. Samochody osobowe Mercedes Benz również należały do segmentu luksusowego i przywiązywały większą wagę do estetyki. Po latach 80. niemiecki projekt przekształcił się w charakterystyczny styl krzyżacki, często uzupełniający ich zaawansowane technologicznie samochody przystosowane do autostrad. Wczesne niemieckie wskazówki projektowe współczesności zawdzięczają w pewnym stopniu włoskim projektantom, takim jak Giovanni Michelotti , Ercole Spada , Bruno Sacco i Giorgetto Giugiaro . W połowie i pod koniec XX wieku jednym z najbardziej wpływowych konstruktorów / projektantów autokarów w Niemczech był Karmann .
Niemieckie projekty zaczęły zyskiwać na popularności po latach 80., co było widoczne po powstaniu Audi . Volkswagen , który był zależny od Marcello Gandiniego , Giorgetto Giugiaro i Karmanna, później wraz z Audi stworzył współczesny język projektowania. BMW weszło do projektowania samochodów ze sportowo wyglądającymi codziennymi sedanami, używając Giovanniego Michelottiego. Modele te zostały później ulepszone przez Ercole Spadę w latach 80. i Klausa Luthe do połowy lat 90. Urodzony w Ameryce projektant Chris Bangle został zatrudniony przez BMW pod koniec lat 90., aby na nowo zdefiniować markę. Bangle zastosował nową technologię pojedynczego naciśnięcia dla złożonych krzywizn, aby dodać kontrowersyjne elementy stylizacji do swoich projektów.
Wkład rodziny Porsche odegrał kluczową rolę w ewolucji samochodów Porsche, a włoski projektant Bruno Sacco pomagał tworzyć różne modele Mercedesa od lat 60. do 90. XX wieku.
Włochy
We Włoszech firmy takie jak Fiat i Alfa Romeo odegrały ważną rolę w projektowaniu samochodów. Wielu konstruktorów nadwozi było zależnych od tych dwóch głównych producentów. Włoscy producenci mieli dużą obecność w sportach motorowych, co doprowadziło do powstania kilku producentów samochodów sportowych, takich jak Ferrari , Lancia , Lamborghini , Maserati itp. W późnych latach pięćdziesiątych włoskie projekty samochodów zyskały światową popularność, co zbiegło się z ówczesną modą i architekturą na całym świecie. . Różne szkoły projektowe i techniczne w Turynie zajmowały się projektowaniem na dużą skalę. Pod koniec lat 60. prawie wszyscy włoscy konstruktorzy nadwozi przekształcili się w studia projektowe obsługujące producentów samochodów na całym świecie. Trend ten utrzymywał się w latach 90., kiedy japońscy i koreańscy producenci czerpali projekty z tych studiów stylizacyjnych. Jednym z przykładów jest Pininfarina .
Włoscy projektanci, których usługi projektowe były poszukiwane na całym świecie, to Giovanni Michelotti , Ercole Spada , Bruno Sacco , Marcello Gandini , Giorgetto Giugiaro i Walter de Silva .
Krajowymi producentami samochodów w Szwecji były Volvo i Saab, a północne położenie kraju wymagało, aby samochody były odporne na nordyckie warunki klimatyczne. Skandynawskie wystroju są znane ze swojego minimalizmu i prostoty. Jednym z pierwszych oryginalnych skandynawskich projektów był Saab 92001 autorstwa Sixtena Sasona i Gunnara Ljungströma.
Czechosłowacja
Przed II wojną światową i do wczesnych lat 90-tych Czechosłowacja miała silną pozycję w przemyśle motoryzacyjnym dzięki takim producentom jak Skoda , Jawa , Tatra , CZ , Praga i Zetor . Czeskie samochody były ogólnie znane ze swojej oryginalności w mechanicznej prostocie, a projekty były niezwykle artystyczne , co widać w samochodach Tatra i motocyklach Jawa. Podczas komunistycznego projekt zaczął się wycofywać i ostatecznie krajowi producenci samochodów stali się spółkami zależnymi firm z siedzibą w UE.
Zobacz też
- Aerodynamika samochodowa
- Wzornictwo przemysłowe
- Inżynier automatyki
- Napęd alternatywny
- Układ samochodowy
- Komputerowe wspomaganie projektowania przemysłowego
- Terminologia projektowania samochodów
- Konstruktor nadwozi
- Styl nadwozia
- Klasyfikacja samochodów
- Model samochodu
- Bezpieczeństwo samochodu
- Kabina do przodu
- Pojazd koncepcyjny
- Dashtop mobilny
- Lista projektantów motoryzacyjnych
- Eko Projekt
- Modernizacja (samochód)
- Wirtualne strojenie
- Punkt H
- Produkcja masowa
- Pakiety
- Platforma
- Stylizacja pontonowa
- Samochód przedprodukcyjny
- Prototyp
- Solidna produkcja o swobodnym kształcie
- Projekt trzyczęściowy
- Tunel aerodynamiczny
Dalsza lektura
- Nikolaos Gkikas, wyd. (2013). Ergonomia motoryzacyjna: interakcja kierowca – pojazd . Boca Raton, Floryda: CRC Press. ISBN 978-1-4398-9425-5 .
- Lamm, Michael; Hollis, Dave (1996). Stulecie motoryzacyjnego stylu – 100 lat projektowania amerykańskich samochodów . Stockton, Kalifornia: Lamm-Morada. ISBN 9780932128072 .
Linki zewnętrzne
- Materiały do nauki związane z projektowaniem nowych samochodów na Wikiwersytecie
- Media związane z projektowaniem samochodów w Wikimedia Commons