Конструирование автомобилей: Основы конструирования автомобилей

Такие изменения происходили в направлении развития теории механизмов и машин, теоретических основ конструирования деталей машин и других теоретических наук, а также по линии совершенствования организации конструкторских работ.

В конце XIX и начале XX вв. наряду с расширением и укреплением технической базы машиностроения стали создаваться специализированные конструкторские бюро, появился ряд работ по расчету и конструированию машин, что способствовало появлению разнообразных оригинальных конструкций машин, порой одного и того же назначения, так как в тот период конструкторы руководствовались лишь требованиями момента.

По мере накопления опыта все острее стало ощущаться отсутствие общей методологии, которая соединила бы теорию и практику конструирования машин, с одной стороны, и общие тенденции развития машиностроения, общетехнические и социальные проблемы — с другой. В связи с этим большое значение имела книга профессора А. И. Сидорова «Основные принципы конструирования и проектирования машин», написанная в начале XX в.; в отдельных аспектах она представляет интерес и в настоящее время.

Научно-техническая революция вызвала большой спрос на литературу, освещающую современные основы конструирования.

Тем более, что характерное для нашего времени перекрещивание научно-технических направлений, взаимное проникновение методов различных наук, возникновение новых научных дисциплин на стыке старых, давно развившихся и оформившихся, привели к глубоким принципиальным изменениям основ конструирования и характера деятельности конструктора, его роли в создании новых машин.

Современные конструкции машин теперь не являются результатом труда только конструкторов. В сложном процессе создания их в наши дни участвуют наряду с конструкторами специалисты других областей: системотехники, инженерной психологии, научно-технического прогнозирования, эргономики, технической эстетики, теории сетевого планирования и многих других. Все это в ряде случаев столь сильно влияет на ход работы, что привычные представления о методах конструирования существенно меняются.

Значительный интерес для конструкторов представляет новая отрасль знаний, изучающая законы творческого мышления, — эвристика, которая возникла на стыке философской теории познания, с одной стороны, и логики, психологии, кибернетики — с другой. Эта новая отрасль знаний, направленная на интенсификацию творческого мышления, находит все большее признание во многих областях творческой деятельности конструкторов.

Достижения научно-технической революции, использование различных технических средств усиливают интеллектуальные возможности человека и может создаться впечатление, что человек уже находится на пределе своих интеллектуальных возможностей, поэтому научные исследования и практические работы по вскрытию и реализации внутренних интеллектуальных возможностей приобретают исключительно важное значение.

В статье «Научно-техническая революция и труд» («Наука и жизнь» 1976, № 8) д-р филос. наук Е. С. Жариков приводит следующие суждения по этому вопросу.

«Расширение наших возможностей с помощью ЭВМ не снимает, а обостряет проблему изучения и реализации резервов человеческого интеллекта. Бесспорно, без «думающих» машин браться за многие современные научные и технические проблемы, требующие гигантских расчетов, попросту бессмысленно. Но именно развитие и использование в практике кибернетических устройств предопределили возникновение острой потребности разобраться в возможностях человеческого интеллекта. Зависимость между ростом «интеллектуальных способностей» машины и возрастанием требований к мышлению человека, работающего в человеко-машинных системах, уже обнаружена, описана, и даже сделаны прогнозы, как именно увеличится нагрузка на мозг человека в связи с прогрессом «думающих машин» через 10, 20 и 30 лет. Принципиальную же сторону проблемы предельно четко сформулировал основоположник кибернетики Н. Винер. «Если мы требуем ума, — говорил он, — от машины, то от самих себя мы должны потребовать еще большего ума».

Наблюдениями выявлено, что некоторые особенности человеческого мышления, вполне допустимые и полезные при одних условиях, превращаются при других условиях в свою противоположность. Научно-техническая революция обнаружила эту тенденцию внутренних помех человеческого мышления. Проанализируем для примера некоторые из них.

Глухота специализации. В чем ее суть? Нередко отличный специалист, многократно участвующий с успехом в узких научно-технических разработках, оказывается беспомощным перед проблемами, которые носят комплексный многоотраслевой характер. Утрачивается панорамное видение оъекта своей науки и объекта науки в целом. (Утратил, если, разумеется, имел такое представление, а может быть, это неумение системно смотреть на мир он вынес из вуза?). Это далеко не безобидное явление. Замечено, что с ростом в науках числа комплексных проблем увеличивается процент случаев отказа от их решения или задержек в сроках решения именно из-за узости профессионального сознания специалистов.

Другой пример. Более 80% из всех впоследствии использованных нововведений специалисты отрицают в момент их появления как «противоречащие установленным законам» и потому «нереальные». В чем причина? Специалистов, занятых в различных сферах умственной работы, можно разбить на две группы.

Первая группа. Ее составляют люди, которые с годами утрачивают способность творчески подходить к новым проблемам. А. Кларку принадлежит объяснение одной из причин этой зависимости: шестерни воображения (без которого не обходится никакая творческая работа. — Е. Ж.) с увеличением эрудиции начинают вязнуть в избытке знаний. А может быть, здесь и другое объяснение — просто действие силы инерции, привычки, закрепленные годами приемы‘и методы работы?

Вторая группа — люди, которые умеют управлять своими знаниями: они могут решать проблемы уже апробированными методами и подходить к проблеме с принципиально новых позиций…

…Двум группам конструкторов предлагалось разработать принципиально новые схемы станков определенного назначения. Одна группа — специалисты в той именно области, для которой надо было проектировать станки. Другая — специалисты такого же ранга, но ранее не работавшие со станками данного профиля. Вторая группа дала около 70% оригинальных схем для конструирования станков. И лишь 30% выпало на долю первой группы. А что, если их поменять местами? Те, кто дал в первом случае 30% оригинальных предложений, теперь, когда они пришли в чужую область и, следовательно, стали дилетантами в ней, предложили 70% оригинальных схем станков. Вторая же группа, которой теперь поручили создавать новые схемы станков в их собственной области (они уже здесь эрудиты), дала всего 30%. (Заметим, что и первая и вторая группы — это были высококвалифицированные специалисты.). Можно ли это объяснить избытком эрудиции или тут действует сила инерции, привычки? А может, перестали сказываться привычные приемы и представления.

Довольно часто подобную ситуацию в науке называют кризисом идей. Но это скорее не столько кризис идей, сколько кризис людей, которых не обучили способам управления собственными знаниями в соответствии с требованиями разных проблемных ситуаций».

Эвристика утверждает, что творческую деятельность человеческого мозга нельзя отождествлять с общим понятием мышления, так как умственная деятельность человека чаще всего приспосабливается к интеллектуальным операциям, основанным на вырабатываемых в процессе обучения стандартных методах мышления и доводящимся в ряде случаев до автоматизма. Эвристические (творческие) процессы, несмотря на то, что они также являются продуктом мозговой деятельности человека, имеют специфические отличия, обеспечивающие построение новых стратегий для открытия ранее неизвестных конкретных закономерностей при решении поставленных задач.

Поэтому человек творческого склада ума должен обладать хорошо развитой интуицией и способностью к анализу, позволяющей осознанно, методически достигать цели на основе анализа ситуации и синтеза полезных идей.

Исходя из этого эвристика предлагает ряд практических методов и приемов, позволяющих конструкторам стимулировать свое творчество, организовать мыслительный процесс и таким образом ускорить решение проблем, требующих творческих решений.

Очевидно, что существующая в настоящее время разобщенность сведений, необходимых для успешной организации работы конструкторов, по большому числу монографий, сборников статей и обзоров отнюдь не способствует быстрому и системному овладению этими знаниями.

Автор выражает надежду, что настоящая книга, освещающая некоторые этапы развития, современную методологию конструирования машин и содержащая некоторые практические рекомендации, поможет инженерам и техникам-конструкторам в создании новых, еще более совершенных машин.

: Будущее автомобильного дизайна за программным обеспечением? | Статья

Присоединяйтесь к этой прямой трансляции, чтобы узнать, как автомобильные дизайнеры используют подключенные технологии для информирования дизайнерских решений. Вторник, 29 ноября, 09:30 по восточноевропейскому времени | 14:30 МСК | 15:30 CET

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ!

Благодаря постоянно развивающимся технологиям дизайнеры лучше связаны с потребителем, чем когда-либо в истории автомобилестроения. Сбор данных о поведении потребителей помогает определить их меняющиеся привычки и потребности, позволяя дизайнерам реагировать и принимать решения, снижая при этом риски. Но как этот связанный мир меняет такие элементы автомобильного дизайна, как UX и акцент на технологиях? К этому обилию информации, поступающей обратно к OEM-производителям по воздуху, добавляются личные исследования между автомобильными компаниями и их клиентами. Как дизайнеры работают как с практическими исследованиями, так и с цифровыми данными, чтобы развивать свои проекты? Каким образом эти два подхода служат разным целям? А Car Design News приглашает группу экспертов обсудить, как программные и личные исследования клиентов влияют на дизайн.

Регистр для этой Livestream

Miao Luo работает в компании QT, где он обслуживает директор. наблюдение за автомобильным бизнесом и управление стратегиями продуктов с использованием инструментов проектирования HMI, графики и линеек продуктов функциональной безопасности. До компании Qt он более 15 лет работал на различных должностях, начиная от управления продуктами и продажами и заканчивая разработкой программного обеспечения, а также был соучредителем успешного стартапа на рынке авиасимуляторов.

Лука начал заниматься UX и UI в качестве фрилансера 10 лет назад. У меня не было профессиональной подготовки, только желание решать проблемы с помощью дизайн-мышления. Через некоторое время я перешел в iGaming, где смог стать UX-дизайнером. Когда появилась возможность, я присоединился к Rimac 4 года назад. Я продолжал учиться и расти с каждым новым проектом, за который мы беремся, особенно теперь, когда к нам присоединилась Bugatti.

Дрю Михан (Drew Meehan) — старший менеджер по продукции для электромобилей в TomTom в Амстердаме, где он формирует видение и стратегию развития электромобилей. Компания. До того, как присоединиться к организации по производству продуктов в 2022 году, Дрю был старшим главным дизайнером UX в компании, занимающейся технологиями определения местоположения, и руководил разработкой их навигационного опыта нового поколения для электромобилей. Ранее Дрю был основателем автомобильной консалтинговой фирмы Mensen и ведущим дизайнером CDR, предоставляя стратегические исследования в области дизайна и рекомендации для широкого круга клиентов из автомобильной промышленности по всему миру. Он также является давним любителем всего, связанного с автомобилями, опытным автомобильным дизайнером и иллюстратором, а также иностранным членом Гильдии автомобильных писателей Великобритании.

Джеймс Маклахлан — редактор Car Design News, Interior Motives и Car Design Review. Журналист по дизайну с 15-летним стажем Джеймс интересуется пересечением автомобильного дизайна, технологий и культуры.

Qt Group — глобальная компания-разработчик программного обеспечения с сильным присутствием в более чем 70 отраслях и ведущая независимая технология для более чем 1 миллиарда устройств и приложений. Qt используется крупными глобальными компаниями и разработчиками по всему миру, и эта технология позволяет клиентам обеспечивать исключительный пользовательский опыт и продвигать свои инициативы по цифровому преобразованию. Qt достигает этого благодаря своей кроссплатформенной программной среде для разработки приложений и устройств как по коммерческим лицензиям, так и по лицензиям с открытым исходным кодом.

Технология Qt используется примерно миллионом разработчиков по всему миру. Мы реализуем единый программный код для всех операционных систем, платформ и типов экранов, от настольных компьютеров и встроенных систем до критически важных бизнес-приложений, автомобильных систем, носимых и мобильных устройств, подключенных к Интернету вещей.

https://www.qt.io/company

Будьте в курсе других трансляций и событий CDN о будущем дизайна интерьеров и автомобилей

Дизайн автомобиля: автомобиль будущего за 7 шагов

Время чтения 7 мин.

Дизайн каждой новой модели BMW остается в секрете до начала серийного производства. Здесь вы можете следить за процессом проектирования нового BMW X5. Эксклюзивный взгляд за кулисы дизайн-студии BMW.

7 августа 2018 г.

Совершенно новый язык форм с меньшим количеством, но более четкими линиями, увеличенной решеткой радиатора и более роскошным салоном — новый BMW X5 отличается рядом новых элементов дизайна. Кто формирует автомобили будущего? И какие шаги необходимы?

Что особенного в BMW: Дизайн автомобиля является результатом внутреннего конкурса. Все дизайнеры представляют свои проекты в течение нескольких раундов конкурса, пока в самом конце победивший дизайн не пойдет в серийное производство.

Как это звучит?

Эту статью также можно прослушать в официальном подкасте BMW Change Lanes. Помимо этой и других озвученных статей, «Changing Lanes» каждую неделю предлагает вам свежие новые эпизоды, наполненные эксклюзивной информацией о технологиях, образе жизни, дизайне, автомобилях и многом другом, которую вам принесут ведущие Сара и Джонатан. Найдите и подпишитесь на Change Lanes на всех основных платформах подкастинга. Найдите и подпишитесь на Change Lanes на всех основных платформах подкастинга.

Spotify ApplePodcast GooglePodcast Deezer

• Инновации
• Технологии

Весь процесс проектирования занимает несколько лет. Узнайте, какие шаги необходимы:

Взгляд вперед: выявление тенденций

Во-первых, это вопрос понимания будущего транспортного средства и условий, в которых оно будет использоваться. Дизайнеры должны заранее понимать, что будет считаться современным и передовым в завтрашнем мире, и как к тому времени могут измениться потребности клиентов BMW.

Дизайнеры черпают вдохновение из самых разных источников — от моды и архитектуры по всему миру до природы. Тем не менее, они также могут черпать идеи из сверхсекретных проектов транспортных средств и концепт-каров передовой команды BMW.

Вопрос характера: рисованные эскизы

Конкурс начинается с рисованных эскизов, когда дизайнеры BMW первоначально выражают свои идеи в бесчисленных рисованных эскизах.

«Мое первое знакомство с новой моделью — это чистый лист бумаги и карандаш, — говорит Андерс Тёгерсен, дизайнер экстерьера BMW X5. «В вашем воображении у вас есть определенный дух и характер, которые вы хотите привнести в машину. Эти первоначальные наброски, нарисованные от руки, не отвечают на все вопросы, но служат абстрактным руководством для последующего процесса проектирования».

Однако у дизайнеров BMW нет полной свободы действий. Они должны скорее соответствовать требованиям определенного характера будущего автомобиля, а также техническим условиям, таким как колесная база, объем багажника или требования безопасности.

Все доступные технологические инновации должны быть включены таким образом, чтобы будущие пользователи воспринимали их как функциональные, осмысленные и визуально привлекательные одновременно. «BMW всегда должен с первого взгляда говорить о том, что вы можете с ним испытать, — говорит дизайнер экстерьера Андерс Тёгерсен.

Мы, дизайнеры, много работаем на компьютерах, но наши самые важные инструменты — это руки и глаза.

Anders Thøgersen,

дизайнер экстерьера BMW X5

Precision: чертежи на ленте

Наряду с эскизами дизайнеры рисуют свои планы на стене в масштабе 1:1, так называемые рисунки на ленте. Здесь они наклеивают пропорции автомобиля на базовый план с помощью гибкой ленты. Базовые планы представляют собой своеобразную карту будущего автомобиля со всеми техническими и конструктивными особенностями.

«Когда вы начинаете рисовать ленту, вы сразу же видите автомобиль гораздо четче в своем воображении», — объясняет дизайнер экстерьера Андерс Тёгерсен. «То, что начиналось как идея и концепция в эскизах, теперь обретает конкретное значение».

В рисовании лентой не только характер, но и, прежде всего, реальный объем можно распознать по нескольким ярким линиям. «И как только рисунок ленты будет завершен, мне не терпится увидеть дизайн автомобиля в 3D-модели», — говорит Тёгерсен.

Таким образом, чертежи ленты представляют собой шаблон для следующих шагов.

То, что начиналось как идея в набросках, теперь обретает конкретное значение.

Anders Thøgersen,

дизайнер экстерьера BMW X5

Виртуальные эксперты: цифровые модели

На этом этапе в процессе проектирования вступают в игру самые современные цифровые технологии. Из двухмерных эскизов дизайнеры CAS (компьютерного моделирования) создают виртуальный трехмерный автомобиль. Помимо прочего, они используют виртуальную реальность.

И последнее, но не менее важное: цифровые гарнитуры облегчают сотрудничество между отделами. Дизайнеры и разработчики больше не привязаны к модели в пространстве. Вместо этого они могут видеть модель через свои очки виртуальной реальности. Следовательно, процесс проектирования становится более эффективным, а также обеспечивает контекст, поэтому новую модель можно представить в соответствующей жилой среде.

Формование: глиняные модели

До сих пор модели автомобилей были двухмерными, но теперь процесс поиска формы становится трехмерным. Дизайнерам, успешно завершившим процесс отбора, предоставляется возможность обработать свои проекты в трехмерном формате в масштабе 1:1. Эти модели сделаны из глины.

«Прототип из глины необходим для идеальной обработки поверхностей, линий и деталей», — говорит Андерс Тогерсен. «Дизайн BMW можно воплотить в жизнь только в трехмерной форме и в исходном размере. Для меня это захватывающий момент, когда вы действительно видите перед собой наброски как единое целое — существо, вокруг которого вы можете ходить».

Когда глиняная модель готова, дизайнеры оборачивают ее специальной пленкой, имитирующей эффект лакокрасочного покрытия автомобиля. Это дает возможность оценить линии, поверхности и пропорции глиняной модели при разном освещении.

На то, чтобы модель достигла желаемого уровня совершенства, уходит около месяца. Затем он переходит к следующему раунду в процессе принятия решений. Примерно за два года до того, как автомобиль будет запущен в производство, совет директоров BMW выбирает победителя из двух оставшихся моделей автомобилей.

О глине

Глина является промышленным веществом. Он нагревается и затем может быть смоделирован. Глиняная модель состоит из основного каркаса из дерева и металла, покрытого пеной. Только верхний слой — глина. Структура предварительно фрезерована на основе данных CAS и доведена до совершенства вручную. В качестве инструментов используются лопатки, шпатели, губки и щетки.

Внутренний вид: Рисование дизайна салона автомобиля

Дизайнеры интерьеров делают наброски и дорабатывают свои модели одновременно с дизайнерами экстерьеров. Они также работают с глиной в этом процессе. В так называемых ящиках для сидений они также оживляют весь интерьер — от сидений и деталей до поверхностей и материалов.

Также в этом процессе гарнитуры VR обеспечивают поддержку.