欧特克衍生式设计助力现代汽车打造更坚固而轻盈的未来步行汽车

“如果把汽车和机器人技术结合起来，呈现在我们眼前的将会是什么？”——现代汽车 New Horizons Studio 的创始董事 John Suh 问到（位于硅谷的 New Horizons Studio 是现代汽车集团最新成立的一个部门）。对于很多人来说，这个问题的答案很简单：变形金刚！

▲图 现代概念车 Elevate 终极机动车辆（Ultimate Mobility Vehicle）能够步履稳健地行走于不规则地面上，满足了救援情形下所需的多功能性，如地震后救援。（现代汽车供图）

如今，历经 150 年发展的汽车行业正处于转型变革期且亟待创新。严格的气候法规、电动汽车初创企业对传统汽车市场的强烈冲击、个人出行习惯的改变、运输模式和全球供应链的变化等多种原因，迫使传统汽车制造商需要立即行动起来，积极拥抱创新大潮。相较于几年前的汽车，现在和未来的汽车需要具备更多的功能，要更灵活便捷、智能安全、节能高效，还要更具有可持续性。

一种独特的可移动性解决方案——既能行驶又能行走——在设计和工程上都面临着极大的挑战。其中最常见的一项挑战就是要打造出比往代产品更轻巧、更坚固的部件，这也是交通运输行业孜孜以求的目标。肩负着“轻量化”挑战任务的设计师和工程师们在寻求解决方案时，经常将目光投向各种未来材料（例如金属泡沫、碳纤维和新型金属合金），以及衍生式设计等现代设计技术。这些正是欧特克的工具和专业技能所擅长的领域，因此，现代汽车找到了欧特克来提供支持。

在全球创新大本营之一的地区工作（苹果、谷歌、特斯拉、Twitter 等企业和斯坦福大学的所在地），Suh 拥有良好的平台，他将能以更具未来主义的方式引领现代汽车集团应对挑战。现代汽车的 New Horizons Studio 认为，将驱动轮与动力轮相结合能够创造出移动能力超乎以往的地面车辆。该工作室力图开拓新市场，以改善道路和非道路上的交通运输，从而为现代汽车集团的核心汽车业务做出贡献。因此，有一位想象力超前的高层来领路可能会成为工作室的战略性优势，他们的想法受到上世纪 80 年代风靡一时的机器人汽车玩具——变形金刚的启迪。

“如果一辆汽车具备了行走的能力，它将发挥怎样的强大作用？”顺着 Suh 的思路，现代汽车在著名工业设计工作室 Sundberg-Ferar 的配合下，最终打造出了能行走的 Elevate 概念车，并在 2019 年的 CES 上首次亮相。被称为“终极机动车辆”的 Elevate 能从一辆四轮汽车变成一辆有四条腿的步行机器，从而使它能够穿越即便是最先进的越野车也无法到达的地形。Elevate 首次亮相时，就因其攀墙、穿越多样地形以及靠近障碍物的能力而备受称道，在完成此类动作的过程中，它还能让车体和乘客始终处于完全水平的状态。

这样的车型功能强大、用途多样，可用于不规则地面运输、地表勘探、应急搜索和救援等情形，还能帮助行动不便的人克服日常生活中面临的巨大通行障碍。

▲图 现代 Elevate 概念车的用途包括帮助行动不便的人群在城市环境中顺利通行。（现代汽车供图）

衍生式设计致力于简化、加速开发设计构思和方案制作的过程。设计师创建一项构思所需的时间足够计算机在设计师给定的限制条件下生成数千种构思，并根据设计流程早期所明确的强度、重量、成本、制造复杂度及可持续性之间的平衡关系进行权衡折中，进而提出海量的设计候选方案。欧特克的工具为设计师和工程师们提供了选择，他们得以利用先进的技术和平台来减少单调而重复的人工分析工作，从而节省时间以专注于创造和创新。

▲图 现代汽车 New Horizons Studio 创始董事 John Suh 正在检查多功能Elevate原型车的部件，这些部件必须要做到足够坚固和轻盈。

 “衍生式设计帮助人类思维扩大了其可能性的范围，”Suh 说到，“在衍生式设计的帮助下，一个设计师或工程师可能会经历几十次或数百次不同的设计迭代，这样他们就能看到之前可能从未设想过的方案，并协同解决各种复杂问题。这也就是说，人们在塑造设计方向上仍扮演着非常重要的角色。在设计过程中，人类的眼睛、心和灵魂都是至关重要的部分。”

 Elevate 概念车的“四条腿”在每个关节处都装有高扭矩电机，这就要求结构部件必须坚固而刚硬。但是车辆又有操控和有效载荷的要求，因此，这些部件以及充当“四只脚”的电机驱动轮必须实现轻量化。为了实现这些目标，以及考虑到现代汽车的国际化业务布局，该公司必须借助一套设计和工程工具集来为跨团队、跨公司乃至跨大洲员工的共享协作提供便利。

▲图  Elevate 概念车的分解图显示了该车实现从车轮式到步行式变身所用到的部件。

为从事此项创新工作的现代汽车团队创建工具，利用相关技术实现虚拟环境下的全员同步和统一，体现了欧特克 Fusion 360 平台诞生七年多以来始终坚持的核心目标。有了流畅的文件协作环境和统一的设计、工程和制造语言，团队就能探索出节省时间、消除阻滞的方式，并能保留项目从始至终的所有资料。

欧特克公司设计与制造部门副总裁 Srinath Jonnalagadda 说：“十多年前，我们发现了当项目从一个阶段推进到下一阶段时所存在的痛点、所需的返工流程以及所流失的重要信息，还发现了相关文件在各类组织常用的异构环境中无法顺利发挥作用。因此，在过去的十年，我们一直在朝着统一的目标努力，那就是搭建一个设计和工程平台来帮助扫除这些障碍，同时让衍生式设计工具之类的领先技术和功能变得触手可及。Elevate 项目充分展现了这一愿景结出的硕果，以及它能为现代汽车这样的行业领军企业所带来的价值。”

目前，Elevate 只有一辆 5:1 比例的原型车，所以，现代汽车这款迷人的未来主义之作将精彩待续、值得期待。不过，在它仿似变形金刚的外表之下，我们可以看到，一个打破了设计、工程和制造之间障碍的平台所带来的潜在好处；通过数据标准化实现了广泛的灵活协作；可以让团队使用如衍生设计这样先进的创新流程。

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（欧特克Autodesk）

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