MFG-B004 广汽汽研院数字化设计之路-自主品牌“传祺”问世旅程

11月16日 制造业大师论坛
会议室C3(14:40 - 15:10)

肖宁
广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院设计总师、院长助理兼概念与造型中心主任

演讲名称：广汽汽研院数字化设计之路--自主品牌“传祺”问世旅程

演讲内容：
　　大家下午好，各位同行、各位嘉宾，很高兴在这里与大家分享广汽“传祺”数字化设计的历程。刚刚开幕的亚运会，“传祺”车成为一个亮点，这也是一个奇迹，因为这个车从零到开发出来是26个月，业界都认为这是一个奇迹，它究竟是怎么走过来的呢？我从作为一个概念设计和工业设计的角度，跟大家分享这里面的数字化的经验和教训。

　　首先介绍我自己，我是一个土生土长的广州人，祖籍也在广州，在广州乡下。Alias不是太精通，但是经常看评审。我用过MDT，因为MDT是很早的时候能够在欧特克上面做三维的软件，当时我们到处探索，找到一款很好用的产品，在当时来说非常好用，后来有各种各样更好的产品，但是我忘不了MDT。油泥模型我也做过，但做的不多，我也很骄傲，大概在20年前自己配过油泥，我是比较跨界的一个人。未来我也希望能够比较跨界的从事多样的挑战。

　　引子：模与数。模：模型、实物模型、模拟化、模拟信号。数：数模/数字模型、数字化、数字信号。现在有人听唱片要听黑胶唱片，为什么那些发烧友那么喜欢黑胶唱片呢？回到历史，没有数字化的时代，那时候是从模拟到模拟，有一个实物模型，接着做主模型、仿型加工，当时我们的“羊城”青卡就是这样过来的，这是历史。我顺带提一下，左上角我没找到一个很好的图，这是广州最早的汽车，自己开发的“红卫”牌卡车，很难得的一张照片。90年代，我们开始有一些数字化的数据，这是很少有人知道的故事，是广州标致505的改型，我也亲身经历过这个过程，而且在这个过程里我自己亲手去配油泥，这个案例是从模拟到数字初步转化的案例，当时用油泥，在现有的约束下，比如原车基本尺寸上做好油泥以后，这是纯模拟的过程，再立项做回数字化，这是初步的数字化历程。左下角这张图，那里是以前的华南理工大学的交通学院，那个车派上挂着的广州汽研中心就是现在汽研院的前身。初步数字化，用AutoCAD自己编程，用我们特有的算法，计算出一个理想的形体，这个理想的形体是在空气动力学是很优秀的性能，同时会兼顾总布置的要求，生成左边这个基本形体，用快速形成、手工调整形成下面的模型，这只是一个概念模型，但是形成了很好的正像探索，完全从数字化开始一个正像的探索。这是1997年的事情，历史在这里走了十年。下面看看2007年发生了什么，2007年我们进行了广汽研究院第一款公开亮相的概念车，就是这款4门轿跑，这和我们十年前的形体非常接近。这里面的流程我们做了新的改进，我们从缩比模型，通过逆向形成数模，进行面的优化，然后形成铣削的样车。我简单概括成“模-数-模”。这款车虽然没有投产，但是我们探索了怎么在动感的流线型和足够的头部空间以及乘坐空间之间的矛盾，因为空间的要求对造型的约束非常大，但是我们很好地实现了既有流线，又有很好的五座的空间。

　　与此同时，我们又进行了另一种也是相反的探索。从数字起步，也是同一年我们做了另外一个概念车，这个概念车我们叫做AHEV，是混合动力的概念车，是油电混合，汽油和电动的混合。我们从正向数模开始，铣削1：1全尺寸模型，手工调整、逆向，再进行功臣的一些必要的设计，再进行铣削样车。这是数-模-数的过程。这款车也是语言的探索，总布置是这样的，比如这里是没有臂助的门，首先我们在功能上进行一些探索，首先数模本身要进行一定的力学的分析，这是正像的从数模开始的探索。同时也进行一些色彩上的探索，比如香槟的颜色、巧克力的颜色，以及一些很时尚家居化的内装设计。经过前面这一段路，我们终于迎来了第一个要量产的车型，叫“传祺”。“传祺”当时是一个非常沉重的任务，我们叫政治任务，因为广汽在所有大的国营汽车厂里面几乎是最后一个才有自主品牌的，上汽、一汽、二汽也有了，广汽几乎是最后一个，但是还好比北汽稍微早一点，但是广汽确实在自主开发方面非常落后。所以当时我们的董事长拍下胸脯说，一定要在“十二五”期间完成跨越，所以“传祺”就在这个历史的背景下承担了自己的历史使命。这是一个全面数字化的过程，我们从计算机辅助工业设计开始，一直到CAD.CAD、CAM、CAPP。

　　我们进行了三个模型的探索，通过熟练的手工模型师进行了调整和完善，因为汽车对曲面的要求非常高。进行模、数的交互，以模型为主，逐步或者阶段性的用逆向工程把数字化给工程进行可行性校合，第二个过程是模数交互，以模型为主，意义是概念设计定型，把总不值得概念定型，把所有结构的概念定型。过了这个阶段我们进入到数模交互，就是一个产品化的过程，是以数模为主，交替结合，VR和局部铣削模型、阶段性B/A面整车验证模型。通过模拟最后的检验，最后是数字化的页面。这是最早用第一个数字表面铣削的两个不同的模型、不同方案。可以看到是很初步，但是很多概念已经包含在里面。然后进入手工调整，这个阶段就可以开始空气动力学仿真分析，因为汽车空气动力学对外形影响非常大，我们很早进行空气动力学分析，指导模型师进行造型。我们拿给领导评审，上面两个是不同方向的模型，当时我们为了保险还做了右下角这个方案，右下角这个方案成为2008年广州车站亮相的VRP，最后这两个形成我们最终的方案，这时候概念就定型了。概念定型之后我们要进行详细设计，也就是产品化的设计，产品化的设计这里要解决很多问题，比如间隙面差、材料的冲压可行性、结构的可行性、强度、钢度等等，这时候会产生很多验证的需求，比如尾灯的周围有行李厢盖、有预制板、保险杠，这几个面是不同的材料用的，有不同的圆角，形成的空隙是很难控制的，出于我们对车品质的追求，我们不断优化这个配合，达到最精美的配合。同样，大灯周围也是最难做的部位，把前预制板等等，通过局部模型进行验证和调整。在阶段性我们把整车进行铣削，整个过程以数字为主，在软件里面进行工程的设计以及造型面的调整，但是必须有一个实物验证，我们阶段性会做一些非常详细的模型，这个车除了玻璃不透明之外，所有细节跟真车没有区别，包括灯的细节，跟真车没有任何区别。只有经过这么多反反复复的验证，我们车外观的品质才能符合消费者的需求。最终，冻结之后我们还有一个冻结主模型，主要是验证最终的A面，A面是指根据内部的标准有一系列要求，比如对他高阶连续性，对面片的间隙有一个非常严格的要求之后，通过了就叫A面。最后我们完成了这26个月的快速开发。刚才我所说的这些其实只是一半的时间，后面还有工程完整的团队，他们不分昼夜的开发才完成了这个不可能的任务。

　　在这里分享一下这个任务是怎么完成的，因为设计的质量和时间节点永远是一个悬在我们头上的双刃剑。尤其是广汽在对高品质的精品车的追求方面，我们从董事长到总经理都非常苛刻。所以，我们常常痛苦的说，我们做设计就像自杀，既要追求完美，又有时间限制。你要看我们造型师，都很痛苦。前面山河老总说，员工要精神，要快乐，我非常感动。如果在工作中找不到激情，我们做创意的就等于死亡，所以我现在要反思一下。突破的力量在哪里呢？肯定要追求效率更高的工具（还有不可避免的加班），除了这种快捷的工具，还有没有一些东西是很关键的呢？因为我主要是做工业设计的，这里有一个很关键的是“眼见为实”，因为所有造型效果都是要看起来非常漂亮，我们尽量利用这个虚拟现实的技术，尽可能用VR做一切评审，当然这个评审对于领导来说是辅助的，但是对于设计师来说是很好的评审工具，我们几乎每周都在用VR，只要有数模，就要看VR。我相信未来欧特克也会开发出更好、更方便、更有真实感的、更好互动的VR系统。

　　举一个例子，我们用VR可以节约一些制造模型来验证的过程和成本，这里有一个案例，预制板，车前轮上面的地方是“传祺”的签名，这是我非常坚持的设计，它成为“传祺”的签名，正是因为这个签名式的造型给我们工艺提出了很大挑战。工艺师跟我说，最小的R角必须大于8毫米，我们原来可能只有2-3毫米，如果整个车从头到尾都要大于8毫米的话，因为两个面交接角度不一样，如果要视觉上看起来都是平均的R角，实际上到后面没有那么尖锐的面，所交出来的R角远远大于20，这就带来很大的挑战，就是怎么保证线很锋锐，但是工艺又能冲压出来，所以我们首先通过VR进行各种各样的探索，第一轮我们探索了三个方面，R=8、R=10、还有增加反复的。通过这轮的VR，我们看到1：1来评审，看看它们的细小差别，在造型上究竟最想要哪一个，我们进入第二轮，继续调整，比如提出一个范围，8-10、10-12，最后落实一个8-10的方案。再进行细微的局部调整，包括反弧到多少，让它光影看起来更顺眼。这个过程只有一星期左右。眼见其实是为虚的，在汽车造型里面眼见是为虚的，因为我们很多零件是用手去用，人是要坐进去，而不仅仅看就可以了，我们还使用。同时造型是反光的，在不同的光照下面、不同环境里，出现的效果会很不一样。所以我们用VR还是远远不够。这时候我们提出Prototype  everything口号，这是美国一家IDEO公司提出来的，所以，数字化给我们带来的好处是，我可以迅速得到铣削的实物进行验证，而且是非常准确和精确的。对于换挡，有些人喜欢硬的，有些人喜欢软的，有些人喜欢方的，有些人喜欢圆的，如果我们模型本身不准确，获得调查的数据就不准确。在内饰里面我们坚持的是用数字尽快做出我们实物的Prototype，因为中国人对内饰要求也很高，对于一个家庭来说，车的内饰就像他家里的装修一样重要。有些问题是在你初期概念设计的时候，可能你犯下了错后面就无法弥补了，我们有很多这样深刻的教训。针对这个事情如何应对呢？我们现在提出概念草模Prototype  ASAP，内饰概念方案的总布置验证模型：Package  Buck，研究性模型：总布置、人机、设计概念。在概念初期，有利于更快捷并行的数模交互验证。需要总布置、工业设计等团队提前给出概念数模。

　　我们还是感觉到虚拟的现实无法提供直接的沉浸感和现场感，这是领导评审“传祺”过程的照片，如果他们没有在实物里感受的话，也提不出来那么多问题，我们坚持Prototype everting，但是数字化给我们的是速度和准确性。

　　最后一个反思目前，工具和流程，没有最好只选最顺手，我们接触过很多意大利、日本的模型师和设计师，发现在意大利和日本，手工模型师傅非常吃香，一定有些东西是手和心能比数字化工具更快地感受和体现的，只有这样他们才更之前。数字化是一个快捷的工具，但是有一些东西必须靠我们手和心去感受的。就像很多领导做评审，看你的曲面不是看，是用去摸，这种感觉非常准确，手跟心是连起来的。还有一种东西，譬如：刚柔并济，必须通过手、眼、心一起结合起来，再逆向回数模。还有一气呵成，这也是很难用数字化实现的，但是数字化在整个流程里面给我们一个快速的反复，因为有数字化，有工程的可行性，加上艺术化手工造型，把工程和艺术感性设计完美结合起来。

　　最后，在“传祺”设计里，我们发现外来的流程是水土不服的，我们发现只有我们自己才能建立起符合我们自己的流程、工具、方法体系，并且在后续项目中不断得到完善和提升。同时，外来设计理念和手法也是水土不服的，这也给我们一个契机，正是因为这样，我们造型中心在五年的发展里面，经过概念车、量产车的洗礼，逐步建立起我们自己的设计语言，并在“传祺”设计中占据了主导地位，树立了话语权。我正是我们能够自豪地说：“传祺”真正是中国设计师主导的设计。是在神州大地这片水土上，焕发新的生机。最近亚运会，广州焕然一新，连我自己在广州生长了30几年的老广州都突然发现广州原来是这样的。说实话，我是国庆的时候才发现广州这么漂亮、这么现代化，欢迎大家再来广州。谢谢！