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汽车造型模块化设计研究

孙明阳  
【摘要】:汽车是现代工业文明的重要标志。自十九世纪下半叶诞生以来,世界汽车格局发生了数次重大变化。德法两国悄然地开启了汽车诞生的黎明,美英意瑞四国迅速地加快了汽车发展的节奏,中日韩三国急速地推动了汽车变革的速度。二十一世纪的今天,汽车业更是朝着模块化、智能化、网络化、零伤亡、零排放的方向飞速发展。正如吉利总裁李书福先生所说:“汽车制造已经从机械1.0时代和电子的2.0时代,步入智能化的3.0时代”。[1] 当今世界企业技术环境面临巨大挑战,经济全球化、管理网络化和生产分散化是其主要特点。国际市场竞争越发激烈,集中反映在产品成本控制、产品质量控制、产品生产周期控制以及产品是否达到用户个性化、多样化的需求。 从世界汽车工业的发展方向来说,汽车工业已经走上了模块化设计,模块化制造、模块化装配、模块化服务的产业发展模式。近些年,模块化设计及其应用程度是汽车业的重点研究领域,已经受到来自全球各大汽车制造商的广泛关注。但是,关于汽车造型领域的模块化设计的研究还十分有限,仍具有很大研发空间。 本论文的主要研究依据是,吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目——汽车造型模块化设计研究。研究的思路是理性设计与感性设计的结合以及跨学科交叉型的创新研究,最终是通过汽车造型模块库的建立,对汽车造型模块化设计进行实时、多样的掌控,从而服务于行业发展趋势,满足用户多变化个性需求。 本文的主要内容包括: 1.整理了汽车业有关模块化设计的最新发展状况。从全面性、递进性和层次性方面分析了汽车模块化设计发展的广度和深度;从自然环境、社会环境和科技环境的角度分析了汽车模块化设计发展受到的影响和制约。从正向工程和逆向工程的角度来说明汽车造型模块化设计管理方法的系统性。 2.研究了汽车造型模块化设计的原则。物理分解性原则是汽车造型模块化设计的前提;技术复杂性原则是汽车造型模块化设计的技术难点;创新灵活性原则是汽车造型模块化设计的灵魂;用户参与性原则是汽车造型模块化设计的手段;绿色安全性原则是汽车造型模块化设计的社会效益;适度合理性原则是汽车造型模块化设计的尺度。 3.从美学的角度,研究了汽车造型模块化设计必须符合工业产品设计的审美标准,达到审美主体与审美客体的和谐统一。研究了汽车造型模块化设计所应该具有的形式美、功能美、结构美、造型美和材料美。 4.从遗传学、品牌学和语义学多学科角度,梳理了汽车造型模块化设计的风格形成与诸学科间的内在逻辑关系。对现有理论研究成果进行总结,从而推论出汽车造型领域的模块化设计必然产生的风格类型,包括时代风格、环境风格、个人风格和团队风格。汽车造型模块化设计风格的形成是基于遗传学家族化因素的继承。它有利于企业产品品牌化的市场化运营,满足了用户语义学中个性化消费理念。 5.从管理学角度,研究了汽车造型模块库建立所涉及到的诸多问题,搭建了体系框架。指出了汽车造型模块库的定义和意义;汽车造型模块库的分类标准和相关准则;汽车造型模块库中模块化产品族的构成方法和配置方法以及汽车造型模块库开发过程中需要解决的问题等。 本文还重点研究了汽车造型模块化产品族设计方案的评价指标和评价模型。通过案例研究了汽车造型模块化设计的实际发展现状。并据此预测了汽车造型模块化设计的未来发展趋势。 本文研究创新之处如下: 1.从认识论和方法论两个方面加以研究分析,建立了汽车造型模块化设计研究的基本理论框架。 2.依据科技发展的最新情况,介绍了3D打印技术给汽车行业带来了的革新性的发展趋势,同时也为汽车造型模块化设计提供了最有力的技术支撑和保障。 3.从美学和风格学的角度切入,给出了汽车造型模块化设计的形式美、功能美、结构美与材料美等美学特征;分析和论述了汽车造型的个性风格和团队风格。 4.从管理学的角度,通过比较研究的方法,提出了建立汽车造型模块库的整体设想和构思,形成了汽车造型模块库的框架系统。 5.通过对模块化设计的研究,提出了模块化产品族规划的整体方案和模块库建立的方法,研究了基于模块组合的产品族规划的问题,研究了产品族及其设计的概念在汽车造型模块库中的应用,分析了汽车造型模块化产品族设计方案评价指标体系的构建,提出了汽车造型模块化产品族设计方案的评价模型。 过去,汽车制造业的生产方式和管理模式发生了革命性的变革,先后走过了福特式规模化生产、丰田式精细化管理和大众式模块化战略三个主要阶段。现在,汽车造型面临新的挑战,有待出现全新的思维视角、全新的理论指导和全新的技术方法使现有汽车造型面貌发生变革。本文正是在此背景下,研究了汽车造型领域的模块化设计理论框架,在此框架基础上,更多学者可以进行深入细致具体研究工作。


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