探索价值工程在汽车车身造型设计中的价值

　　摘要：文章从使用功能的价值分析、艺术功能的价值分析、车身结构工艺的价值分析、材料的价值分析等方面进行了初步的研究， 提出5种基本形式。同时从设计角度， 对价值工程在汽车车身造型设计中的程序、步骤、方法等几个主要环节进行了探索， 为汽车车身造型， 提出了有价值的设计思路。

　　关键词：价值工程； 汽车功能； 汽车造型；

　　Abstract:

　　The basic principle of value engineering was introduced into the automobile body modeling.The research was conducted from the aspects of function value analysis, artistic function value analysis, automobile body structure craft value analysis, and material value analysis.The application of value engineering in the automobile body modeling design was explored from the view of design, and from several key links, such as procedure, the step, the method, and so on.The purpose was to provide reference for automobile body modeling.

　　Keyword:

　　Value engineering;automobile function;automobile modeling;

目录

　　1 VE的应用原理及汽车车身造型设计...........................................1

　　1.1基型一...........................................2

　　1.2基型二...........................................2

　　1.3基型三...........................................2

　　1.4基型四...........................................2

　　1.5基型五...........................................2

　　2 VE在造型设计中应用的程序及方法...........................................3

　　2.1选择汽车车身造型设计的对象...........................................4

　　2.2收集汽车车身造型资料...........................................4

　　2.3分析汽车车身造型功能效益...........................................4

　　2.4设计汽车车身造型方案...........................................4

　　2.5选定汽车车身造型方案...........................................4

　　2.6决定汽车车身造型的实施方法...........................................4

　　3结语...........................................5

　　文内图表...........................................6

　　表1基型与变型的数学分析Tab.1...........................................6

　　参考文献...........................................7

　　价值工程， 又称价值分析。 （Value Engineering简称VE） 是研究经济与技术相结合的新兴学科。它通过产品造型、功能分析， 探索降低其成本的途径， 研究用最少的劳动消耗 （时间、精力、财力、物质） , 去创造最大的价值 （数量、质量、利润） .目前， 在现代汽车车身造型设计应用中， 是一种行之有效的科学方法。

　　汽车车身造型设计的三项基本原则是"实用、经济、美观".其中"经济"因素， 主要是一个降低成本的问题， 而降低汽车造型设计成本的基本理念是要有价值观。由于引进了价值观理念， 价值工程学顺理成章地导入了汽车车身造型设计领域[1].例如， 某汽车改装厂生产的传统产品大客车。由于车身整体造型臃肿烦琐、结构陈旧复杂， 很难立足于激烈的竞争市场。为了开拓市场、打开销路， 该厂大胆引进VE设计方法。首先， 将客车的车身整体与局部附件进行有目的的分类， 并确定车身造型重点对象。第二， 对重点部件进行价值分析。既对前风窗与侧风窗之间相互过渡与呼应的分析、前风窗与侧风窗的成本分析等[2].第三， 在保证质量和不降低车身功能的前提下， 简化了前风窗与侧风窗上不必要的装饰设计。经过以上改进后， 每台客车不但降代了20%的成本， 还压缩了30%的装饰材料用量。为该厂带来了可观的经济效益。

　　1 VE的应用原理及汽车车身造型设计

　　VE是汽车车身造型功能与所需成本的比值， 其思维方式是合乎逻辑的。它的基本原理及价值分析， 可用下列方程表示[3]:

　　式中：V为价值， 也可理解为实用价值；F为产品功能， 也可理解为汽车的双重功能 （使用功能、艺术功能） ;C为实现该功能所用的成本。

　　根据上述公式， 提高汽车车身价值的基本途径是提高其功能和降低成本。为了提高产品的实用价值， 其途径是多种多样的。现将5种"基形， 6种变形"列表见表1.

　　1.1 基型一

　　在成本不变的条件下， 产品艺术性提高， 则产品价值提高。例如， 同样售价的2辆汽车， 一辆造型新颖、色彩适宜：另一辆型体陈旧、色彩乏味。因此， 在人们购车时， 理当选购前一种产品。这就是汽车造型简单运用V·E的基本思路。因为在同样的造价比对中， 前者比后者艺术价值高。所以选择前者， 是符合逻辑的。由此可见， 在同样价格的条件下， 产品功能提高越大， 则实用价值越大 （变型1） .如产品功能提高越小， 则实用价值提高也较小。 （变型2）

　　表1 基型与变型的数学分析Tab.1 Mathe matical analysis of base and abe rration

　　注：→表示不变；↑表示提高；↓表示降低。

　　1.2 基型二

　　考虑在同样功能的条件下， 成本下降则实用价值可提高。例如， 具有相同功能的轿车， 由2家汽车厂家来生产。一家采用了铝合金为主体的车身， 其造价昂贵， 成本较高；另一家采用了以钢板为主的车身， 成本较低。由此可见 （变型3） 在汽车车身造型选材中， 同样功能的条件下， 成本降低得多， 则实用价值就提高得较大。 （变型4） 在同样功能的条件下， 如成本降低得少， 则实用价值就提高得较少。

　　1.3 基型三

　　考虑产品的功能有提高， 而成本又降低。这样产品的实用价值就有提高。例如， 百年以来， 汽车从马车时代演变到了箱形-甲虫型-船型-鱼型-楔型等几个阶段[4].从汽车车身造型发展过程看， 初始汽车速度慢， 功能差， 加工工艺繁杂， 成本较高；现代汽车速度快， 功能强， 工艺简洁， 成本较低。从初始汽车到现代汽车， 汽车的使用功能与艺术功能得以提高， 产品成本有所降低， 其实用价值提高。由此可见： （变型5） 功能提高， 成本降低得少， 则相应的实用价值会提高。 （变型6） 如功能提高得多， 而成本又降低得多， 则相应的实用价值就提高得很大。这个变型式6是最优的方程， 是汽车价值工程学所追求的主要目标。

　　1.4 基型四

　　当产品的功能提高很多时， 而同时成本又相应地增加较小时， 则实用价值也有所提高。如， 为了提高汽车的速度， 减少空气阻力， 将空气动力学导入了汽车车身设计领域。汽车车身从使用功能和艺术功能上， 打破了以往箱型车的设计格局， 将头灯、备胎、脚踏板都隐入了车身内， 头部和尾部多采用光滑曲面、曲线和弧线过渡来造型。前后翼子板与侧围装饰有机结合成一体， 使车身形体圆滑流畅。因此， 颇受当时人们的喜欢[5].与此同时， 汽车车身的成本也有所提高。汽车车身造型， 打破了老式产品的格局， 使用功能和艺术功能有很大提高， 尤其是成本也有所提高。因此， 实用价值也有很大提高。所以基型4, 同样可以成为可接受方案。

　　1.5 基型五

　　是一种特殊的形态， 产品功能虽有所降低， 但成本却大幅度下降， 则实用价值也有所提高。如， 某汽车厂生产的高级旅游车， 室内设置了"冰箱装置"和"饮水机装置", 其成本较高。如去掉这两套设施， 用来增强座位， 虽然旅游车的辅助功能会有所降低， 但载客量功能会有所提高。这个构思也是常被设计师所接受的。这种型式可以提供人们在选择设计构思、比较产品功能时， 将多余辅助功能予以消除， 而成本却大幅度下降[6].

　　综上提出的5种基形， 研讨了VE在汽车车身造型中设计中应用与原理。目前， 产品的造型设计， 通常是采用VE, 来达到提高产品功能， 降低成本的目的。据有关资料报道， 美国、西德、日本、北欧等国都已广泛应用VE.采用这套科学方法之后， 产品的造型设计可在相同的功能或略有提高的条件下， 使成本降低10%~30%以上。

　　2 VE在造型设计中应用的程序及方法

　　VE在我国汽车车身造型设计中， 刚刚起步。因此应用方法和程序没有统一的规定。笔者根据我国汽车车身造型的实际情况， 对其如何应用提出如下几个环节：

　　（1） 选择汽车车身造型的对象； （2） 收集汽车车身造型资料； （3） 分析汽车车身造型功能； （4） 设计汽车车身造型方案； （5） 选定汽车车身造型方案； （6） 决定汽车车身造型方案的实施方法。下边分别对汽车车身造型的6个环节进行简述。

　　2.1 选择汽车车身造型设计的对象

　　根据VE的基本原理， 选择汽车车身造型对象的具体思考方法很多。常用的方法有6种。即从最大的面广的产品中选择；从畅销产品中选择；从退货多产品中去选择；从成套产品中去选择；从结构复杂产品中选择。从关键造型部件中选择。

　　在汽车车身造型设计中， 主要选择对象是新产品研制和老产品的改造。例如， 在新产品的选择中， 产品的生产批量和时代感是一个很重要的因素。产品的批量大， 有了一点节约， 积累的总数就很可观。再如， 汽车车身造型的更新换代， 应充分考虑老产品造型优点的继承， 同时， 以新的眼光去挖掘老产品造型潜在的优点， 加以发挥[7].可以在某些局部， 去掉几件不必要的装饰。不仅可提高产品艺术功能， 而且相应降低了成本。

　　2.2 收集汽车车身造型资料

　　在汽车车身造型设计中， 应用VE时， 原则上应将产品生产、流通、交换、消费全过程中的有关情报资料都收集起起来， 以作为相应的判别基础。在实际工作中， 应从汽车车身的市场消费情报开始， 收集汽车车身造型风格、科研情报、工艺产品制造情报、产品材料情报、产品能源消耗情报、产品三废处理情报、产品协作情报、产品商业销售情报、国内外同类型产品综合情报等。然后对情报资料进行定量分析， 从而， 使VE具有实际意义。

　　2.3 分析汽车车身造型功能效益

　　任何汽车车身造型都必须具有一定使用价值。这即是用户的要求， 也是汽车车身造型设计的目的。如果产品功能低， 就满足不了消费者的需要， 以及产品功能超过用户的要求， 这也是多余的。因为， 过剩的功能的存在， 会使产品费用的价格提高。当然， 更不会在市场上受到消费着的青睐。

　　分析汽车车身功能的过程， 是从产品的基本功能入手， 分析产品的使用功能， 产品的畏助功能及产品的艺术功能。例如， 按用途分类， 大客车的基本功能是载客， 它的辅助功能主要有， 钟表记时装置、空调设施、通信设施及影象设施等。而客车的运行安全可靠、舒适稳定等是它的使用功能。除此之外， 大客车的形体设计、色彩处理、室内装饰、车身装饰给人以感染力， 体现了大客车车身的艺术功能。

　　2.4 设计汽车车身造型方案

　　设计汽车车身造型方案， 是在明确VE选择对象， 进行产品造型资料收集和功能分析之后， 来构思其方案的。具体设计方案一般可采用勾画草图、绘制效果图、制作模型等技法。从而， 形成具有实际意义的多种设计方案。此外， 现代新技术、新工艺、新材料的出现， 为VE在汽车车身造型设计中的应用， 带来了更先进、更可靠、更有效、更经济的科学设计方法。

　　2.5 选定汽车车身造型方案

　　在提出众多设计方案中， 如何选择最佳方案， 是很重要的问题。以往， 在汽车车身造型设计中， 选择方案多从评价方案的艺术效果、产品的结构、空气动力学性、操作舒适、可靠、安全等方面考虑。这种方式带来的缺点， 是汽车车身的结构与造型艺术效果产生不同程度的矛盾。有时矛盾很难协调、统一。采用VE来选定汽车车身造型方案， 为妥善解决这种矛盾， 提供了科学依据。例如， 在汽车身风窗支拄的设计中， 根据结构设计要求， 为保证一定的强度与刚度， 支柱的断面有一个最低限度的尺寸要求。而从整车造型来讲， 对于风窗支柱又不希望过分明显。因为， 过分明显会导致车身视野不良、造型的笨重、黑暗的效果。以住， 对这种矛盾， 常常很难达到统一。采用了VE方法， 进行功能分析， 充分比较了二者的功能效益， 从中便可以选定最佳方案[8].

　　2.6 决定汽车车身造型的实施方法

　　汽车车身造型方案选定以后， 应即着后整理理成VE分析建议书。其包括：该产品存在的主要问题， 拟达到目标， 具体要示， 并明确得出预期产生的经济效果， 经过汽车车身造型设计和VE各阶段分析报告， 精确地提出一个汽车车身设计VE分析总实施方案， 提交设计主管部门审批和生产部门实施。

　　3 结语

　　随着汽车工业的飞速发展， VE的产品功能分析， 降低成本和功能评价的方法， 将得到进一步地完善， 成为一项行之有效的先进管理技术。可以相信， 不断提高汽车车身造型设计品质， 会促进汽车车身造型技术水平跃上一个新台阶， 使我国的汽车车身造型设计现代化、国际化。本文仅就VE的应用原理， VE在汽车车身造型设计中应用程序及方法进行粗浅的介绍， 而对VE在汽车车身造型领域应用的深化、涉足甚少， 敬望同行予以指教。

　　参考文献
　　[1] 付黎明。工业产品造型设计研究[M].长春：吉林人民出版， 2002.
　　[2] 付黎明。设计美学规律研究[M].香港：中国美术出版社， 2006.
　　[3]杨正， 刘清龙， 杨克修， 等。价值工程在产品造型设计中的应用[J].武汉理工大学学报 （信息与管理工程版） , 2004, （4） :211-213.
　　[4] 付璐。时代汽车的造型艺术[J].空间中国美术， 2007, （1） :118-119.
　　[5]李卓森。现代汽车造型[M].北京：人民交通出版社， 2005.
　　[6] 付璐。汽车内室的色彩设计[J].时代艺术， 2006, （2） :88-89.
　　[7]李煜， 陈洪。工业产品设计方法[M].北京：清华大学出版社， 2005.
　　[8]贾艳辉， 李春好。基于DEA和性能模糊标度的机械设计概念方案评估方法[J].吉林大学学报 （工学版） , 2003, （3） :68-71.