Ajoneuvosuunnittelu

Kohteesta AutoWiki
Versio hetkellä 2. helmikuuta 2013 kello 17.57 – tehnyt Fuller (keskustelu | muokkaukset)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
American Motors Corporationin suunnittelijat työstämässä savimallia vuonna 1961. Mallin takana, vasemman etulokasuojan kohdalla seisoo Richard Teague

.

Ajoneuvosuunnittelu on osa ajoneuvojen valmistamiseen liittyvää prosessia, johon liitty visuaalisten seikkojen lisäksi myös ergonomia, tekniset varusteet ja niiden vaatima tila sekä valmistustekniset- sekä kustannuskysymykset. Ajoneuvojen teollinen suunnittelu kattaa periaatteessa kaikki ajoneuvojen näkyvät ja myös piilossa olevat komponentit, lukuunottamatta puhdasta tekniikkaa, joka on eri suunnitteluosastojen alaista toimintaa. Toimivan ja hyvin suunnitellun ajoneuvon lopullinen muoto on monen tekijän summa, ja suunnittelutiimi joutuu jatkuvasti etsimään kompromisseja eri arvojen välillä. Mitä täsmällisemmin jonkin ajoneuvon käyttöfunktio rajautuu, sitä vähemmillä kompromisseilla suunnittelutiimi saa vietyä projektin lävitse. Perheauto on aina haastavampi suunniteltava kuin esim. puhtaasti tavarankuljetukseen suunniteltu auto tai vaikkapa erikoissarjana valmistettu urheiluauto.

Tämä artikkeli lähestyy ajoneuvosuunnittelua puhtaasti esteettisistä näkökulmista ja rajautuu henkilöautoihin.

Suunnittelun elementit

1910-luvun ajoneuvosuunnitelua
Konseptiauto Bertone Birusa. Taustalla mallin luonnoksia

Suunnittelutiimin työtehtävä jakautuu yleensä kolmeen osa-alueeseen: ajoneuvon korin design, sisustan design sekä väri- ja materiaalidesign. Ajoneuvon lopulliseen ilmeeseen suuresti vaikuttava graafinen suunnittelu on tärkeä osa-alue ja siksi monilla alan ammattilaisilla on yleensä takanaan jokin taide- tai graafisen alan koulutus. Hyvä ajoneuvosuunnittelu ei ei rajoitu vain muotoihin vaan etsii myös toiminnan käytännöllisyyttä, muodostaen näistä loppukäyttäjälle miellyttävän ja valmistajalle helposti myytävän kokonaisuuden.

Esteettisten arvojen tulee vastata määrätyssä suhteessa ergonomisiin vaatimuksiin. Tämänpäivän autoissa esimerkiksi lisääntynyt hyöty- ja viihde-elektroniikan käyttö asettaa haasteita mm. kojelaudan suunnittelulle. Varusteiden tulee olla helppoja ja miellyttäviä käyttää myös auton liikkuessa, näyttöjen tulee olla selkeitä luettavia eri valaistusolosuhteissa ja koska auton käytössä on kyse aina turvallisuudesta, kojelaudan varusteiden käytön ja näyttöjen lukemisen tulee voida tapahtua sekunnin murto-osissa.

Korin design

Korin designista vastaava tiimi luo auton ulkoisen olemuksen mittasuhteilla ja pinnanmuodoilla. Korin design lähtee liikkeelle joko käsin tai tietokoneella tehdyistä luonnoksista, joita lähdetään hiomaan ja täydentämään, kunnes ollaan saatu hyväksyttävä lopputulos. Pirrosvaiheen kanssa rinnan etenee joko digitaalinen 3D-mallinnus tai kolmiulotteisen savimallin, joka nykyaikana on muovia, työstäminen. Design-tiimin kanssa rinnan työskentelee insinööritiimi, joka korin pinnanmuotojen kehittyessä suunnittelee kaikki piiloon jäävät rakenteet ja suorittaa erilaisten kappaleiden muotoilua, jotta ne ovat liitettävissä yhteen auton koriksi. Lopullisen muotonsa saaneesta mallinnoksesta tehdään tämän jälkeen täysikokoinen savimalli, jossa lopullisia detaljeja voidaan vielä hioa. Vaikka nykyisin on käytössä mitä hienoimpia 3D-tietokonemallinoksia, on savimallin käyttö auton muotoilussa edelleen vahvassa asemassa, tietokone ei todennäköisesti koskaan pysty korvaamaan ihmisen visuaalisella aistillaan luomaa kokonaiskuvaa. Nykyisin savimallit valmistetaan tietokoneen ohjaamilla työstökoneilla, mutta laskutikkujen aikakaudella nämä asiat hoidettiin ihmiskäsin. Savimallien käytön autojen suunnittelun apuvälineenä kehitti 1930-luvulla, General Motorsin suunnitteluosaston vastaavana toiminut Harley Earl.

Sisustan design

Ajoneuvon sisustan designista vastaava tiimi suunnittelee kojelaudan, istuimet, ovi- ja verhoilupanelit, kattoverhoilun sekä niiden muodot, mittasuhteet ja sijoittelun. Tällä osa-alueella joudutaan miettimään painotuksia ergonomian, tilankäytön ja matkustusmukavuuden näkökulmista. Prosessi etenee samassa järjestyksessä kuin auton korin suunnittelu, ensin tehdään luonnoksia, sen jälkeen seuraa digitaalisten- ja savimallien muokkaus, kunnes ollaan tilaajan hyväksymässä lopptuloksessa.

Väri- ja materiaalidesign

Väri- ja materiaalidesign-tiimi vastaa ajoneuvon värimaailmasta ja sisustuksessa käytettävistä materiaaleista. Tämä työ painottuu siihen, mitä työn tilaaja haluaa ajoneuvollaan ilmaista tai saavuttaa. Erilaisilla sisustuksessa käytettävillä elementeillä pystytään vaikuttamaan lopputulokseen hyvinkin paljon. Värit ja niiden eri yhdistelmät vaikuttavat siten että esim. lähtö- kohtana käytettävä "hinnat-alkaen"-malli saadaan helposti, ja valmistajan kannalta kustannustehokkaasti, vaikuttamaan ylelliselltä, urheilulliselta tai vaikka lapsiperheelle sopivalta. Lisäksi suunnittelutiimi määrittää käytettävät elementit myös kyseessä olevan ajoneuvon ajatellun käyttöfunktion mukaan. Lapsiperheestä vastaava arvostaa erilaisia säilytyslokeroita, takapenkillä matkustava pitää takapenkin omia lämmönsäätölaitteita arvossa ja nuori autonomistaja saattaa haluta trendikästä ja näyttävää lookia.

Graafinen suunnittelu

Lisäksi design-tiimit suunnittelevat auton lopulliseen ulkonäköön vaikuttavia elementtejä kuten embleemit, erilaiset pienet yksityiskohdat, katkaisijoiden muoto, mahdolliset lisävarusteena saatavat koristeet jne.

Ajoneuvodesignin historiaa

1983 Ford Tauruksen pienoissavimalli

Varsinaisen ajoneuvojen teollisen designin katsotaan syntyneen 1900-luvun alussa, jolloin nimekkäät muoti- ja sisustus-designerit suunnittelivat autojen interiöörejä, olihan auto alkuunsa vain yhteiskunnan ylimpien luokkien saavutettavissa. Vasta 1920 - 30-lukujen taitteessa alettiin kiinnittää enemmän huomiota myös ajoneuvon ulkoiseen habitukseen. Korin design loi keinon erottua kilpailijoista ja etenkin Yhdysvalloissa, jossa henkilöautomarkkinat massatuotannon ansiosta alkoivat kyllääntyä, teollisen designin avulla luotu mallien suunniteltu vanheneminen loi uutta kysyntää.

Pohjimmiltaan kaikki ajoneuvot, jo hevosvetoisten vaunujen ajoilta, ovat jonkun suunnittelemia, ja siksi tulee ymmärtää termien suunnittelu ja design ero. Suunnittelu lähtee yleensä käytännön tarpeista ja autoteollisuudesta puhuttaessa on yleensä insinöörivetoista kun taas design lähestyy kohdetta yleensä esteettisestä näkökulmasta. Konseptiautot ovat tästä puhtain esimerkki, ne ovat puhtaasti muototutkielmia ja käytännölliset arvot voidaan tällöin sysätä syrjään. Vaikka ajoneuvojen valmistus on jo pitkään ollut globaalia toimintaa, on eri markkina-alueilla omat ominaispiirteensä, jotka on mallia suunniteltaessa otettava huomioon.

Ajoneuvojen valmistuksen historian aikana niiden suunnittelun eri osa-alueiden parissa on työskennellyt kymmentuhatpäinen joukko alan ammattilaisia, ja vain muutama on saanut nimensä julkisuuteen jonkin automerkin tai malliston yhteydessä. Näissäkin tapauksissa on kuitenkin kyse ison suunnittelijatiimin työstä, jonka designeri kirjaa omiin nimiinsä. Seuraavissa kappaleissa esitellään joitain heistä.

Yhdysvallat

Yhdysvalloissa ajoneuvosuunnittelun yksi kulminaatiopiste saavutettiin vuonna 1924 kun Amerikan kotimarkkinat alkoivat osoittaa kyllääntymisen merkkejä. Pitääkseen autojen kysyntää yllä General Motorsin silloinen johtaja Alfred P. Sloan loi ajatuksen mallieihin vuosittain tehtävistä muutoksista, jotka saisivat kuluttajat haluamaan uudempaa autoa muutaman vuoden välein. Tämä toimintatapa sai pian nimen "suunniteltu vanheneminen" ja sillä oli todella pitkälle kantavat vaikutukset, ei vain ajoneuvoteollisuudessa, vaan myös koko kapitalistisessa talousjärjestelmässä. Suunnitellun vanhenemisen strategialla isommat valmistajat saattoivat pelata pienemmät kilpailijansa ulos pelilaudalta, koska näillä ei useinkaan ollut varaa mallien vuosittaisiin muutoksiin. Suunnitellun vanhenemisen strategia puri myös GM:n suuriin kilpailijoihin. Henry Ford ei koskaan ollut halunnut autoonsa vuosittaisia, tai ylipäätään mitään muutoksia. Hän luotti siihen, että hyvä tuote myy itse itsensä ja Fordin uusi A-malli tuli markkinoille vuonna 1927, joka oli Fordin kannalta liian myöhään. GM ohitti Fordin myyntiluvuissa vuonna 1931 ja on pitänyt asemansa siitä lähtien.

Virgil Exnerin Forward Look-designia edustanut 1958 Chrysler, tässä Dual-Ghia modifikaationa
1976 AMC Matador Coupe

Chrysler Corporationin aerodynaamisesti innovatiivinen, vuoden 1934 Chrysler Airflow on esimerkki siitä, ettei pelkkä design aina riitä, tai se voi olla liikaa. Mallin heikkoon myyntimenestykseen oli toki monia syitä, mutta markkina-analyysit osoittivat, että mallin design oli liiaksi valtavirrasta poikkeavaa. Tämä pakotti Chryslerin muotoilemaan mallin uudelleen, huomattavasti maltillisemmin. Alkuperäisen Airflown design teki kuitenkin vaikutuksen moniin tuon aikakauden muotoilijoihin ja sen piirteitä löytyy mm. vuoden 1936 Toyota AA:sta ja Volvo PV 36 Cariocasta, joka tosin oli esitelty jo vuotta aiemmin. Tämä epäonnistuminen pelästytti Chryslerin ja yhtiön seuraava irtiotto valtavirrasta antoi odottaa itseään vuoteen 1955 asti, jolloin Virgil Exner esitteli "Forward Look"-designin. Yhtäkkia peruskonservatiivinen Chrysler Corporation olikin tiennäyttäjä tulevaisuuden autojen muodoille. Muilta auonvalmistajilta kului monta vuotta, ennenkuin ne saavuttivat Chryslerin designille asettamat uudet tasot. Vuonna 1961 evät ja siivet olivat jo mennyttä aikaa ja myös Exner siirtyi uusiin muotoihin. Hänen mallinsa olivat todella kauniita ja jopa futuristisia, ehkä liiaksikin, koska Chrysler Corporationin mallien myynti alkoi laskea sitä myöden kun Exner piirsi lennokkaampia korimuotoja. Hänen tilalleen palkattiin Elwood Engel, joka toi Chryslerien muotoiluun asialliset linjat, jotka äkkiä katsoen näyttävät suoraviivaisilta, mutta autojen koreissa ei useinkaan ollut yhtään vaakasuoraa tai tasaista pintaa.

Eräs nimekkäistä amerikkalaisista designereista oli GM:lle jo 1920-luvun lopulta työskennellyt Harley Earl, joka oli alottanut uransa isänsä "Earl Automotive Works"-autopajalla ja oli tunnettu autojen kustomoija. Urakehitys vei hänet GM:n designosaston johtoon, mutta yhtiön vanhoillinen johto suosi enemmän insinöörivetoista suunnittelua ja Harley Earlin esittelemät mallitutkielmat säännönmukaisesti hylättiin. Hän loi kyllä 1930 - 50-lukujen GM-malleille kauniita ja käytännöllisiä muotoja, mutta hänen luovuutensa päästettiin irralleen vasta kun Exnerin Forward Look oli siipimallien voimalla kiidättänyt Chryslerin noin valovuoden General Motorsin edelle. Vuoden 1958 GM-mallit olivat vielä raskaita risteilijöitä, mutta vuonna 1959 kansa kohahti. Earlin muotoilemat mallit esittelivät ehdottomasti suurimmat takaevät, vuoden 1959 Cadillaceissa ja saman vuoden Chevroletien lokinsiivet olivat myös täysin vertaansa vailla.

Gordon Buehrig oli nimi Auburn 851:n, Cord 810:n ja 812:n sekä niiden pohjalta valmistettujen Hupmobile Skylarkin ja Graham Hollywoodin muotojen takana.

Ranskalais-amerikkalainen Raymond Loewy tunnetaan autojen muotoilun puolella Studebaker Corporationille suunnittelemistaan malleista. Yhtenä niistä voidaaan mainita Studebaker Starlight, jonka tunnusomainen design-kikka on auton ns. "luotikeula".

Suurimman osan urastaan American Motors Companylle autoja suunnitellut Richard A. Teague esitteli vuonna 1965 konseptiauto AMC Cavalierin, jonka lokasuojat, ovet sekä konepelti ja tavaratilan kansi olivat keskenään ristiin vaihdettavissa. Mallin avulla tutkittiin autojen valmistamista moduuleista, jolloin samalle pohjalevylle saatiin rakennettua useita erilaisia autoja. Hän suunnitteli myös joitain täysin valtavirrasta poikkeava tuotantomalleja kuten AMC Pacerin, Gremlinin ja Matador Coupen. Muina töinä voidaan mainita esim. Jeep Cherokee XJ:n suunnittelu sekä Eagle Premierin sisustus.

Henry Fordin perinteitä noudattaen sekä hänen poikansa Edsel Ford että pojanpoikansa Henry Ford II antoivat vahvan panoksensa yhtiön mallien suunnitteluun. Henry Ford II:n innovaation pohjalta suunnittelutiimi loi Ford Thunderbirdin, joka oli aluksi tarkoitettu Chevrolet Corvetten kilpailijaksi, mutta asetti myöhemin standardit ns. "personal luxury"-luokan autoille. Fordin suunnittelijoista voidaan nostaa esiin ensimmäisen sukupolven Ford Mustangin pääsuunnittelijat Philip T. Clark ja John Najjar, jotka eivät luoneet pelkkää autoa vaan kokonaan uuden "pony-car"-luokan. Jack Telnack aloitti Fordilla vuonna 1958 ja vuonna 1965 hänestä tuli yhtiön Lincoln-Mercury-yksikön pääsuunnittelija. Telnackin käsialaa ovat myös sellaiset aerodynaaamiset mallit kuten 1983 Thunderbird, 1986 Ford Taurus ja 1986 Mercury Sable. Lisäksi Telnackilla on sormensa pelissä mm. kolmannen sukupolven Fox-Mustangien suunnittelussa.

Ranska

Citrën DS

Ranska on maa jolla on pitkät ajoneuvojen valmistukseen ja sitä myöten myös designiin liittyvät perinteet. Eräs maailman vanhimpia autonvalmistajia on Panhard & Levassor, joka valmistaa nykyisin sotilasajoneuvoja. Ranskalaiseen designiin liitetään usein piirteitä, jotka korostuvat erityisesti Citroënin valmistamissa autoissa. Etenkin Citroën on kunnostautunut ennakkoluulottomien teknisten- ja sisustusratkaisujen toteuttajana. Citroënin ja myös Peugeotin monien mallien suunnittelusta on vastannut italialaissyntyinen, mutta uransa Ranskassa tehnyt Flaminio Bertoni, jonka käsistä on lähtöisin mm. aikanaan todella radikaali vuoden 1955 Citroën DS. Ennen II-maailmansotaa Ranskassa oli hyvin vahva erikoiskoreja valmistava autoteollisuuden haara, mutta osin sodan jälkeisen kysynnän vähyys ja osin valtion toimet autoteollisuuden parissa pudottivat autojen korittajien määrän kouralliseen. Yksi kuuluisimmista designereista ja korien valmistajista oli Henri Chapron. Uudempaa ranskalaista designia tässä voi edustaa Renaultille autoja suunnitellut, ja niille oma- leimaisen ilmeen luonut, Patrick Le Quement. Peugeot on valmistanut konservatiivisempiä autoja kuin samaan konserniin kuuluva Citroën. Peugeot aloitti II-maailmansodan jälkeen, edelleen jatkuvan yhteistyön italialaisen Pininfarinan design-toimiston kanssa, mutta vuonna 1968 esitelty, Flaminio Bertonin suunnittelema Peugeot 504 antoi Peugeotin autoilla niiden tunnusomaiseksi piirteeksi muodostuneet viistot ajovaloumpiot, joilla luodaan auton keulaan tuima ilme.