CMF在混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

收稿日期：2023-12-22

作者簡(jiǎn)介

尚文文（1994—），女，工程師，碩士，主要從事新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)、工業(yè)設(shè)計(jì)等工作；梁小量（1994—），男，工程師，碩士，主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)等工作；孫強(qiáng)（1987—），男，工程師，主要從事新能源行業(yè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)配套及管理等工作；劉紅蕾（1993—），女，工程師，碩士，主要參與新能源產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，從事新能源行業(yè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的項(xiàng)目管理工作；任凱（1993—），男，工程師，碩士，主要從事新能源行業(yè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)配套等工作；李世兵（1990—），男，工程師，主要從事新能源行業(yè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)等工作。

【摘 要】CMF設(shè)計(jì)能夠有效增強(qiáng)混合動(dòng)力系統(tǒng)的視覺(jué)象形，提升產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)美觀性和功能性的統(tǒng)一。文章利用CMF設(shè)計(jì)原理，基于混合動(dòng)力系統(tǒng)CMF設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，梳理混合動(dòng)力系統(tǒng)CMF設(shè)計(jì)思路，為混合動(dòng)力系統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)提供新的設(shè)計(jì)方向，并結(jié)合行業(yè)特征及產(chǎn)品特征，總結(jié)CMF設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)流程等，提出適用于混合動(dòng)力系統(tǒng)的CMF設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)思路及評(píng)價(jià)體系。

【關(guān)鍵詞】CMF設(shè)計(jì)；混合動(dòng)力系統(tǒng)；工業(yè)設(shè)計(jì)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；評(píng)價(jià)體系

中圖分類號(hào)：U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-8639（ 2024 ）07-0012-04

Research on Application of CMF in Hybrid Power System Design

SHANG Wenwen，LIANG Xiaoliang，SUN Qiang，LIU Honglei，REN Kai，LI Shibing

（Weichai Power Co.，Ltd.，Weifang 261061，China）

【Abstract】CMF design can effectively enhance the visual pictograms of the hybrid power system，improve product quality，and achieve the unity of aesthetics and functionality. Based on the CMF design principle and the existing problems of the CMF design of hybrid power system，the CMF design ideas of hybrid power system are sorted out，which provides a new design direction for the industrial design of hybrid power system. Combined with the characteristics of the industry and products，the CMF design principles and design processes are summarized，and the CMF design principles，design ideas and evaluation system for hybrid power systems are proposed.

【Key words】CMF design；hybrid power system；industrial design；innovative design；evaluation system

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，混合動(dòng)力系統(tǒng)的新材料、新技術(shù)、新工藝為產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了更多可能，為經(jīng)濟(jì)崛起增加了強(qiáng)勁動(dòng)力，更為CMF設(shè)計(jì)的功能實(shí)現(xiàn)和提升奠定了基礎(chǔ)。然而工業(yè)技術(shù)水平日趨成熟使得混合動(dòng)力系統(tǒng)在外觀及功能等方面的同質(zhì)化現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。如何通過(guò)CMF設(shè)計(jì)使材料的性能與產(chǎn)品的美感相配合服務(wù)于產(chǎn)品，是打造混合動(dòng)力系統(tǒng)差異化與個(gè)性化，延長(zhǎng)生命周期，提升創(chuàng)造力和用戶歸屬感的重要手段。

1 CMF設(shè)計(jì)概述

CMF設(shè)計(jì)理念是當(dāng)代工業(yè)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)內(nèi)容上的科學(xué)細(xì)分和現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流行趨勢(shì)[1]，是以美學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合材料工程學(xué)、設(shè)計(jì)心理學(xué)、消費(fèi)心理學(xué)等多門(mén)學(xué)科，通過(guò)創(chuàng)造性探索產(chǎn)品色彩、材料、工藝的本質(zhì)特征及系統(tǒng)關(guān)系（圖1），以提升用戶情感和審美體驗(yàn)，打造產(chǎn)品差異化與個(gè)性化為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)以及成本經(jīng)濟(jì)性，創(chuàng)造出產(chǎn)品功能之外的與用戶對(duì)話的產(chǎn)品靈魂，重新賦予產(chǎn)品生命意義，升華產(chǎn)品設(shè)計(jì)價(jià)值。

CMF是色彩（Color）、材質(zhì)（Material）、表面處理（Finishing）三大組成要素的簡(jiǎn)稱，指針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的色彩、材料和表面處理工藝進(jìn)行專業(yè)化設(shè)計(jì)的知識(shí)體系和設(shè)計(jì)方法[2]，是工業(yè)設(shè)計(jì)后期提升產(chǎn)品情感化表達(dá)與視覺(jué)審美效果的重要環(huán)節(jié)，如何平衡三者的系統(tǒng)關(guān)系是確保產(chǎn)品功能要求實(shí)現(xiàn)以及取得優(yōu)質(zhì)用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵。CMF概念最早由歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家提出，經(jīng)歷長(zhǎng)期的國(guó)際化及職業(yè)化探索，其研究重點(diǎn)集中在建立用戶與產(chǎn)品的情感連結(jié)，增強(qiáng)用戶與產(chǎn)品的交互等深層感性層面，而國(guó)內(nèi)的CMF設(shè)計(jì)行業(yè)仍處于基礎(chǔ)探索階段，研究要點(diǎn)主要集中于產(chǎn)品的視覺(jué)效果和材質(zhì)與表面工藝的適配性研究?jī)蓚€(gè)方面[3]。近年來(lái)，CMF設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車、家電、家居等各行業(yè)領(lǐng)域，成為產(chǎn)品升級(jí)換代的巧妙選擇和衡量制造企業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)力與前瞻服務(wù)能力的重要特征，更成為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途經(jīng)。

2 混合動(dòng)力系統(tǒng)CMF設(shè)計(jì)要素及其應(yīng)用

2.1 色彩要素

色彩（Color）是CMF設(shè)計(jì)中最具有表現(xiàn)力、占據(jù)主導(dǎo)地位的設(shè)計(jì)元素。從用戶角度而言，產(chǎn)品的色彩比造型更具有吸引力，琳瑯滿目的色彩為產(chǎn)品提供了連綿不斷的創(chuàng)意源泉，而合理的色彩搭配可以改變用戶的心理活動(dòng)及使用氛圍，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的品質(zhì)特征及辨識(shí)度。色彩在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)豐富的情感體驗(yàn)，包括色彩的冷暖感、膨脹感、輕重感、進(jìn)退感、味覺(jué)感、質(zhì)地感、情緒感[4]。例如黃色給人以愉悅、溫馨的視覺(jué)感受，紅色給人以激情、熱烈的視覺(jué)感受，藍(lán)色給人以沉穩(wěn)、科技的視覺(jué)感受。因此產(chǎn)品在進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)時(shí)要準(zhǔn)確應(yīng)用色彩的情感特征，利用色彩表達(dá)出用戶的真實(shí)感受和產(chǎn)品期望。

當(dāng)前混合動(dòng)力系統(tǒng)呈現(xiàn)的顏色主要是由零部件材質(zhì)及防銹面漆決定，相較于其他制造裝備類產(chǎn)品，混合動(dòng)力系統(tǒng)具有產(chǎn)品體積大、零部件種類多、零部件造型復(fù)雜、使用環(huán)境惡劣等特征。產(chǎn)品推向市場(chǎng)前需在整機(jī)表面噴涂帶顏色的防銹漆，以保證整機(jī)的防銹功能，因此市場(chǎng)上多數(shù)混合動(dòng)力系統(tǒng)的外觀呈現(xiàn)單一顏色，且各生產(chǎn)廠所選用的顏色已基本形成獨(dú)特的品牌特征，用戶通過(guò)顏色可輕松辨別混合動(dòng)力系統(tǒng)品牌，例如濰柴的藍(lán)色調(diào)、錫柴的綠色調(diào)，如圖2所示。而少數(shù)生產(chǎn)廠則通過(guò)優(yōu)化噴漆工藝流程及零部件防銹要求，保留多數(shù)零部件材料原色，打造出鮮明的視覺(jué)形象。例如吉利（圖3）等品牌要求鑄鐵零部件噴涂帶顏色的防銹底漆，其余零部件則保留材料或工藝原色，展現(xiàn)出一種原生態(tài)美及科技美，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高端品質(zhì)升級(jí)。此外發(fā)動(dòng)機(jī)的顏色受應(yīng)用領(lǐng)域和使用場(chǎng)景等影響，各生產(chǎn)廠在工程機(jī)械、工業(yè)動(dòng)力、農(nóng)業(yè)動(dòng)力、船用動(dòng)力等領(lǐng)域均使用不同的顏色以做區(qū)分。

2.2 材質(zhì)要素

材質(zhì)（Material）是產(chǎn)品存在、功能實(shí)現(xiàn)、色彩表達(dá)的物質(zhì)基礎(chǔ)，一定程度上代表了產(chǎn)品的精神特征，材質(zhì)的特性直接影響產(chǎn)品的性能、色彩、工藝、外觀風(fēng)格及結(jié)構(gòu)形態(tài)等，因此材質(zhì)是CMF中最難做出改變的要素。特別是對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)而言，絕大多數(shù)材質(zhì)的選用是由于制造工藝、生產(chǎn)鏈、成本、性能、環(huán)境等因素決定的，其功能屬性遠(yuǎn)大于美學(xué)屬性與感覺(jué)屬性，因此材質(zhì)一旦被選用，短時(shí)間內(nèi)難以被替代。

在混合動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域，材質(zhì)的運(yùn)用主要集中于金屬（鑄鐵、鑄鋁、不銹鋼、鈑金等）、塑料、橡膠3個(gè)方面，其中金屬材料是混合動(dòng)力系統(tǒng)上使用最廣泛的材料，約占總零件數(shù)量的8０％。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)NVH性能要求的提升，聲學(xué)材料開(kāi)始應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，通過(guò)隔音及吸音有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲傳播，提升使用舒適性。此外為了滿足環(huán)境及時(shí)尚需求，碳纖維材料、高性能塑料、生物基可降解塑料等新材料開(kāi)始應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋罩、美觀罩等塑料零部件。實(shí)際上，在滿足性能、成本等條件下，利用新技術(shù)新材料進(jìn)行跨界使用，是CMF創(chuàng)新的一個(gè)重要思路[5]。設(shè)計(jì)師需要充分掌握各材料的特性，通過(guò)合理運(yùn)用實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品物質(zhì)功能、審美功能的需求，賦予用戶極佳體驗(yàn)。

2.3 表面處理

表面處理（Finishing）是產(chǎn)品成型及外觀效果實(shí)現(xiàn)的手段，包括物理工藝處理及化學(xué)工藝處理兩種方式。材料經(jīng)過(guò)表面處理后可以傳遞不同的紋理、色彩與光澤，為產(chǎn)品的外觀提供更多的可能，同時(shí)也可有效提升零部件的噴漆附著力和防銹蝕能力，延長(zhǎng)使用壽命。精致的表面處理工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高端定位，滿足個(gè)性化需求，擴(kuò)大差異化的重要方式。

混合動(dòng)力總成零部件種類、數(shù)量多，應(yīng)用工況及供應(yīng)鏈復(fù)雜，進(jìn)行表面處理的零部件主要為金屬類且處理方式相對(duì)簡(jiǎn)易，其中鈑金、螺栓等零部件主要采用化學(xué)處理方式，包括氧化、磷化、電鍍、電泳等，不同的處理方式致使零部件的耐腐蝕情況存在區(qū)別，因此零部件所應(yīng)用的工況也不同，例如氧化及磷化處理方式適用于零部件噴漆的情況。此外，成本、環(huán)保性等是影響表面處理工藝選擇的重要因素。發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)控制器等壓鑄件則通過(guò)物理處理方式拋丸進(jìn)行表面處理，通過(guò)向零部件表面高速拋射規(guī)則的丸粒達(dá)到清砂、去雜質(zhì)、消除應(yīng)力、提升表面強(qiáng)度等目的，由于丸粒高速撞擊，拋丸后的零部件表面具有光滑、清潔、紋理細(xì)致等效果，極大提升壓鑄件的美觀度及品質(zhì)。金屬零件常見(jiàn)的表面處理工藝還包括拋光、拉絲、噴砂、壓花、蝕刻、表面覆層等方式，為提升產(chǎn)品及其零件的視覺(jué)效果提供了更多可能。

目前，CMF設(shè)計(jì)在新能源領(lǐng)域并未形成明確的設(shè)計(jì)體系，企業(yè)對(duì)材料及工藝的要求集中于其自身特性，并未系統(tǒng)考慮色彩、材質(zhì)、表面處理的關(guān)系，缺乏深層次設(shè)計(jì)分析。實(shí)際上產(chǎn)品色彩的冷暖感、膨脹感、輕重感、進(jìn)退感以及材料及工藝帶來(lái)的表面質(zhì)感、粗糙感、柔軟度等都會(huì)對(duì)用戶操作行為及情感產(chǎn)生影響[６]。

3 混合動(dòng)力系統(tǒng)CMF設(shè)計(jì)原則

1）符合以人為本設(shè)計(jì)理念。CMF設(shè)計(jì)首先應(yīng)遵循以人為本的設(shè)計(jì)理念，基于用戶、顏色、材料、表面處理等設(shè)計(jì)因素，充分運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)理念，分析并提出可行性方案，以滿足用戶的特定需求，提升用戶滿意度。對(duì)于需要定期維護(hù)和保養(yǎng)的混合動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)品，應(yīng)充分分析用戶在操作過(guò)程中的狀態(tài)、情緒及環(huán)境，例如賦予整機(jī)及零部件沉穩(wěn)、安靜的色彩以消除用戶的焦躁感及視覺(jué)疲勞，增強(qiáng)用戶的安全感和歸屬感；賦予旋轉(zhuǎn)和發(fā)熱零件鮮艷、對(duì)比強(qiáng)烈的色彩達(dá)到提醒的效果，突出和強(qiáng)調(diào)用戶操作安全性；賦予加機(jī)油蓋、油標(biāo)尺（圖4）等常用操作件明亮活力的顏色和柔軟舒適的材料方便用戶查找并操作。此外在選擇材料及表面處理方式時(shí)，應(yīng)充分考慮環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理念及安全性、穩(wěn)定性因素，避免對(duì)人體產(chǎn)生不良影響，降低安全事故發(fā)生率。

2）符合結(jié)構(gòu)功能及工藝需求?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)特殊的功能及行業(yè)屬性決定了其結(jié)構(gòu)功能及工藝要求的特殊性，受高可靠性、高爆壓、高品質(zhì)等技術(shù)要求，混動(dòng)總成的零部件在材料選用、制造工藝等方面有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，例如機(jī)體、缸蓋等多選用灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等高性能材料，利用鑄造及CNC加工工藝生產(chǎn)制造而成，表面處理方式采用拋丸工藝。此外溫度、強(qiáng)度、液質(zhì)、穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)性、功能性等因素則同樣決定了混動(dòng)總成其他外圍件的材料類型和工藝方式，因此混合動(dòng)力系統(tǒng)在考慮CMF各設(shè)計(jì)要素時(shí)應(yīng)當(dāng)充分滿足其結(jié)構(gòu)功能屬性的需求。

3）符合輕量化及成本需求。受能源緊張、環(huán)境惡化等因素的影響，混合動(dòng)力系統(tǒng)輕量化已成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段，日益成熟的新技術(shù)和新材料為輕量化要求提供了可靠保障。使用輕量化材料是實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力系統(tǒng)輕量化的重要方式之一，例如使用鋁合金材料代替原有的鑄鐵零部件，使用工程塑料代替原有的鑄鋁及鑄鋼零部件，甚至使用陶瓷材料或復(fù)合材料代替原有鑄鐵鑄鋼活塞。而混合動(dòng)力系統(tǒng)輕量化并不是單純的減重，還應(yīng)綜合考慮工藝、性能、成本等因素，在保證整機(jī)可靠性和性能的基礎(chǔ)上，最大限度地降低各零部件生產(chǎn)成本。

4）符合市場(chǎng)審美和行業(yè)屬性。不同時(shí)期的產(chǎn)品具有不同的時(shí)代特征和象征意義，在當(dāng)代國(guó)際化發(fā)展的進(jìn)程中，混合動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)品更應(yīng)通過(guò)新配色、新材料、新工藝打造新的產(chǎn)品表現(xiàn)形式，使其符合當(dāng)前的審美特征，具備并彰顯現(xiàn)代藝術(shù)氣息，擺脫冰冷、單調(diào)、死板的機(jī)械感。此外，混合動(dòng)力系統(tǒng)的CMF設(shè)計(jì)，特別是顏色的選用應(yīng)當(dāng)符合行業(yè)屬性及產(chǎn)品使用場(chǎng)景，例如某船用混合動(dòng)力總成放置于封閉的船艙環(huán)境中，其外觀應(yīng)首選白色等明亮的顏色，既能突出產(chǎn)品本身，又能與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，滿足特定的使用場(chǎng)景要求。圖5為某船用混合動(dòng)力系統(tǒng)。

4 混合動(dòng)力系統(tǒng)的CMF設(shè)計(jì)流程

CMF設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)在消費(fèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到高級(jí)階段的產(chǎn)物，有自己獨(dú)特的落腳點(diǎn)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新過(guò)程中，CMF設(shè)計(jì)貫穿于產(chǎn)品調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的每個(gè)環(huán)節(jié)[７]。CMF設(shè)計(jì)是在常規(guī)工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上通過(guò)改變產(chǎn)品的表面材料、工藝、色彩等，賦予產(chǎn)品更高的精神品質(zhì)與產(chǎn)品靈性，與用戶、市場(chǎng)、技術(shù)等維度產(chǎn)生密切聯(lián)系，因此對(duì)用戶審美及情感需求的理解與洞察，對(duì)未來(lái)生活方式的預(yù)測(cè)與判斷，對(duì)新材料、新工藝的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化是混合動(dòng)力系統(tǒng)CMF設(shè)計(jì)的關(guān)鍵切入點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)CMF設(shè)計(jì)應(yīng)用流程見(jiàn)圖6。

4.1 趨勢(shì)研究階段

趨勢(shì)研究階段主要是通過(guò)研究社會(huì)宏觀趨勢(shì)、消費(fèi)群體、行業(yè)等洞察未來(lái)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)點(diǎn)，總結(jié)提煉品牌設(shè)計(jì)理念，并從趨勢(shì)信息的分析中判斷下一步CMF設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，發(fā)掘CMF的趨勢(shì)及設(shè)計(jì)方向，為設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化階段提供理論依據(jù)。

1）社會(huì)宏觀趨勢(shì)研究指通過(guò)研究技術(shù)趨勢(shì)、生活方式、消費(fèi)方式、審美趨勢(shì)等熱點(diǎn)問(wèn)題，探索未來(lái)潛在的市場(chǎng)趨勢(shì)和需求走向，明確針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相關(guān)因素，找到符合自身產(chǎn)品的新CMF設(shè)計(jì)定位和下一代產(chǎn)品的價(jià)值點(diǎn)。例如相關(guān)機(jī)構(gòu)提出未來(lái)出行方式的CMF朝向極簡(jiǎn)風(fēng)格色彩（低飽和度中性色）、美學(xué)材料、環(huán)保材料、輕量化材料等方向發(fā)展，并對(duì)產(chǎn)品色彩、材料、工藝以及整體產(chǎn)品消費(fèi)品味和品質(zhì)變化進(jìn)行詳細(xì)的預(yù)測(cè)研究，為混合動(dòng)力系統(tǒng)的CMF趨勢(shì)研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2）消費(fèi)群體研究指通過(guò)定量或定性研究對(duì)用戶的學(xué)歷、收入、年齡、審美、價(jià)值觀、興趣愛(ài)好、使用環(huán)境等方面進(jìn)行剖析，了解消費(fèi)群體的基本特征，洞察用戶對(duì)情感需求和審美期許，概括對(duì)產(chǎn)品CMF及品牌的總體偏好。例如80后用戶逐漸成為商用車用戶的主體，其消費(fèi)觀念更為追新、自主、個(gè)性、潮流，對(duì)顏值、舒適、科技、安全的重視比例逐年上升，對(duì)新材料、新工藝的接受程度更高。

3）行業(yè)研究指通過(guò)研究行業(yè)內(nèi)部或跨行業(yè)的品牌、熱點(diǎn)事件、新產(chǎn)品發(fā)布信息以及競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)在產(chǎn)品顏色、材料、工藝、圖案紋理、新技術(shù)等方面的變化，歸納建立發(fā)展及流行趨勢(shì)，以便適當(dāng)采用。例如聚氨酯隔聲材料、碳纖維材料、自清潔材料、免清潔材料在乘用車上應(yīng)用廣泛，極大提升了用戶的駕駛舒適度和產(chǎn)品品質(zhì)，此外乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)的黑白灰+局部彩色的色彩搭配方式及大量使用塑料件代替金屬件也為混合動(dòng)力系統(tǒng)提供了廣闊的參考空間。而專業(yè)展會(huì)（消費(fèi)電子展、車展）、論壇、設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)等均會(huì)定期發(fā)布相關(guān)行業(yè)的CMF設(shè)計(jì)趨勢(shì)，其中《2022—2023年CMF趨勢(shì)報(bào)告》中提出了硬核自然、柔核自然、木本自然、光感自然、年度自然等5大內(nèi)容，為各行業(yè)相關(guān)研究提供有力參考。

趨勢(shì)研究是一件極為費(fèi)力的浩大工程，對(duì)于混合動(dòng)力系統(tǒng)制造企業(yè)而言，首先應(yīng)該根據(jù)所屬行業(yè)和相關(guān)產(chǎn)品特征展開(kāi)定向收集，然后結(jié)合企業(yè)規(guī)劃的產(chǎn)品定位進(jìn)行歸納整合，概括CMF設(shè)計(jì)的主題方向并針對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)整體及其零部件的有關(guān)材料、配色、紋理甚至圖案，提出趨勢(shì)性及系統(tǒng)性方案。混合動(dòng)力系統(tǒng)CMF趨勢(shì)的研究流程見(jiàn)圖7。

4.2 設(shè)計(jì)探索階段

設(shè)計(jì)探索階段指以前期所研究的未來(lái)趨勢(shì)為基礎(chǔ)，以企業(yè)規(guī)劃定位為指引，綜合產(chǎn)品成本等因素，與零部件供應(yīng)商共同探討，制定切實(shí)可行的CMF技術(shù)方案。該階段主要遵循的流程為：趨勢(shì)→概念→概念轉(zhuǎn)化→設(shè)計(jì)提案→設(shè)計(jì)顯現(xiàn)，最后所呈現(xiàn)的顯現(xiàn)產(chǎn)品為二維圖紙、三維圖紙、樣品和手板等[８]。一般而言，混合動(dòng)力系統(tǒng)的CMF設(shè)計(jì)探索階段主要包含色彩設(shè)計(jì)、材料和工藝設(shè)計(jì)、銘牌（圖紋）設(shè)計(jì)的具體方案。

1）CMF產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)指通過(guò)對(duì)色彩及其明度、光澤度等進(jìn)行創(chuàng)新，達(dá)到良好的視覺(jué)效果，促使消費(fèi)者產(chǎn)生情感共鳴。色彩設(shè)計(jì)的基本流程如下：首先綜合考慮企業(yè)的品牌特征、行業(yè)趨勢(shì)、市場(chǎng)定位、用戶喜好等因素選定色彩并進(jìn)行色彩搭配，選定色彩時(shí)同樣需考慮色彩的明度、純度、光澤度等，常用的色彩參考工具有勞爾（RAL）色卡、潘通（PANTONE）色卡等；其次需要設(shè)計(jì)師明確合適的材料及處理工藝以實(shí)現(xiàn)最佳的視覺(jué)效果，不同的材料、工藝會(huì)產(chǎn)生不同的色彩效果，因此設(shè)計(jì)師需要借助計(jì)算機(jī)渲染產(chǎn)品效果進(jìn)行對(duì)比分析以明確最終效果及工藝等；最后，經(jīng)綜合評(píng)估決策后通過(guò)供應(yīng)商以大批量生產(chǎn)的方式做出色板或樣件。

2）CMF材料及表面處理工藝設(shè)計(jì)指對(duì)現(xiàn)有成熟材料及工藝的創(chuàng)造性應(yīng)用。由于混合動(dòng)力系統(tǒng)的特殊性功能，零部件材料更換一般需要經(jīng)歷長(zhǎng)期的市場(chǎng)可靠性驗(yàn)證，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。相比于材料的挑戰(zhàn)性，設(shè)計(jì)師可以借助表面工藝充分發(fā)揮審美能力，提升零部件的感觀體驗(yàn)，例如利用噴塑工藝改變發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇、氣缸蓋罩、油底殼等塑料零件的顏色、紋理、光澤度，與金屬材料形成強(qiáng)烈對(duì)比，從而豐富整機(jī)的外觀效果。此階段需要設(shè)計(jì)師多與工程師及供應(yīng)商進(jìn)行交流，不斷學(xué)習(xí)材料及工藝等技能，通過(guò)創(chuàng)造性地提出成熟材料和工藝的跨界、融合、迭代等，挖掘并升級(jí)產(chǎn)品及零部件視覺(jué)形象。

3）CMF圖案設(shè)計(jì)指二維或三維的圖案或紋理設(shè)計(jì)。在新能源領(lǐng)域，圖紋的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)于高端定位的銘牌中，例如某高端游艇混合動(dòng)力系統(tǒng)利用抽象化的動(dòng)物圖案搭配拋光處理的不銹鋼銘牌以彰顯其穩(wěn)定可靠、強(qiáng)勁有力的高端產(chǎn)品屬性，極大吸引了用戶的注意力，使用戶情感上得以滿足。

4.3 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化階段

設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化階段指將設(shè)計(jì)概念應(yīng)用到產(chǎn)品的過(guò)程，即將CMF設(shè)計(jì)創(chuàng)意、CMF設(shè)計(jì)樣板應(yīng)用到企業(yè)量產(chǎn)的產(chǎn)品中。此過(guò)程主要涉及到企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)管理體系，需要眾多部門(mén)協(xié)同配合，從而確保產(chǎn)品高品質(zhì)完成設(shè)計(jì)到成品的轉(zhuǎn)化，例如小批量樣機(jī)評(píng)審、工藝設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)，供應(yīng)鏈評(píng)估與采購(gòu)、加工制造過(guò)程中品質(zhì)監(jiān)管等方面。

5 混合動(dòng)力系統(tǒng)CMF設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系

CMF設(shè)計(jì)的最終目的是為企業(yè)創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值，帶給用戶舒適美好的主觀體驗(yàn)，包括視覺(jué)、觸覺(jué)等多重感覺(jué)的體驗(yàn)、獨(dú)特的美學(xué)風(fēng)格體驗(yàn)、積極的情緒體驗(yàn)，因此落地性與情感性是CMF設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系的主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。CMF設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系還應(yīng)包括對(duì)產(chǎn)品色彩、材料、工藝綜合品質(zhì)的創(chuàng)造性、環(huán)保性等因素的合理性評(píng)價(jià)，具體如下。

1）落地性。CMF設(shè)計(jì)是建立在大工業(yè)批量化生產(chǎn)基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)行為，其服務(wù)面向批量化混合動(dòng)力系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)，其設(shè)計(jì)受制于發(fā)動(dòng)機(jī)功能、成本、產(chǎn)業(yè)鏈、生產(chǎn)管理體系以及用戶接受度等因素，具有一定的挑戰(zhàn)性，能否滿足批量化生產(chǎn)是主要評(píng)價(jià)要素。

2）情感性?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)作為機(jī)械產(chǎn)品、整車或整船內(nèi)部的零件，用戶關(guān)注的重點(diǎn)是功能屬性，使用過(guò)程中難以具備高層次的情感認(rèn)同和歸屬，而好的CMF設(shè)計(jì)可以在產(chǎn)品功能及造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上賦予藝術(shù)氣息，增強(qiáng)美觀度，使產(chǎn)品自身的品質(zhì)特征與整車的高端品質(zhì)特征更加匹配，幫助用戶獲得雙重的情感體驗(yàn)及心理認(rèn)同，增強(qiáng)用戶的自豪感與依賴感，進(jìn)而激發(fā)購(gòu)買(mǎi)欲望，能否給用戶帶來(lái)情感體驗(yàn)是CMF設(shè)計(jì)好壞的重要評(píng)價(jià)體系。

3）環(huán)保性?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)本身作為一種環(huán)保型產(chǎn)品，其生產(chǎn)制作過(guò)程中嚴(yán)格遵守環(huán)保法規(guī)，而CMF作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一部分，材料的選擇、制造工藝和能源消耗等應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，確保比同類產(chǎn)品更具有環(huán)保價(jià)值，例如行業(yè)內(nèi)部使用三價(jià)電鍍鉻代替?zhèn)鹘y(tǒng)六價(jià)電鍍鉻工藝，使用環(huán)保達(dá)克羅代替?zhèn)鹘y(tǒng)達(dá)克羅工藝，從而降低環(huán)境污染及人體傷害。

4）創(chuàng)新性。CMF創(chuàng)新性是在現(xiàn)有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，現(xiàn)有行業(yè)同類產(chǎn)品中，跨行業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用，進(jìn)行了CMF的單一元素或多元素的提升或創(chuàng)新延展與變革，包括視覺(jué)、觸覺(jué)等感官元素的創(chuàng)新，例如第3代哈弗H6首次在量產(chǎn)汽車內(nèi)飾中使用透光PVC材料并且實(shí)現(xiàn)定制圖案高亮度顯示，創(chuàng)造出人車互動(dòng)的全新體驗(yàn)方式。

6 結(jié)論

混合動(dòng)力系統(tǒng)在路權(quán)政策、環(huán)保政策等方面具有優(yōu)勢(shì)，混合動(dòng)力系統(tǒng)市場(chǎng)需求呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)，而CMF設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的分支，能夠以相對(duì)較低的成本在混合動(dòng)力系統(tǒng)形態(tài)保持不變的情況下創(chuàng)造更多的視覺(jué)可能性，提升產(chǎn)品及品牌的新奇感與高端品質(zhì)，甚至創(chuàng)造附加功能，從而滿足市場(chǎng)的多元化需求。然而當(dāng)前CMF設(shè)計(jì)理念還未在混合動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域展開(kāi)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)也未進(jìn)行基礎(chǔ)研究。本文通過(guò)分析CMF設(shè)計(jì)要素及現(xiàn)狀，探討了將CMF設(shè)計(jì)理念融入到混合動(dòng)力系統(tǒng)的流程及評(píng)價(jià)體系，以期為混合動(dòng)力系統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)提供一定的借鑒。隨著混合動(dòng)力系統(tǒng)與整車的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)思路升級(jí)以及CMF理念在其他行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，相信未來(lái)混合動(dòng)力系統(tǒng)將逐步實(shí)現(xiàn)從整體設(shè)計(jì)到細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、從功能設(shè)計(jì)到情感設(shè)計(jì)、從技術(shù)設(shè)計(jì)到理念設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變。

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（編輯 凌 波）