吴正翠，胡锦春，邢　瑜

NAM流程体系在汽车造型设计中的应用

吴正翠1,2，胡锦春1，邢瑜2

（1.安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥，230601；2.安徽建筑大学艺术学院，安徽合肥，230022)

汽车造型设计是一项重要、复杂且繁重的工作。本文首先简要叙述了安徽江淮汽车公司自主研发的NAM (Now And Me)流程体系的基本概念和结构。接着，基于NAM流程体系的指导思想，将汽车造型设计细分为四个阶段、7个关键节点。最后，以江淮汽车为例，详细阐述了汽车造型设计完整过程中的步骤、关键节点和注意事项等。以此说明NAM流程体系是一种从概念到产品的研发流程管理技术，具有普适性和推广性，可延伸到其他行业用于指导多种工业设计过程。

NAM流程体系，江淮汽车，造型设计，工业设计

0　引 言

随着社会经济的发展，汽车已经逐渐从“奢侈品”转变为了“生活必需品”。汽车不仅仅是代步工具或者生产工具，在物质功能之上附加了精神功能，在一定的社会条件下还具有一定的社会功能[1]。造型能够体现汽车外观特点，是汽车评价中最直观、最富有感染力的部分。汽车造型设计是科学与艺术的完美结合，既要满足严苛的功能要求又要符合大众的审美需求，包含了加工工艺、材料成型、结构工程、电子技术等众多学科，是技术与美学的和谐统一[1-2]。因此，汽车造型设计是一项非常重要、复杂且繁重的工作。

汽车的整车研发周期一般为34~40个月，其中造型设计周期大约12~15个月[3]。从最初的立项时提出的约束条件和市场需求，到最后量产上市时是否还仍然适用，人们的审美观有没有变化，这些都是对市场部门、策划部门和造型师们提出的最严苛挑战，所以新产品的上市都是每一个汽车制造商争分夺秒赶出来的。

近年来，安徽江淮汽车股份有限公司基于市场竞争和企业发展的需要，结合国内外同行先进经验，开发了一种研发管理方法——NAM (Now And Me)流程体系[4-8]，用于指导汽车整车从概念到量产上市的全过程。本文侧重于NAM流程体系在汽车造型设计中的具体应用。

1　NAM流程体系定义

NAM (Now And Me)流程体系，是依据流程和标准，从现在做起，从我做起，将复杂的整车产品及过程开发按照纵向异步（将新产品开发工作分解为不同层次的任务，通过减弱各开发层次间的依赖关系，重用已有的功用基础模块，实现技术开发与产品开发的分离）和横向同步（将新品开发中包括供应商以及内部采购、生产、销售、财务等系统在内的跨部门同时协作开发，提高项目管理的效率）逐级分解，形成若干个最小技术单元及节点交付物，并建立相应的基于节点门审核的交付物评价体系，以精准的过程管理保障产品的实现。

它是一种从概念到产品的研发流程管理技术，具有普适性和推广性，即在保持基本原理不变的前提下，通过适应性的调整（节点门的设定、阶段的划分、领域的定义等）延伸到其他行业。

图1　NAM流程体系与汽车造型设计关系

2　NAM流程体系结构

NAM流程体系以轴向图（→）表示流程的方向，流程的起点为产品的“概念”，终点是目标“产品”。以“◆”表示研发流程中的节点门（Gate），是过程中的决策和审核点。

完整的NAM流程体系共分为七大阶段和14个节点门[8]。与汽车造型设计工作相关的流程主要包括4个阶段和7个节点门，如图1所示。其中，阶段与节点门的名称见表1。

表1　NAM流程体系典型的阶段与节点门

3　汽车造型设计主要步骤

基于NAM流程体系，汽车造型设计主要从G0门开始，到G6门结束。表2为NAM流程中造型人员在各节点门中需要提交的交付物一览表。下面以江淮和悦汽车为例，详细说明汽车造型设计的完整步骤。

3.1产品规划阶段(PP)

在G0门和G1门之间 ，处于产品规划阶段(PP)。在此阶段，首先依据先期的产品线规划及相关市场信息，开展立项可行性研究，明确产品的定位及基本指标。造型设计人员接到造型开发指令后，进行信息整合，开展前期的概念搜集、头脑风暴、关键词提炼，形成大量的设计草图；再从中甄选出若干优秀的方案进行优化、细化，最终形成五至六个方向的内、外饰效果图供客户与公司领导评审。在产品规划阶段，主要造型设计过程包括：

表2　造型人员交付物一览表

3.1.1草图的制作

设计草图最初一定是手绘的。虽然现在电脑技术(手绘屏)很先进，但是手绘草图是必不可少的环节，只有当手中的笔在纸上绘出脑海中想要的曲线时，设计师才能更清楚地理解设计的初衷。因此，手绘草图是打开设计思路的基本手段，是开展设计工作的重要开端。

首先是大量草图的绘制。设计师围绕一个主题绘出几十甚至上百张草图，只有大量的草图才能明确设计意图，找到满意的线条和形面。接着，所有设计草图集合在一起，进行数量庞大的草图海选，被甄选出来的草图会进入下一轮的更加详细、深入的草图绘制。最后，再进行评审，最终选定五至六款方案，进行后续的效果图绘制。图2(a)是手绘的汽车内饰草图。

3.1.2效果图的绘制

以前期绘制的草图为基础，在电脑上利用专业软件进行上色。一般外饰效果图包括前34视图、后34视图、正侧视图、34TOP视图，内饰效果图包括右侧34视图、左侧34视图、34TOP视图。图2(b)为完成的汽车内饰效果图。

图2　产品规划阶段(PP)交付物

3.2 产品策划阶段(PDP)

接着是产品策划阶段(PDP)，即在G1门和G2门之间。此阶段，造型人员与工程团队进行多轮的研讨与修改，形成最终的效果图方案。与此同时，造型CAS(Computer Aided Styling)团队制作首轮的CAS数据并在G2门时提供内、外CAS1数据和内、外物理模型1(PH1)，供相关部门进行评审和校核。图3为PDP的交付物。

图3　产品策划阶段(PDP)交付物

3.2.1自由曲面的制作

效果图方案选定后，数据设计师开始最初的CAS1制作。以前一般是由设计师在墙上用黑胶带贴出1:1的三视胶带图，分别是正前视图、正后视图、正侧视图，再提供给油泥模型师，进行油泥模型的制作。现在，数据设计师制作一版最初的CAS1后，会同造型设计师一起将二维的效果图尽可能贴切地用三维的曲面表达出来，再提供给五轴冼加工中心，进行最初的模型冼削。图3(a)为电脑制作的三维自由曲面。

3.2.2油泥模型的制作

基于CAS1数据，五轴冼加工中心会制作第一轮的物理模型1(PH1)，再由设计师和模型师一起进行修改和精加工，最终得到设计师想要的效果。图3(b)为制作好的油泥模型。制作好的PH1，需经过两、三轮的评审与修改后，对物理模型1进行喷粉打点扫描。

3.2.3点云的扫描

PH1完成后，会进行扫描，将实物模型的参数再采集到电脑中，提供给设计师及CAS数据设计师，进行后续的CAS2数据制作。图3(c)是PH1完成后点云的扫描过程。

3.3造型开发阶段(SD)

造型开发阶段包括G2门至G5门，是汽车造型设计最关键的阶段。G3门要求造型小组提供内、外CAS2数据和内、外物理模型2(PH2)；G4门提供外、内B面数据；G5门提供外、内A面数据。图4~图7为SD的交付物。

3.3.1CAS2数据的制作

设计师将扫描的数据进行处理后，进行CAS2数据的制作。工程团队基于CAS1和油泥模型，向造型设计师提出了更加精准的约束条件，造型的重点将更加深入和注重细节的完善。CAS2数据完成后，经过一到两轮的校核和修改后，再进行物理模型2的制作。图4为汽车外饰与内饰的CAS2数据模型图。

图4　汽车外、内饰的CAS2数据模型

3.3.2物理模型2的制作

如图5所示，物理模型2(PH2)为硬质模型，其效果已经非常接近真车效果，但不易修改。外饰模型表面需要打磨抛光后喷漆，门把手、劈水条等细节部件用快速成型设备进行制作，然后打磨抛光后喷漆或电镀处理，再组装到车身上。外饰中重点关注的部件是前后大灯、雾灯、高位刹车灯、转向灯、回复反射器等精细的功能件，这些部件对于整车来说至关重要，其功能重要，细节精致、制作难度大，法规行规约束条件严苛，造型部门甚至会单独成立专门的工作小组来进行设计制作工作。内饰模型的颜色、材质、皮纹都和真车效果一样，所有细节都用快速成型的设备制作出来并进行打磨、喷漆等后处理，然后组装到模型上，如座椅按照真车H点（及驾乘人员坐在车内臀部与椅面相结合后的位置点）的位置制作到位，座椅面料会精心选择与整车内饰风格相匹配的面料进行包覆，与整车内饰一同进行评审。

图5　汽车外、内饰的物理模型2

3.3.3B面的制作

在CAS标准的基础上，B面需要满足以下要求：

(1) 所有外造型曲面分块、分缝、面差，脱模方向及角度等信息均需在B级曲面上有明确体现；

(2) 所有曲面应满足0.01 mm的位置公差，0.15o的角度公差，并最低可达到相切连续，可以缝合；

(3) B级曲面数据须能满足结构、工艺工程的要求，对所有问题点均需有明确解决方案；

(4) 输出的B面数据须整洁无误， 每个分块为一层，区分以不同颜色。

图6是在CAS2数据和PH2的基础上，制作完成的汽车外、内饰的B面造型。

图6　汽车外、内饰的B面造型

3.3.4 A面的制作

在B面标准的基础上，A面通常需要满足以下要求：

(1) A级曲面数据必须能满足量产情况下结构、工艺工程、脱模的要求；满足量产情况下不同纹理导致的特殊处理要求；

(2) 所有曲面应满足0.005 mm的位置公差，0.1o的角度公差，并可达到曲率连续，可以缝合；

(3) 曲面控制点排列工整，高光线检查无折皱现象，高光变化均匀美观；

(4) 输出的A面数据须与量产的产品外表型面一致。

图7为在B面模型的基础上完成的汽车外、内饰的A面造型效果。

3.4 设计开发阶段(DD)

在G5门和G6门，处于设计开发阶段(DD)。产品设计部门根据造型相关数据开展详细设计工作，并输出同步工程(SE)、模具设计、冻结数模(NC)等各种用途的数模及相关技术文件[9]，同时工艺及相关部门通过数模DR复审及CAE分析等辅助工作，完成3D数模的最终制作以及工艺工装的前期准备。在G5门时，造型部提供外、内饰A面数据，此时大的问题都已经在CAS阶段解决了，只是工艺上的局部调整，以及造型B面到A面细节的视觉调整，曲面曲率的调整、连续性的调整，精致细节的完善等工作。G6门在提交最终A面之后，还有一轮最终的模型验证，提供外饰验证模型与外验证模型评审报告，和内饰系统CNC模型造型评审报告以及颜色皮纹选定报告。

至此，造型团队在NAM流程中所需提供的交付物已经全部完成，后续还有大量的工程、工艺、结构工作，以及试制、试验、调试等等，一辆整车从设计开发到最终的量产，凝聚了团队内成千上万人的汗水和智慧。虽然到G6门造型介入基本结束，但实际工作中还有大量的后续配套工作需要跟踪，有时还会面临工程问题不能攻克，需要从造型反复，重新开始。

4　主要结论

（1）NAM流程体系，是将复杂的整车研发过程按照纵向异步和横向同步逐级分解，形成若干个最小技术单元及节点交付物，并建立相应的评价体系保障产品的实现。

（2）NAM流程体系将汽车造型设计工作主要分为四大阶段(PP、PDP、SD、DD)，包括7个节点门（G0~G6）。其中造型开发阶段（SD，包括G2门至G5门），是汽车造型设计最关键的阶段，交付物为内、外饰的CAS2、PH2、B面和A面数据。

（3）NAM流程体系成功应用于汽车造型设计工作，说明这种从概念到产品的研发流程管理技术，在保持基本原理不变的前提下，通过适应性的调整（节点门的设定、阶段的划分、领域的定义等）可延伸到其他行业，指导多种工业设计过程。

[1]王惠军. 汽车造型设计[M]. 北京:国防工业出版社,2007.

[2]付璐.汽车车身造型设计美学研究[D]. 长春:吉林大学,2009.

[3]张庆才. 整车设计流程与开发[J].轿车情报, 2007(3):108-113.

[4]李洪伟. 浅析基于NAM流程下新产品的成本管控[J].汽车实用技术,2015(10):138-141.

[5]姜海涛. 基于NAM流程的白车身焊装项目开发[J]. 汽车工艺与材料,2013(08):15-19.

[6]冯东亚. 基于NAM流程的车机同步开发[J]. 机械工程师,2015(05):245-246.

[7]靳勇. 汽车产品研发项目进度控制研究[J]. 机械工程师,2013(11):50-51.

[8]靳勇. 基于NAM流程体系的汽车产品开发项目中的人员调度[J]. 机械工程师,2013(12):20-21.

[9]黄秀芳,李展新. 汽车零部件及整车设计和开发流程的建立[J]. 装备制造技术,2012(09):106-110.

Application of NAM flow system to automobile modeling design

WU Zhengcui1,2, HU Jinchun1, XING Yu1
(1.Technical Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd. Hefei, 230601, Anhui, PR China; 2. School of arts, Anhui Jianzhu University, Hefei, 230022, Anhui, PR China)

Design of automobile modeling is a very important, complex and heavy work. In this paper, the basic conception and framework of NAM (Now And Me) flow system, which belongs to the unique inherited enterprise culture of Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd. (JAC), has been briefly described firstly. And then, Based on guidance idea of the NAM flow system, the whole process of automobile modeling design is divided into four stages and seven key joints. Finally with an example of JAC’s car, all of the design of automobile modeling is elaborated, including the procedure, key node, announcements and so on. In summary, NAM flow system can be safe and efficient for modeling design of automobile. NAM flow system is a technique about management of research and development process from concept to product. It has the characteristic of universality and extension and can be applied to other industrial design process.

NAM flow system, JAC automobile, modeling design, industrial design.

TP277

A

2095-8382(2016)03-081-06

10.11921/j.issn.2095-8382.20160317

2016-01-14

国家科技支撑计划项目（2013BAG13B01）

吴正翠(1978-)，女，研究生，工程师，主要从事汽车造型设计工作。