真科技非科幻 解密通用汽车前瞻设计中心

2013-12-13 21:35  作者: 李婷    编辑：啊车

汽车设计除了量产车与概念车的设计之外，车厂们早就把眼光放到几十年之后，展开对未来汽车设计、以及未来交通工具出行方案的探讨。于去年落成的通用汽车中国前瞻技术科研中心，就是一个关注中国汽车环境、提供未来汽车技术发展解决方案的科研机构。还记得在2010年上海世博会上，通用汽车向全世界展示了第一款将电池驱动系统、短程通信、传感器及GPS平台集于一身，体积小巧且灵活操控的概念车——EN-V电动联网概念车（Electric Networked-Vehicle）吗？这个小东西就是用于解决未来城市个人交通问题的一个前瞻概念设计。你大可以想象这个神秘的机构里隐藏着一个类似《钢铁侠》托尼·斯塔克/Tony Stark的实验室，这里有辅助机器人、虚拟现实、三维仿真、语音控制等高科技系统，但这些仅仅是你的想象吗？NO,也许你说的对，大设计师们正在偷偷研制汽车飞行器呢！感谢乘坐“探秘车之未来”通用汽车科技号，现在和我去通用汽车中国前瞻设计中心一探究竟吧！

既然是未来前瞻设计科研中心，我们完全尊重保密性，全程禁止拍照，连iPhone也前后贴上小黑条，全篇图片为官方提供。

设计第一站：带上3D眼镜看虚拟设计

既然是未来前瞻设计科研中心，我们完全尊重保密性，全程禁止拍照，连iPhone也前后贴上小黑条，全篇图片为官方提供。与想象中的科研中心一样，白色为基准色的建筑拥有迷宫般的设计，坐拥着通用汽车中国研发部、前瞻设计中心、车辆工程实验室、动力总成工程实验室以及安吉星实验室。

与想象中的科研中心一样，白色为基准色的建筑拥有迷宫般的设计，坐落着通用汽车中国研发部、前瞻设计中心、车辆工程实验室、动力总成工程实验室以及安吉星实验室。

我们这次主要接触的是前瞻设计中心和车辆工程实验室。每一个汽车设计灵感的迸发都需经过这里，进行专业的设计与验证，才具有进一步研发的可能性。将涂鸦的草图，从雏形变成线与面的结合体，将二维图形信手拈起，拉展开来变成三维数模影像，拎起这个小东西扔到庞大的机器里，然后一辆1：1的汽车模型就诞生了。我说的太科幻了吗？咳咳咳，事实比这更好玩！

前瞻设计中心-虚拟现实影音室

通过几扇门，我们第一站被带领进一个类似小型电影院的地方，这里就是前瞻设计中心的虚拟现实影音室（VR Room）。它拥有全球首个使用分辨率达到4,000-DPI的DLP（数字光处理）技术的设备，支持开展1:1（全尺寸）数据建模评估工作以及逼真二维和三维虚拟现实技术认证工作。简单的说，将电脑设计好的产品通过这个虚拟现实影音室呈现，带上3D眼镜，存在在你电脑里的这个作品立刻立体起来，它可以360度旋转，设计师可以观察不同角度线与面的和谐度，也可以将车置身在森林、隧道、CBD、海边等各种逼真虚拟场景里，观察设计处于日常环境与光线下的变化。将美学的透视感交给电脑精密处理，虚拟现实影音室让设计师的工作变得直观，修改起来也更为精准。

此外，这里也是通用中国前瞻设计团队与通用汽车在美国、德国、韩国、印度、澳大利亚、巴西的设计中心团队举行全球会议的地方，她们做的并非天马行空的科幻设计，这些未来设计、未来出行方案与技术整合息息相关。

设计第二站：油泥模型 回归传统的手工制品

一个严谨的科研设计者，相信的是科学，而不仅仅是虚拟图像。当三维的汽车数模经过虚拟影像改进后，便需要进入现实，多重验证和修改。首先第一步便是油泥模型的制作。前瞻设计中心的铣削室，就是一个纯手工工作室，模型师将计算机三维数据转化成真实的油泥模型。设计师们可以在这些模型上开展工作，确定曲面、线条，检验比例关系并进行设计修改，直到完成最佳设计方案。油泥模型的材质在模样上类似橡皮泥，可以随意粘贴和削减，但是其硬度和软度在不同温度下会变化，常温下，油泥模型是硬质的，而在60度温箱里，则软化适用塑形。

制作油泥模型的各种工具

与模型师聊天中得知，在中国汽车油泥模型师非常少，基本都是从工业设计中转出来做油泥模型师。实际上油泥模型不仅是按照设计图进行还原工作，而是需要再创造设计，多维角度的数据设计并非能完美的体现在实物的线与面上，同样的设计数据可以制造出几个不同的油泥模型，而设计师与模型师可以在油泥模型上进行实物修改，并在全尺寸天光展厅里，根据自然光照条件下对概念车型进行评估。

目前通用前瞻设计中心已经汇集了11位极具才华的设计师和模型师，他们年轻且具有创造力，他们将研究中国消费者的出行行为和使用需求，并整合来自全球的设计趋势信息，为中国及全球其他市场设计出国际范作品。

设计第三站  数字-现实双向验证  3D打印复杂模型

如果1：1的油泥模型通过设计中心决策，下一步就要进入概念车整车集成实验室，进行车辆、零部件模型的制造，这种真车模型可以让决策层、工程师、配套商直观看到、触摸及感受产品的雏形。概念车整车集成实验室拥有1000平方米的空间，里面汇集着通用顶尖的技术设备，例如：五轴加工机、蓝光扫描仪以及时下最热门的科技——3D打印机。这些顶尖设备能够快速，精确的打造出真车大小的模型，包括内部空间，以及精密的零配件。看看下表吧，里面有你想知道的高科技解密。

概念车整车集成实验室-木工车间。此图是五轴加工机。

五轴加工机
功能：用于加工表面非常复杂的零件，尤其是高质量曲面切割，能一次性成型真车模型，同时确保精确度并且节约加工时间。
介质：木材、泡沫
杀手锏：1-2个月时间就能制造出一辆真车等比模型。

概念车整车集成实验室-蓝光扫描仪

蓝光扫描仪
功能：扫描定位在车辆上的坐标获得数据。可将油泥模型转换成点面数据，也可以收集成品车数据，与数模进行精细对比。
介质：类似摄像机扫描原理，是现实到数字的传输方式。
杀手锏：蓝光扫描仪可以快速生成整车三维测绘数据，且精确度达到0.05mm。

这是3D打印机制造出的一颗人类心脏。

3D打印机
功能：以添加材料的方式进行打印，由喷头在切面逐层添加材质。适合打印复杂而较小的零部件。由于材质的局限，目前3D打印只用于复杂零部件的模型验证。
介质：虽然材质上有限制，但是目前可以同时打印两种颜色。根据配比，也可以打印出软硬不同质感。
杀手锏：3D打印机的高精准度完全能够满足汽车零配件的制作需要。且打印速度非常快，约十几个小时就能打印出几个同样形状的零配件，免去模具开发时间与成本，同时通过模型实验，减少后期生产中的出错率。

水刀
功能：金属加工设备，用于下料。通过水作为原料，以高压力，高速度的方式切割钢板。
介质：水和少量沙
杀手锏：可以切割1公分厚度的钢板，任何形状、弧度都可以切割。

结构和底盘实验室-车门耐久性实验

除了设计，质量还需要严格把关

关于通用汽车的前瞻设计中心暂且说到这里。设计仅仅是汽车制造的第一步，同样也仅仅只是通用前瞻技术科研中心的一部分。这个中心还承载着对汽车结构和底盘等工程设计的实验和检验。结构和底盘实验室主要是针对底盘零部件、变速器换挡杆、轮胎、前／后盖系统、车门系统以及玻璃升降器等进行耐久性，以及整车温湿度的相关试验。

结构和底盘实验室-换挡器耐久性实验

在这里，我们看到了通用汽车对于汽车制造每个流程的严格把控。模拟人为开关车门必须达到数十万次以上，而变速器换挡杆的换挡模拟需要进行22万次的耐久性操作，这样才能保证车主正常使用6年时间。

通用汽车中国公司前瞻设计中心设计总监 乌琳高娃

番外采访

我们的团队应该由中国人组成
——采访通用汽车中国公司前瞻设计中心设计总监乌琳高娃

Q：通用前瞻设计中心主要的业务范围是什么？
A：通用汽车中国前瞻设计中心一直在更深入地研究中国消费者的出行行为和使用需求，这将为通用汽车以后的产品注入更多的中国元素。另一方面，我们也为通用汽车全球交通工具产品的设计开发提供支持，从而不断拓展中国汽车设计团队在全球业界的力量展现。

Q：能跟我们谈一下中国元素的运用吗？
A：我们研究的中国元素我认为不仅仅是在外形上加入“龙”这样的表层元素，更多的是研究适合中国消费者出行方式的交通工具，尽量的去满足中国消费者的使用需求，满足中国交通的实际情况，这些创新研究工作将对通用汽车产品的差异化与竞争力产生深远影响。

Q：目前通用前瞻设计中心的人员结构如何？
A：目前人员配置还是比较少，团队总共有11个人，其中设计师4个。团队里依旧有外籍设计师。不过我个人认为我们的团队以后会是100%中国人团队，因为这是一个致力研究中国汽车市场的设计中心，那么最了解这个市场的还应是中国人自己。

乌琳高娃
通用汽车中国公司前瞻设计中心设计总监