（设计艺术学专业论文）家用车系统设计研究.pdf

摘要 汽车消费由上世纪八十年代的奢侈品消费转变为今天一般富裕家庭的大件 物品消费，汽车已经越来越多的开进寻常百姓家庭，从而有部分车型转变为 家用车。从1 0 0 多年前的福特“t 型车到现在2 0 1 0 年日内瓦车展形态各异的 品牌概念车，我们可以看出现代汽车设计工作已经越来越趋向于复杂化，系统 化。主要是由于影响汽车设计的因素越来越多，除了技术方面之外，还有用 户、色彩与形态、出行方式、行车环境的影响，而且随着技术的进步，在汽车 设计中技术方面的考量会越来越弱化，而有关于用户方面的考量会越来越多。 本论文在第三章中笔者以三口之家为目标用户，建立起一个“用户一汽车一 出行方式一行车环境的家用车设计系统，其中用户子系统包括用户使用汽车 时的行为、用户与汽车互动关系、使用汽车时的情感需求。用户系统是整个系 统的重点也是家用车设计开发的目标。其中的汽车子系统包含色彩系统与形态 系统，是家用车设计开发的物质载体。出行方式和行车环境为辅助要素，出行 方式包括城区出行方式与城际出行方式、三口之家用车出行模式，行车环境则 包括车内环境和车外环境。通过对家用车设计系统综合分析找出影响家用车设 计的要素，并发现要素之间的关系，从中找到家用车设计开发的切入点。其中 对用户使用汽车时的行为本文做了篇幅比较大的研究，并得出三口之家对家用 车的使用状况和用户对家用车的一项重要需求即用户在使用汽车时的交流需 求。在第四章中以三口之家为目标用户，在家用车系统研究的基础上展开设 计。设计分为车身设计与内室设计，车身设计的创新点是把乘员舱与后备箱以 模块化设计的方式分开。在城区使用时只使用乘员舱，这样就可以很大的程度 上节约能源，节约停车空间。而在城际出行需要携带很多的行李时则使用把乘 员舱与后备箱连接，解决城际出行时行李较多的问题。在内室设计中则采用三 座设计。论文中的针对一= 1 2 l 之家的设计是一种对于家用车设计系统研究的基础 上所做的一种设计探索。 关键词：家用车设计系统三口之家出行方式行车环境 a b s t r a c t c a r c o n s u m p t i o no fp e o p l eh a dc h a n g e df r o ml u x u r yc o n s u m p t i o na tt h ee i g h t i e s o fl a s tc e n t u r yi n t ol a r g ei t e m sc o n s u m p t i o no fa f f l u e n tf a m i l i e st o d a y m o r ea n d m o r ec a r sh a v e b e e nm o v e di n t ot h ea v e r a g eh o m e t h e np a r to ft h em o d e li n t of a m i l y c a r s f r o mt h ef o r d ”t ”m o d e lo f1 0 0y e a r sa g ot ot h et h eb r a n dc o n c e p tc a ro f d i f f e r e n tf o r mi n2 0 1 0g e n e v am o t o rs h o w , w ec a ns e et h em o d e ma u t od e s i g nt e n d t 0b em o r ea n dm o r ec o m p l e xa n ds y s t e m a t i c t h e r ea i em o r ea n dm o r ef a c t o r s a f f e c t i n gt h ea u t od e s i g n ，i na d d i t i o nt ot e c h n o l o g y , t h e r ea r eu s e r s ，c o l o ra n ds h a p e ， t r a v e lm o d e ，d r i v i n ge n v i r o n m e n t a st e c h n o l o g ya d v a n c e s ，t h ec o n s i d e r a t i o n s i n t e c h n i c a la s p e c t so fa u t o m o t i v ed e s i g nw i l lb ei n c r e a s i n g l yw e a k e n e d ，t h e nm o r e e m p h a s i so nt h e u s e r sc o n s i d e r a t i o n i nt h et h i r dc h a p t e ro ft h i st h e s i s ，ic h o o s ef a m i l yo ft h r e ef o rt h et a r g e tu s e r ，s e t u pa ”u s e r - c a r t r a v e lm o d e - d r i v i n ge n v k o n m e n t ”f a m i l yc a r sd e s i g ns y s t e m u s e r s y s t e mi n c l u d i n gu s e r s b e h a v i o rw h e nu s i n gt h ec a r 9t h eu s e ri n t e r a c t i o nw i t ht h ec a l , u s e r se m o t i o n a ln e e d sw h e nu s et h ec a r s a u t o m o t i v es y s t e m si n c l u d ec o l o rs y s t e m a n df o r ms y s t e m ，t h es y s t e mi st h em a t e r i a lc a r r i e ro fp a s s e n g e rv e h i c l ed e s i g n t r a v e l m o d ea n dt h ed r i v i n ge n v i r o n m e n ta r et h es u p p o r t i n ge l e m e n t so ft h es y s t e m t r a v e l m o d ei n c l u d i n gu r b a na n di n t e r c i t yt r a v e lm o d e ，f a m i l yo ft h r e e sc 刮瞎t r a v e l m o d e d r i v i n ge n v i r o n m e n ti n c l u d et h ei n d o o re n v i r o n m e n ta n do u b i d ee n v i r o n m e n t o ft h ev e h i c l e t h r o u g hc o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so fp a s s e n g e rv e h i c l ed e s i g ns y s t e m w ec a l li d e n t i f i e df a c t o r st h a t a f f e c t i n gp a s s e n g e r v e h i c l e d e s i g n ，f o u n d t h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ee l e m e n t s ，f i n dt h ee n t r yp o i n t f o rp a s s e n g e rv e h i c l e d e s i g n o nt h eb e h a v i o ro fc a ru s e r st h i sa r t i c l eh a sd o n ear e l a t i v e l yl a r g es i z eo ft h e s t u d y t of i n df a m i l yo f t h r e eo nt h es t a t u so fc a ru s a g ea n dc o m m u n i c a t i o nn e e d so f u s e r s i nu r b a na r e a su s i n gt h ep a s s e n g e rc o m p a r t m e n t i tw i l ls a v eag r e a td e g r e eo f e n e r g ya n dp a r k i n gs p a c e i n t e r c i t yt r a v e lp u tt h ec r e wc a b i na n dt r u n kc o n n e c t i o n s m o r ee a s yt oc a r r ym o r el u g g a g e i n t e r i o rw i t ht h r e es e a tw h i c hw a sat r i a n g l e d i s t r i b u t i o n t h i si sd e s i g n e dt oa l l o wt h ec r e wt ob e t t e rc o m m u n i c a t i o n i nt h ef i f t h c h a p t e ro ft h i st h e s i sm a i n l yd i s c u s s e dt h ef u t u r ed i r e c t i o no ff a m i l yc a r s k e yw o r d s ：f a m i l yc a r s ；d e s i g ns y s t e m ；f a m i l yo ft h r e e ；t r a v e lm o d e ，t r a f f i c e n v i r o n m e n t n 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研魁c 签孙宝匾盘日期划卿 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时 授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论 文，并向社会公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) 意逸 导师( 签名) 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章引言 改革开放已经走过三十年的路程，中国的汽车产业也已经有了五十多年历 史，现在汽车工业在国民经济的发展中起着支柱产业的作用，在由创意产业的 有力推动下，在由中国制造向中国创造转变的历史发展背景下，汽车设计在汽 车整条产业链中占据的位置越来越显得举足轻重。有了汽车设计我们汽车的自 主产业才能有活力和竞争力，才能在激烈的国内和国际竞争中立于不败之地。 在现代的汽车制造业中，汽车设计在汽车产业链中占据着越来越重要的位置， 汽车设计是汽车公司在市场上竞争的最有效的手段之一。1 在高效而且快节奏的 2 1 世纪社会，为了满足不同消费者的不同需求，汽车的造型设计也日新月异， 新车型的更新换代也越来越快。然而汽车设计开发是一个既复杂而又充满非常 大的风险的工作，在发达国家由于人力资源成本很高一辆新车型要卖出3 0 万辆 才能有利润，而即便是在劳动力成本低廉的中国也需要3 万辆才能产生利润。 如果汽车设计开发的新车型在市场表现不好的话就会对汽车厂家造成特别大的 损失甚至是灭项之灾，因为汽车的设计开发与整个社会文化及其消费文化还有 环境保护方面关联程度非常高，而且需要非常长的设计开发周期和巨大的前期 投入。2 所以决定新车的设计开发能否成功所涉及的因素复杂且微妙，它包括用 户研究、国家法规、行车环境、能源状况。现在美国的3 大汽车公司就是一个 非常好的例子，由于没有投入足够的资源和力量对未来二十年的用车环境和潜 在用户进行前瞻性研究，在加上对油价的大幅上涨缺乏先期判断，大量开发具 有大马力外型宽大且高油耗特点的轿车，使得美国三大汽车公司饱受油价企高 不下、成本大幅上升以及日韩汽车激烈的竞争冲击，国内市场表现连年下滑， 亏损惨重。通用汽车公司曾经在美国汽车市场的一枝独秀，占了美国市场将近 一半份额，但如今市场份额已跌至2 2 ，第二大汽车巨头福特公司如今市场份 额也已跌至1 7 以下。从以上可以得知新车的设计开发具有巨大的风险性。 1 杜予学汽车造型北京：人民交通出版社，2 0 0 5 7 ，第1 2 一1 3 页 2 张国忠现代设计方法在汽车设计中的运用沈阳：东北大学出版社出版，2 0 0 2 第4 - 5 页 l 武汉理工大学硕士学位论文 造成汽车开发风险性的因素有一下几个方面： 1 1 1 家用车设计开发与社会的关联程度 汽车是与社会关联程度非常高的产品，现代社会的快速变迁在很大的程度 上会影响到民众对汽车的消费，而现代社会又是快节奏、高效、变化非常快的 社会。在所有的商品中，除了房子之外，汽车是最昂贵的商品，而且由于汽车 是高昂的消耗品，在包含衣、食、住、行的人类生活各种需要中汽车一般都排 在非常靠后的位置，只有当人们达到了一定的经济水平的时候才会考虑汽车消 费。在社会动荡或者是处于经济危机的时候，人们首先想到的是减少与汽车相 关的支出来保证食品、医药、住房、教育等更加基本的生活支出。除此之外， 汽车的使用与消费在很大程度上还受到国家和地区相关政策的影响，如城市的 环境保护政策、交通管理政策、能源使用政策等。还有我国很多城市制定的种 种直接或间接鼓励或限制汽车消费和使用的政策，就对该地区汽车的消费造成 明显的影响。最显著的例子就是北京市的单双号限行和2 0 0 9 年国家为了刺激汽 车消费免征1 6 升排量以下车型的汽车购置税都对汽车的消费造成了重大的影 响。再者，汽车消费还非常容易受到各种不确定因素的影响：大到国际局势的 变化如战争、自然灾害造成的能源短缺，d , n 停车费用的调整和各种税率的调 整都会影响到人们对与汽车的消费支出。 1 1 2 家用车设计开发的前期投入 现代汽车是艺术与技术的结合体，技术的成分占有很大的比重，汽车一般 至少由五千多个零件组成，大的零部件总成也有将近七十多个，这就使得汽车 设计开发费用是非常昂贵的3 。在此有必要列举各国汽车设计开发的投入，欧美 国家汽车厂商的每款车的设计开发费用约为o 8 6 1 3 2 亿美元，日本汽车厂商 每款车的设计开发费用约为0 3 2 加6 4 亿美元，韩国汽车厂商每款车的设计开 发费用约为o 1 6 加3 2 亿美元，即便是在设计开发投入上最少的中国汽车厂商 每款车的设计开发费用也需要约为3 8 5 - 6 1 0 万美元，如果摊到每台售车的成 本上，按照欧美模式的设计开发计算，要每款车卖出三十万辆才能收回设计开 发费用的成本，即使是中国汽车厂商每款车需要卖出三到五万辆才能收回设计 开发费用的成本。由以上的数据可知当前的汽车产业已经成熟到必须依靠大批 3 黄天泽，黄金陵汽车造型与车身结构设计机械工业出版社，2 0 0 3 ，第3 4 - 3 5 页 2 武汉理工大学硕士学位论文 量生产与销售才能产生利润的程度。巨大的设计开发费用使得一款车型的销售 失败对于不管是大规模的还是小规模的企业来讲都是很难承受得起，连续的几 款车型销售失败可能就会导致公司破产。 1 1 3 家用车的开发周期 开发周期长是增加汽车厂商设计开发新车型风险的又一个重要因素。目 前，最短的新车开发周期也需要大约1 8 个月，一般的汽车厂商开发新款车型更 是长达两三年。在这个漫长的设计开发进程中，社会经济形势，人们的消费观 念，审美取向将会产生非常大的变化，可能会使设计开发初期制定的目标不能 符合汽车上市后消费者的需求，同时造成新车型的滞销，这样就会使得巨大的 设计开发费用不能收回。 1 1 4 家用车设计开发所涉及的因素 汽车的设计开发所涉及因素的复杂程度可以从购买人在购买汽车时所考虑 的因素上可以得到很有效的印证：普通的购车者一般购车前半年就会密切关注 车市的动态，浏览各种报刊杂志、汽车网站、车型的评论文章，与内行或者是 有车族反复探讨，仔细权衡自己的需求、汽车价格、车型性能、造型、品牌、 服务之间的关系。太新的品牌没有把握，太旧的品牌不够吸引，太贵的车自己 又买不起，太便宜的车对质量又不能放心，太前卫的车没分量，太守旧的车造 型不够吸引。以至于两厢三厢、内外色彩、车长车宽、轴距长度、离地间隙、 轮胎宽度、发动机排量、油耗大小、输出扭矩、气门数量、有无电喷、电喷数 量、排放标准、刹车形式、a b s 、e b d 、有无气囊、气囊数量、有无c d 、c d 碟数、摇窗形式、座椅面料等一长串概念和术语中的任何一个都会影响到购买 决策。4 与上述多少可以有效掌握的因素相比，影响汽车造型设计的因素就更加难 以把握，汽车历史上因造型设计失败的例子可以列出好多。最显著的一个例子 就是由东风雪铁龙汽车公司引入中国的塞纳和毕加索汽车，由于对中国汽车市 场没有做足够的调研，对消费者的汽车文化了解不够透彻，再加上这两款汽车 造型在当时过于前卫，已经超越了消费者对汽车的认知程度，造成这两款车的 严重滞销，也导致后来东风雪铁龙汽车公司对后来新车型的引进过于谨慎，失 4 李卓森现代汽车造型北京：人民交通出版社。2 0 0 5 4 ，第1 1 1 2 页 3 武汉理工大学硕士学位论文 去了中国汽车很大的市场份额。汽车是体现个人价值、个人身份地位、审美取 向的最重要产品之一，用户除了要求汽车的实际功能之外，即汽车的代步功 能，还需要从汽车这一大件产品上得到非常多的象征意义，如刚富有起来的人 喜欢买宽大厚重且豪华铺张的汽车，来显示他们的成功，而对于那些自认为有 涵养有品味的人士来讲一些过于豪华铺张的汽车由于过于“炫耀 反而被敬而 远之，他们更喜欢那种能体现自己品味、气质的车型。另外一些按照严格的使 用分析设计的汽车由于过于忠实于目标用户也可能会被刚刚开始设计开发时所 制定的目标用户拒之门外。客户在选车的结果其实也是理性和感性一起在作用 的结果。由此可见新款车型设计开发的难度。“如履薄冰是世界上任何汽车 厂商在开发新车型时的感受，对新车型的开发异常的小心谨慎也就不足为奇 了。 汽车造型设计的整个过程是庞大的系统的工程，它包括前期调研、设计目 标规划、创意草图、整车造型设计、油泥模型制作、图纸冻结、机械设计、生 产规划、销售、后续的市场反响调查。汽车造型设计做为一个系统，那它的分 阶段进行的设计工作和所涉及到的各个要素就是它的子系统，每个子系统之间 又都是相互影响、紧密相连的，不是独立存在的，比如说只有做好了前期调研 才能进行后续的工作，由于汽车开发设计的特性，即高成本、长周期、影响的 因素多而复杂，所以汽车企业对于前期调研的重视程度是其他行业无法比拟 的。5 几乎所有国外大型汽车企业都设有专门从事前期调研与开发部门。丰田 汽车公司的7 个设计研究部门中，就有4 个参与先期研究。前期调研要对以后 的设计开发起到指导作用，它通常包括以下一些工作内容： ( 1 ) 研究社会发展变化对汽车消费的影响、用户需求、新技术发展对汽车 设计的影响，预测造型、色彩的变化； ( 2 ) 调查竞争公司的动向，分析竞争车型的优缺点，制定战胜竞争车型的 有效方法； ( 3 ) 协助规划制定未来时间段的车型设计战略； ( 4 ) 进行试验性设计开发； ( 5 ) 提出设计开发车型的设计主题。 在前期调研之后就要确定设计主题，“设计主题 更准确的提法应当是 “设计定位、“产品企划 或“产品开发任务书等。 5 黄天泽，黄金陵汽车车身结构与设计| 匕京：机械工业出版社，1 9 9 7 第3 6 - 4 1 页 4 武汉理工大学硕士学位论文 汽车设计是一个巨大的系统工程，在设计的每个阶段都应用系统的整体的 思路去分析所有的相关的内部因素和外部因素及其整个设计过程。用系统的设 计思想去指导整个汽车造型设计工作。在本文中将建立一个未来1 0 年“人一汽 车一行车环境一出行方式 一体化系统，在这个系统中，人就是用户，在这个 系统中用户是处于支配地位的，一切设计最终目标都是服务于人，也就是以人 为本，在设计中应该考虑所有与人相关的因素如：生理因素、心理因素、社会 因素、文化因素。这些因素都会对外部世界与人的互动关系造成影响，在这里 指的外部世界当然也包括所设计的产品，而在这个系统中又特指汽车，在这个 系统中用户与汽车行车环境、出行方式产生互动，在研究他们之间的关系中我 们可以找到设计开发的切入点。“汽车一在整个系统中是核心和最终目标，所 有的系统分析与系统综合都是为了对汽车的设计和开发起到指导作用，也就是 说汽车在整个系统中是目的，通过研究人与汽车、汽车与行车环境、汽车与出 行方式、用户与行车环境、用户与出行方式这些系统要素之间的关系的研究来 对汽车这一产品定位，也就是确定设计目标。而行车环境和出行方式是这一系 统中的中观系统，也可以认为是环境系统。对行车环境和出行方式的研究对汽 车的设计开发具有重要的意义，他决定了设计的可用性和合适性。通过对这一 系统的各个子系统及其关系的研究分析，通过系统分析和系统综合的方法来构 建“人一汽车一行车环境一出行方式 为主体的一体化系统，从而反过来指导 汽车的造型设计，从而达到设计的最优化。在这个系统中分四个子系统： “人 、“汽车一、“行车环境 、“出行方式 。 1 2 系统设计概述 系统s y s t e m 起源于古希腊语，是由部分组成整体的意思，一切相互影响和 相互联系的事物的集合都可以视为系统，一个完整的系统是由元素、结构、功 能三个要素组成的，构成系统的事物称为系统的元素，元素间相对稳定有序的 联系方式称为系统结构，元素间通过有机结构产生的综合效果称为系统的功 能，对于产品设计而言，关键问题不在于对系统作出严密的定义，而在于对整 个系统内涵及其特征的理解，以利于正确掌握和领会系统论设计思想和方法， 指导设计实践。6 6 张学东产品系统设计合肥：合肥工业大学出版社，2 0 0 9 8 第6 7 页 5 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 1 系统的特性 系统有下面几种特性：整体性、综合性、最优化、目的性、有序性、反馈 性、动态性。这些特性当中整体性、综合性、最优化是主要特性，整体性是运 用系统理论的最基本的基点，它是把研究对象做为一个有机整体。整体性就是 从事物的整体出发，主要关注系统整体的最高效益，平衡各个子系统的功能， 以达到系统的整体功能和目标。而不是只关注个别子系统，不是为了个别子系 统的最优化。综合性是指系统论的方法，即系统分析与系统综合，最优化是指 系统要达到最好的功能效果，最优化是系统论的最终目标。系统的构成决定了 系统研究的方法即系统分析和系统综合。系统分析和系统综合是系统论的基本 方法，分析和综合的方法是相辅相成的。分析是前提，综合是最终目标，反过 来综合又作用于分析。系统分析主要是对系统组成的结构关系和层次关系进行 分析，了解整个系统的特点，从而从中取得必要的设计线索，达到指导设计工 作的目的，揭示系统各个元素之间的关系是系统分析的主要任务。而系统综合 是通过对系统分析结果理解的基础上，在经过评估、综合后确定系统的结构和 特征，最后确定设计对象的切入点，系统分析和系统综合是一个打散和组合交 叉进行的过程。 1 2 2 系统设计方法 系统设计是把事物置于环境的影响和制约中去，通过对事物有效的整体把 握达到设计的最优化。在产品设计中，系统设计思想的中心就是把产品设计对 象以及跟设计对象相关联的设计问题，如设计过程和设计管理、设计信息资料 的分类整理、设计目标的拟定、人一机一环境系统的功能分配与动作协调规划 等，用系统分析和系统综合的方法加以处理和解决。而所谓系统的方法，即从 系统的观点出发，始终着重于从整体与部分之间以及整体对象与外部环境之间 的相互联系、相互作用、相互制约的关系中综合地、精确地考察设计对象，以 达到最佳处理问题的一种方法。其显著的特点是整体性、综合性和最优性。系 统是由具有有机关系的若干事物为实现特定的功能目标而构成的集合体。7 构成 系统的事物，称为系统的元素，元素间相对稳定有序的联系方式称为系统结 构，元素间通过有机结构产生的综合效果称为系统的功能。作为一定功能的物 质载体，产品本身就具备多种要素和合理结构，要素和结构之间的相互关系构 7 吴翔产品系统设计北京：中国轻工业出版社，2 0 0 9 8 第6 7 页 6 武汉理工大学硕士学位论文 成具备相对独立功能的闭环系统一产品内部系统；同时产品必须在特定的社会 文化环境中被消费者使用才能实现其功能，即产品又是一个与外部环境相关联 的开放系统产品外部系统。8 1 3 汽车设计系统现状分析 中国的汽车从上世纪5 0 年代在苏联老大哥的帮助下经历了从无到有的过 程，中国的汽车设计也开始有所发展，以程正为代表的第一代汽车设计师翻开 了中国汽车设计的第一页，程正是我国第一代杰出的汽车造型设计师，从第一 辆红旗轿车的设计制造一直到后来的改型红旗轿车，都是由他主持设计的。红 旗轿车的问世也开创了中国汽车设计的历史，但是红旗桥车还是停留在少量生 产，没有达到规模化、机械化、批量化的生产。红旗当时还是靠技术工人按照 图纸慢慢敲出来的，跟现在高科技的汽车生产线相比较还是非常落后。从红旗 轿车的问世到1 9 8 1 年最终的停产，红旗高级轿车的还是停留在当时的体制下举 全国之力的产物，也就谈不上以系统设计的思想指导设计，但也宣告了中国汽 车设计开发的一个里程碑。 随着改革开放的深入，由于中国的汽车企业设计开发能力的薄弱，在以 “市场换技术”的指导方针下，中国的汽车企业以一汽、上海汽车、二汽为代 表的大型国有汽车企业也开始走与外国非常有实力的公司合资的道路，想通过 与这些公司的合资合作来提升国有品牌的自主研发能力，最有代表性的就是上 海通用泛亚技术中心，泛亚技术中心的组建的主要目的是通过利用通用汽车的 技术平台来进行别克、雪弗兰品牌车型针对中国用户的适应性改造，以达到开 发适应中国市场的车型的目的。上海通用泛亚技术中心的建立与发展间接的提 升了上海汽车自身的整车设计开发水平和产业技术水平。2 0 0 9 年年底上市的全 新赛欧车型就是上海通用泛亚技术中心的代表作。还有每隔两年针对中国市场 和用户推出一款概念车，它们是1 9 9 9 年的麒麟概念车、2 0 0 1 年的凤凰燃料电池 车、2 0 0 3 年的鲲鹏概念车、2 0 0 5 年畅意概念车、还有2 0 0 7 年的全新概念车 r i v i e r a ，这些概念车都很好的融合了中国传统文化和现代设计元素，在中国汽 车设计史上都具有里程碑的意义。同时一批以奇瑞、吉利、比亚迪、中华汽 车、长丰汽车、广州汽车为代表的厂商也开始走上了汽车的自主设计开发道 路，也正是自主创新让这些刚刚开始名不见经传的小汽车厂商开始在不断井喷 8 陈汗青系统设计原理武汉：武汉理工大学教材中心，2 0 0 3 9 第3 3 - 3 5 页 7 武汉理工大学硕士学位论文 的中国市场占有一席之地。但是似乎说这些厂商已经完全走上自主研发的道路 还为时尚早，以华晨中华为例，它的第一款中大型轿车中华轿车号称是我国第 一款拥有知识产权的国产汽车，但是在市场推广的过程中还是大篇幅的宣传是 由意大利设计师乔治亚罗执笔。它的设计开发其实名义上是拥有知识产权，但 具体的操作上还是完全的外包设计。下面列举一些已上市或将要上市的拥有自 主知识产权的自主设计车型的设计外包公司：1 华晨骏捷是由意大利乔治亚罗 设计公司参与造型设计，德国保时捷公司进行底盘设计与调校。2 华晨m 3 是由 意大利宾尼法利纳公司设计开发。3 奇瑞瑞虎6 是由意大利b e r t o n e 设计公司设 计外型，日本s i v a x 公司进行车身布置和断面校核。4 奇瑞a 1 外形设计是由意 大利著名设计公司博通公司完成，内饰则是由英国设计公司设计。5 长安奔奔 是由世界顶级汽车设计公司i d e a 公司设计开发。6 长丰c s 6 整车设计是由意大 利著名汽车设计公司宾夕法尼雅担纲设计，传动方式采用了三菱成熟的“超选 四驱技术，发动机则是采用德国博世公司的高压共轨发动机。通过以上的举 例分析我们可以得知大部分号称拥有自主知识产权的汽车在很大程度上还是依 赖于国外汽车设计公司，现在各个汽车公司推出新的车型的时候，国外某著名 的汽车设计公司已经不再是宣传的焦点，反之拥有自主知识产权、自主研发更 多的成为了吸引消费者的有力武器。同时以比亚迪公司为代表的也走上了另外 一条自主研发的道路，通俗的讲就是逆向开发，逆向开发最主要的特点是对现 有市场上畅销车型的模仿，它能有效的节约设计开发的成本，降低开发新车型 的风险，由于模仿的是现有市场上比较畅销的车型，销量不会有大问题。比亚 迪的f 3 车型就是一个很好的例证，现在比亚迪f 3 车型以每个月超过3 万辆的 销量跃居a 级车销量榜的榜首。逆向开发的优点就是低成本、短周期、高品 质，缺点就是由于模仿的成份很重所以就很难避开知识产权问题，容易产生法 律纠纷。在这里举几个比亚迪的车型来例证比亚迪的逆向开发：1 比亚迪f 3 r 是 模仿的别个h r v 车型。2 比亚迪f 6 外观借鉴了凯美瑞和雷克萨斯，内饰则是借 鉴了本田雅阁汽车。3 比亚迪f 8 车头是模仿奔驰s l 级，车尾是借鉴雷诺梅干 娜c c 跑车，内饰与阿库拉t l 车型相差无几。从以上可知以比亚迪为代表的汽 车设计开发使用的逆向工程与日韩汽车公司的逆向工程有很大的区别，它还只 是停留在汽车形态模仿的阶段。而日韩汽车公司的逆向工程已经超越了这一阶 段。 从以上分析得知，中国的汽车设计开发还停留在一个非常初级的阶段，要 么就是以奇瑞为代表的以外包设计为主，要么就是以比亚迪为代表的逆向工程 8 武汉理工大学硕士学位论文 设计，还有很多合资企业的技术中心一般都是做现有车型的针对中国市场的适 应性设计开发的工作，还没有形成一个非常系统的设计开发流程。也就是说看 上去我们很多汽车厂商都建立了自己的研究院或是技术中心，但是很多公司还 不具备整车的设计开发能力，也就无从谈起汽车系统设计的运用了。 9 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章家用车设计系统的建立 2 1 家用车设计系统建立的意义 汽车作为人造物并不是单纯以物的形式存在的，它被制造出来的目的就是 为人类所用，服务于社会，有效的提高现代人类的生活质量，在很大的程度上 拓展现代人的生活空间。在欧洲起初人们的交通工具是马车，随着发动机的诞 生，人类第一辆汽车也随之诞生，它是由卡尔本茨与1 8 8 5 年设计制造，汽车 作为新型的交通工具代替了马车的作用。起初的汽车由于只是马车的替代品， 还非常简陋。卡尔本茨的第一辆汽车只是在马车上加了个发动机。当时的汽 车只是起到代替马车的代步作用，还谈不上什么设计。随着汽车技术的快速发 展，出现了第一辆流水线生产的汽车：福特“t 一型车。它诞生于1 9 0 8 年9 月 2 7 日福特“t 型车的面世使1 9 0 8 年成为汽车工业史上具有重要意义的一年，t 型车的问世实现了以流水装配线大规模的作业代替手工制作汽车的历史，实现 了大批量生产，同时大大降低了汽车的生产成本，t 型车的面世同时也使得汽 车作为早期的奢侈品由于技术的进步而进入寻常百姓家。至此，美国成为了 “车轮上的国度 同时美国工业进入了高速发展期，从1 9 2 0 年到1 9 5 0 年汽车 进入了哈利厄尔时代，他在通用汽车公司建立了艺术色彩部门通过给汽车以 流线型车身使通用汽车超越了福特汽车。而在1 9 4 0 年到1 9 6 0 年大众的甲壳虫 汽车又一次的创造了经典，大众的甲壳虫汽车成功的主要原因是国民车的理 念。老甲壳虫汽车创造了一个生产时间最长，销售量最多的一个神话。同时也 衍生了甲壳虫文化。到了上世纪7 0 年代，由于美国经济的大发展和欧洲国家的 进步，年轻人更加追求运动气息，于是大排量，大功率的c o u p e 车型应运而 生。上世纪7 0 年代到9 0 年代由马里奥甘地尼和乔治亚罗通过采用直角造型取 代曲线美学，把汽车设计美学引导到了另一个国度，其实汽车的直角造型在很 大的程度上是对汽车零部件工业的一种妥协。到了上世纪9 0 年代，随着制造工 艺的越来越高，人们更加追求个性化，对汽车设计也更理性化，汽车设计师门 为了迎合消费者的要求，出现了“百花齐放，百家争鸣 的局面，多种设计风 格同时涌现，最具有代表性的就是经典主义、新经典主义、新锋锐风格和流线 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 风格。其中经典主义的代表作有迷你c o o p e r 、新甲壳虫、和克莱斯勒p t 漫步 者。进入二十一世纪，由于油价的高企，能源的短缺，各个汽车厂商一反传统 纷纷转向小车型的研发，不再追求庞大豪华。通过对汽车发展史的研究我们可 以看出汽车设计是一个不断随着用户需求、技术工业、环境发展的变化而变化 的过程。早期的汽车由于还没有批量化生产，主要针对贵族、上等阶层设计， 所以它的外在形态主要以奢华为主，到了t 型车机械化生产开始，影响汽车设 计的因素也越来越多，由刚刚开始的制造工艺到现在的环境问题，都对汽车设 计造成影响，有一些因素还是起决定性的。 从汽车的发展历史进程可以看出影响现代汽车设计的因素越来越多，除了 制造技术层面之外，还有人文、社会、法规等文化层面的因素，同时还包括环 境方面的因素如行车环境、道路环境、环保要求等。这些影响因素之间不是独 立存在的，而是相互影响、相互制约、相互渗透，错综复杂的关系。 如何在设计中统筹规划这些因素，利用系统设计的方法就显得尤其必要 了。在这些因素中起决定作用的要素有：用户、行车环境、出行方式、汽车本 身所体现的价值观和对消费者的引导作用。 本文对家用车设计系统进行了一个全新的定义，并基于这种新的定义来分 析三口之家的家用车需求，提出“用户一车一出行方式一行车环境这样的一体 化设计的概念；创新地把一体化概念作为在家用车设计开发的切入点，从而为 家用车的系统设计提供依据： ( 1 ) 使汽车设计人员从系统角度真正建立家用车设计系统的设计理念。 家用车设计开发是一个复杂而繁琐的工程，所涉及到的因素同时也是多方 面的，通过建立家用车设计系统可以有效的把这些看似不相关的因素用系统分 析和系统综合的方法解决家用车设计的相关问题，为家用车设计系统问题的解 决提供依据。在本文中通过对家用车设计开发系统细分为用户系统、汽车色彩 与形态系统、出行方式系统、行车环境系统来具体分析从而得出各子系统之间 的关系，从中找出必要的设计信息和线索。再根据系统分析的结果记过评价、 整理、改善后、决定家用车设计的方向，最终决定方案设计。 ( 2 ) “以用户为中心，考虑用户在使用汽车时的各种需求。 确立以用户为中心的设计思想，用户不单单是指驾驶者，同时还包括不同 用途时的各个乘员，这就需要确定家用车设计开发的目标用户，通过对用户用 车时的行为、与汽车的互动关系、对车的情感需求等三个层面来确定用户的需 求。 武汉理工大学硕士学位论文 ( 3 ) 出行方式系统和行车环境系统是家用车设计的辅助要素，通过这两个 子系统的研究给家用车的设计提供必要的依据。 2 2 家用车设计系统的内涵 通过对影响汽车设计的主要因素分析，我们可以得出汽车设计的核心问题 是协调人一汽车一环境的关系，在这三者中环境主要指行车环境与出行方式。行 车环境决定了汽车使用者对汽车车型消费的选择，现如今由于行车环境主要分 为城区行车环境、高速公路行车环境、郊区行车环境( 包括野外行车环境) ， 通过各个行车环境的研究，制定设计开发的车型的定位，如既能满足城区行车 环境低油耗的功能，又能有效的应对郊区差路况的行车环境。出行方式在本论 文当中主要考虑一个家庭的出行方式，在这里主要考虑中产阶层家庭的出行方 式，中产阶层是汽车消费群体的主力军，调查显示有百分之八十四以上的车型 都是针对中产阶层，而大多数的中产阶层一般只能承担得起一辆车的开支，但 是在实际生活当中对于一个三口之家来讲一辆车是不能满足平时生活工作需要 的。那么我们就要考虑他们的出行方式。在这里我们主要研究的是以一个家庭 为单位的出行方式，包括平时工作日家庭成员的出行方式，还有休息日的全家 出游或是其他活动的出行方式。出行方式决定了家用车的发展方向。 而人则特指用户，这里用户又包括汽车的直接用户和间接用户，针对不同 的车型直接用户和间接用户又有具体的所指，比如说相对于跑车而言，直接用 户就是驾驶者，而间接用户则是乘坐者，而对于豪华型的公务用车来讲，直接 用户不再是驾驶者，而是乘坐者，同时间接用户也不是乘坐者，而是驾驶者。 而相对于一般的家用车而言，直接用户和间接用户就不太可能分的那么清楚， 因为在使用的的过程当中主要的驾驶者和主要的乘坐者有时候位置是互换的， 因此也就不能对驾驶者和乘坐者进行有效的区分，在设计过程中应该仔细的权 衡这两者对车的选择的喜好，特点要有全局的把握。在这里区分直接使用者和 间接使用者是非常有必要的，因为直接使用者是对汽车车型选择的主体，也就 是说付费消费汽车的人，比如对于豪华公务轿车而言，付费消费汽车的人是乘 坐者，很少会是驾驶者，所以我们在设计的时候要更多的考虑乘坐者对豪华公 务用车的需求。如果我们在设计豪华公务用车的时候主要考虑汽车的操控性、 驾驶乐趣，而缺少对乘坐者的舒适性、娱乐性、安全性的设计，毫无疑问这样 的车型设计将是失败的。如何吸引更多的消费者，在此就非常有必要研究用户 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 这一子系统。从是否正在使用产品的角度来划分，用户可划分为：过往用户、 现有用户和潜在用户。在我们对用户研究的过程中，不仅要研究目前产品的使 用者，还要研究产品的过往用户和潜在用户。研究过往用户能让我们清楚地知 道用户为什么会停止或放弃使用我们的产品，我们的产品都存在哪些缺陷，产 品的痛点在何处；研究潜在用户让我们争取更大的用户群体来购买、使用我们 的产品，为我们的产品指明方向。其中对潜在用户的研究是我们用户研究的重 点。而为了更加的吸引消费者，同时我们还把用户分为新手用户、中间用户、 专家用户以及偶然用户。其中偶然用户是指有些人由于需要而不得不去使用某 个产品或服务，这些人就会被称为偶然用户。在这里偶然用户就是汽车设计开 发的时候需要考虑的对象，把偶然用户转化为新手用户，甚至是专家用户。在 对用户研究的过程中，主要研究汽车用户早使用汽车过程中的行为、用户与汽 车的互动关系，用户在使用汽车时的情感需求。通过对用户的有效研究，反过 来指导汽车设计，才能让更多的潜在用户转变为现有用户，扩大汽车的品牌认 可度。 在这个系统当中“汽车一就是 本篇论文中所研究的系统的核心， 即过去设计方法中“物 的设计， 在整个系统当中用户是系统设计的 目的，而汽车是整个系统设计为实 现目的的具体体现。即通过对汽车 的设计来实现人的价值。通过对汽 车的设计来完成用户出行的目的， 同时满足用户的感官需求，这样的 话汽车不再只是一个代步工具，他 可能还是用户的一个大玩具，或者 对很多人来讲汽车可以说是他们的 图2 1 第二个“老婆 ，代步的功能作为汽 车诞生当初的主要用途已经在用户心里退到第二甚至是第三的位置，用户更多 关注的是汽车是否与自己的身份相符合，能不能体现自己的身份地位，或者是 不是符合自己的审美，在满足日常的用车需求的同时，在节假日是否能够到郊 外去撒下野。这样设计师就该从汽车的色彩、形态、人机工程学等多方面去思 考。 1 3 武汉理工大学硕士学位论文 通过以上分析，可以形成一个针对汽车设计形成一个全面的系统，那就 是：“用户一汽车一行车环境一出行方式这样一个闭合系统( 如图2 一1 ) 。通过 对系统内各个要素分析，及要素之间关系的分析，给未来汽车设计开发以有效 的指导。在这里需要强调的是汽车系统分析主要是设计的一种观念，一种看待 汽车设计开发的立场和观点，它要体现的并不在于着重说明是汽车设计本身是 什么，而是强调我们该如何全面的协调汽车设计开发中涉及到的各个方面，使 所设计的汽车最优化。在这个闭合系统中用户系统包括用户使用汽车时的行 为、用户与汽车的互动关系、用户的情感需求三个方面，环境系统包括车内环 境与车外环境，出行方式包括城际出行方式、城区出行方式。在这些系统要素 中是不是独立存在的，而是相互影响的，如行车环境的不同就决定了用户使用 汽车时的行为、用户与汽车的互动关系、情感需求的不同。在城际出行中，用 户对汽车的首要需求是快速、舒适、安全。而在城区出行中，用户对汽车的首 要需求是环保、低油耗。用户的在使用汽车时行为在很大的程度上受到外部环 境的影响，如行车环境、车内环境等。 2 3 家用车设计系统的研究内容 本系统是基于家用车设计要素而建立的一个大的系统，而影响家用车设计 的要素主要有用户因素、形态色彩因素、出行方式因素、行车环境因素四个方 面，因此在家用车设计系统中分为家用车用户系统、家用车形态与色彩系统、 出行方式系统、行车环境系统。 这四个子系统对家用车设计的影响又是不同的，用户系统对家用车设计起 着决定性的作用，是整个系统的主要矛盾所在，出行方式系统和行车环境系统 是家用车设计的辅助系统，同时又跟用户系统紧密联系，而形态色彩系统是家 用车设计的载体，家用车设计只有通过形态色彩系统的传达才能完成。 在本文中首先对家用车设计系统的四个子系统进行研究分析，在此基础上 研究四个子系统之间的关联性。并研究子系统对家用车设计开发的影响。最后 根据研究结果针对三口之家出行需求做相关的设计