3D打印将重新定义汽车设计 但谈颠覆还为时过早(2)
重新定义汽车外观设计
需要指出的是,汽车工业蕴含着九万亿美元的巨大市场规模,并且汽车工业多次发生变革,每一次都给市场带来巨大的震动。而最终消费者的购买行为影响着行业的沉浮,也决定着企业的生存与繁荣,而当今的消费者们对个性化的需求越来越强烈。
“亨利·福特在汽车工业早期丢掉市场占有率就是因为他忽视了消费者对个性化的需求,”Marco Perry,一位在纽约汽车圈内工作的研发设计工程师表示。“比起千篇一律的黑色,人们更喜欢多种多样的颜色,最终通用汽车以自身在市场上的成功向福特证明了消费者需要自己的选择权。”
在福特T型车的时代之后,汽车设计用了很长时间跟上了消费者选择的脚步,而且可供选择的不再仅仅是车身颜色。
当然,Marco Perry也承认,过量的选择余地和无限制的自主定制只会令消费者眼花缭乱,无法做出合适的决策。而且量产化定制服务与针对特殊需求市场的专有定制服务相比,其生产成本和各种不同零件的储备成本都成倍增长,这直接影响了量产车定制服务的普及。
John Kawola,一家3D打印企业的负责人也认同这个观点。他表示:“问题在于生产规模,例如目前打印一个汽车保险杠就需要使用大型3D打印机,成本非常高。” 不过随着高新科技成指数级数的高速发展,这一愿景的实现并非无法想象,其成本降低到消费者可承担的速度会超过人们的期待。
一种想法是利用加法的思维模式,用户可以选定一款标准车体,然后在其上添加各种个性定制的车身部件。而厂商则需要开发一款CAD软件,帮助用户向选定的车体底盘上添加部件,但是出于安全考虑,已选定的标准车体部分不能减少或更改。而且这种软件应该可以进行仿真风洞试验,用于测试定制成品的风阻水平,并自动确保车身部件如发动机盖、车门、油箱盖、车窗等能够正常开合,同时辅助添加雨刮器、后视镜、天窗等部件。
另外一些业内人士则认为由于3D打印材料普遍轻于传统材料,由此带来的减法思维模式更有意义。但是John Kawola对此表示了担忧,由于汽车产业历来对安全高度重视,并且安全监管法规非常严格,通过3D打印材料虽然可以将车辆大幅减重,甚至能从5000磅降至1500磅,但随之而来的严重安全隐患却并未完全解决,他说:“如果给用户完全放开汽车设计的自由度,那就有可能带来巨大的安全风险。”
材料创新,是3D打印技术为汽车设计和制造领域带来的另一个改变。在对材料技术高度依赖的航天工业领域,这一改变已经开始。John Kawola注意到,航天工业对产品每个组成单元的体积和重量都要精细设计,所以利用3D打印技术进行设计已经开始了。他表示:“航天工业非常重视3D打印技术带来的价值,特别是它能够帮助设计出更加轻质的部件。”反观汽车领域,相对于每年产出的汽车数量,航天领域每年制造的飞行器数量要少很多,3D打印新技术在汽车领域的利用率可见一斑。
“最近一两年,用于打印汽车的新材料和新工艺成为了业界的关注焦点。业内普遍意识到利用3D打印技术,材料不仅可以得到更有效的利用,同时材料本身的性能也会增强。”Adam Clark,一位专注于增量制造技术和工程设计服务的专家表示。
“目前来看制作车身的材料主要是金属和碳纤维,但是大家都相信终有一天用那种浆糊一样的3D材料可以打印出完整的汽车。”Alder Riley半开玩笑的说道,并补充说,“未来汽车设计中使用铝合金框架将越来越普遍,因为铝合金具有高强度,低重量的特点。尽管目前受限于制造工艺铝合金在汽车结构上的应用规模还比较小”。另外,Adam Clark注意到主流OEM厂商已经表态希望能在两到三年内将3D打印的零部件应用到常规生产当中,尽管他认为这与厂商是否愿意将外观设计放权给客户定制无关。“目前看到的情形是即便给用户提供了选择,但这些设计选项仍然必须是经过厂商核准的。”他说。
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