汽车总布置设计的不正经介绍

梨涡浅笑 · 发表于 2017-4-18 02:01:14

一、总布置工程师：我们不在邮局工作
在汽车设计中，有这样一群工程师，他们是普通消费者知道最少的，相信很多人完全没有听过这个工种的名字。但他们确是最贴近消费者、了解消费者的一群人。他们就是总布置工程师。

相信大家都听说过不少汽车设计和制造中各种工程师 Title ：车身工程师、底盘工程师、灯具工程师、CAE（计算机辅助分析）工程师等等。和这些岗位名称相比，总布置工程师除了知名度小以外，还有一点让我不满的就是 ——这个名称真心不好听。
其他的工程师岗位，称呼以名词词性为主，代表了一种汽车上的零件或者某种高大上的技术或指标，比如车身、底盘、内饰，再比如NVH、CAE、流体力学，等等。而总布置怎么看都是个动词词性前缀，和各种标定工程师一个路数，天生就是干活的命。
英文名称，感觉更让人心碎 —— Package Engineer 。Package是啥？包裹，打包这个动作的名词。兄弟你干打包的啊！是在邮局工作还是快递公司工作？难道是京东？

国内的少数企业给这个工种起了一个稍微好一些的名字 ——整车架构工程师，说话我更喜欢这个名字，听起来就高大上。但大多数企业里，这个好名字已经被做整车 CAN线网络的人抢跑了。
所以不管咋样，写简历的时候还是得写总布置工程师和打包工程师，不然找不到工作。
二、技能知识结构：管中窥豹，只知一斑
不过总布置到底是啥？总布置的本源是整车机械架构设计。很多时候我们会夸赞一款汽车的造型很漂亮，但总布置会深刻的影响造型。以跑车举例，总布置会首先决定你的车是这样：

这样：

还是这样：

而造型设计师则会决定你的车是长这样：

（迈凯伦P1，中置发动机布局）
还是这样：

（兰博基尼Veneno，中置发动机布局）
一言以蔽之，总布置的工作是整车的最顶层设计。
但是随着工作不断的细化，逐渐演变出机械布置（下车体布置）和人机工程学设计（上车体布置）这两大部分，再加上整车的平台化和各种零部件形式的统一，架构设计的工作所占的比重反而越来越少。更改平台很昂贵的，你想玩，企业也没钱陪你玩。

（大众MQB平台很典型，但实际上，现在所有车型的开发都是基于原有车型或者别的公司的车型来开发的，没有“凭空开发”的车型）
高大上的工作一下子就接地气了，变成了摆人体模型，设计方向盘、换挡杆位置，机械零件位置确定、规划管线路走向，维修工艺性检查（等等这不就是搭积木摆东西嘛，总布置这个名字好贴切！！）。

（Catia里面被玩坏的小人）
但总布置终归是整车的最顶层设计，在造型第一版效果图，平台未确定的时候最早开始工作。架构的工作又少，如果工程师只专注于总布置的一个方面，是无法搭建起整个总布置的知识架构的。机械和人机工程是一个有机的，相互牵制和补充的整体，总布置工程师需要全面了解，同时还要根据种种表象归纳出架构方面的知识和技能。

（造型师根据总布置图的人机限制制作胶带图，勾画车辆的大体轮廓）
如上所说，总布置的分工越来越细，而整车架构设计越来越少，这在很大程度上限制了总布置工程师的总体能力提升。多对标多对比，反而成为总布置工程师提升的唯一手段。而我认为，无论人机工程还是机械布置的工作，对总体架构的理解是影响总布置工程师工作能力的最大因素。
三、整车架构设计：一辆车的基础
如果在架构设计这个层面来说，Package这个英文名称很贴切，架构设计就是在现有的技术能力下，将汽车的各个部分合理的组合起来，来打造一款适合市场定位的产品。比如家用轿车使用前横置前驱的布局结构，豪华轿车使用前纵置后驱的布局结构，等等。人体舒适性也需要考虑，比如舒适性的车坐姿较高，更好的空间，更好的前下视野；而运动型车的坐姿较低，给人以高速驾驶的安全感，以及更好看的外形。

（总布置就是把汽车各个部分有效合理的组合起来，本图是 H-point的宣传页面）
架构设计是整车的基石，因此架构设计的改变能够很轻易的突出一款车的产品特点，赋予产品想要的属性。比如GTR R34将变速器从传统的发动机后部位置更改到后桥位置，实现了更好的配重，也让GTR更符合运动型车的市场定位。这样的架构变动带来成功显而易见。

（GTR的变速器位于后轴前部）
但是现在来看，就绝大多数传统车型来说，前横置平台和前纵置平台已经一统天下，在现有的供应商体系、工厂生产工艺、成本等等限制下，架构设计的自由度几乎为零。只有在跑车等小众领域还有一些自由发挥的空间。
不过也有好消息，在新能源汽车领域，由于动力总成尺寸的改变，为了更充分的利用空间，汽车厂家会被迫进行架构改变。比如宝马i3、i8这样的完全为混合动力打造的平台。由于架构的变化，我们能很直观的感受到这两款车与众不同。而普锐斯虽然混动系统的效率更高，但在架构上相对传统，我们无法在它身上找到这种感觉。

再比如特斯拉，特斯拉的外形更接近传统动力汽车，但是其反置的动力总成能够提供更好的视觉效果和乘坐空间。

（特斯拉的电机在车轴后侧，而传统汽车在前侧；这样可以起到增长车颈、提高乘坐空间的作用）
无人驾驶也是整车架构转变的推手之一。当软件解放了驾驶员的双手和注意力，就需要架构的改变来完成驾驶员向乘客的身份转变。

（奔驰的概念车，右侧远处的驾驶员席位和乘客可以没有任何区别）
所以未来一段时间，可能是总布置工程师在实践中学习架构、发挥才智的一段难得的宝贵时间。
四、人机工程：人是总布置的产品
总布置没有零部件，不需要管理供应商。很多产品工程师羡慕总布置能够从繁琐的招标采购、技术交流等繁琐流程中解放出来（虽然到了年底连个台历、鼠标垫也没人送）。但在总布置中，人这一因素是非常重要的，可以说，人就是总布置管辖的“产品”。

（人机工程的基础是人体测量学，上图是各种百分位的人体尺寸）
在汽车总布置设计中，人机工程学包括这些内容：坐姿及舒适性，空间，视野、炫目与视认性，操作件布置以及手伸及，上下车方便性等。此外，整车通过性也是由总布置定义和把控的。

（手伸及界面，包括三层：单指、三指旋转和抓握，按钮、旋钮的位置均需要在对应的区域内部）
但是坐姿、空间、操作性等人机设计和其他设计不同，一般的零件你设计成啥样就是啥样，但是与人有关的设计是不同的：有的人乐意把座椅调高一些，有的人乐意坐低一些，有人乐意靠在靠背上开车，有人则不会靠的那么死，而这些还会与车内空间和部件给人的感觉有关。

（不同人有不同的驾驶习惯，向模范司机学习）
比如A柱的后倾角比较大，会给驾驶员和前排乘客一种视觉上的压抑感。就算实际上的头部空间很好，但驾驶员和副驾驶也会不自主的将座椅下调和后调，这样会影响后排的乘客的膝部空间，导致后排空间的实际体验与设计体验不相符，消费者会感到后排的空间与竞品车相比不具有优势。因此就算总布置工程师有完善的统计学人体模型，完全依靠数据说话，在预测未来消费者在车上的真实表现时还是会犯错误。
因此在人机工程中，主观评价占有非常重要的地位。在汽车设计的关键节点，都需要进行详细的主观评审。很多公司也会搭建人机台架，来快速进行某些小改动的主观评价。

（人机台架就是一堆可调的支架，将内饰零件安装好后可以模拟车内环境和空间）
主观评价，就是工程师的感觉。小个子的人坐在车里总会觉得空间很好，而大个子的人则会更敏感，容易感觉到压抑感。所以高个子的人做空间主观评价更有代表性。如果您身高是1米88，身材匀称，那转行来做人机工程师简直完美（95%人体）。

（郑元畅同学来做人机工程有先天优势）
五、机械布置：不断解决问题
机械布置真正意义上的技术含量不高，工程师拥有的知识广度比知识深度更重要。如果能做到比车身工程师懂电器、比电器工程师懂底盘，比底盘工程师懂发动机，比发动机工程师懂内外饰，比内外饰工程师懂工艺，再掌握些机械布置的基本原则，作为机械布置工程师的知识积累就够了。
但是机械布置是很累心的一个工作。这是因为：代理问题无处不在。
在汽车设计过程中，每个专业都希望自己的性能最好，设计风险最低，但在成本、空间、整车重量等等限制条件下，不可能满足所有人的要求。而很多时候，这些矛盾会以布置空间的问题浮现出来，解决这些矛盾才是机械布置工程师最主要的工作内容（就是每天都在撕逼中度过）。

（斯巴鲁 BRZ的机舱，为水平对置发动机留出维修通道非常困难，机舱美观规整就不要想了）
解决这些问题，首先需要识别相关的专业是否存在过要求的现象。一般情况下，零部件工程师会给自己的零件留出设计余量，而这些余量中有非常多是过度要求。所以当矛盾出现时，首先需要压缩这些余量。如果没有余量可以压缩，就需要某一方真正做出让步，依据包括市场定位、性能、周期、成本等等。所以做机械布置，能够锻炼出很强的沟通（忽悠）能力。
怎么撕逼和忽悠？说出来不好，这里就不举例啦。不过前领导们曾经总结过：和谐的项目组干不出车来（注意是干不出车来，不是干不出好车来）。
所以说，总布置天生是吸引仇恨的命，比干活的命还惨（欢迎M属性加入总布置）！