Dlaczego projektanci samochodów wciąż pracują z gliną?

Projektanci samochodów w dobie cyfrowej wciąż pracują z gliną, ponieważ żaden ekran nie zapewni doświadczenia dotykania dłonią powierzchni samochodu w rzeczywistym rozmiarze i w prawdziwym świetle. Ta tradycja trwająca od narodzin motoryzacji około 100 lat pozostaje do dziś jedynym fizycznym etapem, którego cyfrowe modelowanie w pełni nie wyeliminowało: komputer ożywia model szkicami, ale o ostatecznej powierzchni decydują nadal opuszki palców.

Zadam ci teraz pytanie: Czy zdarzyło ci się patrzeć na render samochodu w telefonie i mówić „ale fajny, świetny z tego wyszedł samochód"? Zdarzyło się, wiem. Ale ten obraz stoi na ekranie w dwóch wymiarach. Prawdziwe pytanie, jakie zadają sobie projektanci, brzmi: Jak ta powierzchnia będzie wyglądać w rzeczywistym świecie, w słońcu, podczas przechodzenia obok? Jedynym sposobem na znalezienie odpowiedzi jest wzięcie tego samochodu do ręki w rzeczywistym rozmiarze. A raczej wyrzeźbienie go.

Czym jest modelowanie z gliny i jak powstało?

Modelowanie z gliny to proces formowania nadwozia samochodu w rzeczywistym rozmiarze lub w zmniejszonej skali ze specjalnego materiału przypominającego glinę. Jego historia jest znacznie starsza, niż myślisz: Tę metodę wprowadził do świata motoryzacji w latach 30. szef stylistyki General Motors Harley Earl. Mówi się, że Earl zetknął się z ręcznie robionymi modelami samochodów z gliny w młodości i przeniósł tę pasję do GM. Oznacza to, że w czasach, gdy nie istniało jeszcze nic takiego jak komputer, o wyglądzie samochodów decydowały modele rzeźbione ręcznie.

Z czasem ta praca stała się tak poważna, że w dużych studiach nie rozpoczynano żadnej pracy bez wcześniejszego przekazania modelarzom rysunków technicznych. Projektowanie i modelarstwo podały sobie ręce i stały się dwoma rzemiosłami, które doskonale się uzupełniają.

Czy to, co wyrzeźbili, to prawdziwa glina?

Nie! I właśnie to najbardziej zaskakuje. Materiał używany w studiach to nie glina z ogrodu, lecz specjalna mieszanka zwana przemysłową plasteliną. Zawiera tajemnicę handlową i niewielką ilość siarki; podobno ma też charakterystyczny zapach, ale wiedzą o nim tylko ci, którzy bywają w studiu. Piękna strona tej sprawy jest taka: W cieple jest miękka, w temperaturze pokojowej twardnieje, ale nigdy nie wysycha. Gdy popełnisz błąd, nie pęka - możesz poprawić i kontynuować. Jak plastelina do zabawy, ale w wersji znacznie poważniejszej i znacznie droższej.

Jak powstaje gliniany model samochodu? Proces krok po kroku

Chyba każdy ma w głowie obraz „projektant siedzi nad wielkim blokiem gliny i rzeźbi samochód". Rzeczywistość pachnie znacznie bardziej inżynierią. Proces przebiega mniej więcej tak:

1. Gdy szkic zostaje zatwierdzony, cyfrowi modelarze przekształcają rysunki w trójwymiarowy model komputerowy.
2. Zespół operacji modelu buduje wewnętrzną strukturę modelu za pomocą oprogramowania inżynierskiego.
3. Przygotowuje się do tego aluminiowy szkielet zwany armature; jego wnętrze wypełnia się drewnianymi skrzynkami.
4. Na wierzch nakłada się twardą piankę, a na sam koniec glinę o grubości około 2,5 centymetra.
5. Pięcioosiowe maszyny CNC obrabiają glinę od zgrubnej do dokładnej według danych cyfrowych.
6. Modelarze zdrapują ostatnią warstwę ręcznie, nadają jej kształt i wygładzają ją.

Dlaczego nie lite bloki gliny, tylko pianka na szkielecie? Ponieważ model z litej gliny mógł ważyć nawet 8 ton! Dlatego dzisiejsze modele w pełnej skali nadal ważą kilka ton, ale większość części składa się ze szkieletu i pianki. Pięcioosiowe frezarki pracują natomiast na skalibrowanych metalowych podłożach; w dużych studiach te maszyny pracują 7/24 i frezują model w kilka dni. Chciałbym dodać, że jeden z producentów frezarek oferuje rozwiązania studyjne także w Turcji - to mały znak, że ta profesja sięga aż do nas.

Później następuje już czysty rzemiosłowy etap: Modelarze ręcznie zdrapują, rzeźbią i wygładzają glinę. Do oceny światła model najpierw ubiera się w neutralny srebrny kolor, dzięki czemu zamiast farby na pierwszy plan wysuwa się to, jak powierzchnia łapie światło. Styl pracy mistrza modelarza Toyoty, Kazushiego Eto, jest w tym miejscu bardzo wymowny: Opuszkami palców wywiera nacisk na glinę, a potem się cofa, aby spojrzeć na ogólną formę. Czyli jednocześnie dotyka i oddala się, żeby obserwować. Ekran nie jest w stanie robić obu tych rzeczy naraz.

Dlaczego projektowanie cyfrowe nie może zastąpić gliny?

Bądźmy szczerzy: Strona cyfrowa jest bardzo potężna. Szkice w ciągu kilku minut stają się realistyczne, a zmiany można wprowadzać natychmiast. Ale sedno sprawy jest takie: Ekran pozostaje dwuwymiarowy. Często mówi się, że samochody projektowane bez ręcznego rzeźbienia wyglądają sztywno i blado. Nieważne, jak dużo pracujesz na komputerze - bez fizycznego prototypu nie da się w pełni pojąć rzeczywistego wyglądu samochodu.

Podam porównanie: Jest różnica między patrzeniem na zdjęcie dania a degustowaniem go własnym widelcem, prawda? Model z gliny to dokładnie to "skosztowanie". Wszystko na ekranie to reprezentacja przefiltrowana przez ustawienia oprogramowania do renderowania. Tym, co naprawdę przypomina prawdziwy samochód, jest sam model w pełnej skali. Dodawanie do powierzchni kilku tysięcznych cala gliny, aby wyregulować przepływ światła po powierzchni, to coś, czego nie docenisz przed ekranem - można to dostrzec tylko wtedy, gdy oko i ręka pracują razem. Dodawanie do powierzchni kilku tysięcznych cala gliny, aby wyregulować przepływ światła po powierzchni, to coś, czego nie docenisz przed ekranem - można to dostrzec tylko wtedy, gdy oko i ręka pracują razem. W niektórych studiach mówi się, że kreatywna, "marząca" część procesu przesuwa się do VR, a prototypy szybko rzeźbione z dużych bloków częściowo zastąpiły dawne modele z litej gliny w pełnej skali.

Czy więc VR może zastąpić glinę?

Rzeczywistość wirtualna naprawdę dodaje wartości w konkretnym momencie tego procesu: Zawęża kosztowną lukę między etapem CAD a frezowaniem gliny. Mówi się, że w niektórych studniach kreatywna, "marzycielska" część procesu przeniosła się do VR, a prototypy szybko wycinane z dużych bloków częściowo zastąpiły dawne pełnowymiarowe modele gliniane. Ale obraz jest jasny: GM wyraźnie podkreśla, że glina pozostaje kluczowym elementem procesu twórczego, nawet w środowisku projektowym opartym na zaawansowanych narzędziach cyfrowych. Według oficjalnego oświadczenia Mercedesa-Benz po podjęciu ostatecznej decyzji maszyny skanujące i frezujące produkują pierwszy prototyp w pełnej skali, a wszystkie detale są wykańczane ręcznie. A zatem historia nie mówi o tym, że glina została „zastąpiona", lecz że pełni rolę uzupełniającą. Glina, która łączy się z cyfryzacją, nie została wyparta.

Ile kosztuje model z gliny? Skala, waga i koszty

To nie jest tania robota, a liczby są naprawdę zaskakujące. Duże firmy motoryzacyjne od około 100 lat produkują modele z gliny w skali ludzkiego wzrostu. W studiach, w których jednocześnie znajduje się kilka modeli, zużycie materiałów jest również ogromne; rocznie zużywa się setki tysięcy funtów plastyliny, która jest w miarę możliwości poddawana recyklingowi. Samo studio eksterierów Škody może pomieścić do siedmiu modeli w skali 1:1. Z kolei Volvo przedstawia swoje studio gliny jako tajną pracownię, w której rzeźbi się „duszę" przyszłych modeli.

Patrząc na ten obraz, rozumiesz, dlaczego cyfrowa wizualizacja jest tak kusząca: Modelowanie z gliny to drogi proces. Ale producenci samochodów wciąż za to płacą, ponieważ dotykowe informacje zwrotne, jakie daje glina, są czymś, czego żadne narzędzie cyfrowe nie jest w stanie zapewnić.

Modelowanie z gliny w Turcji: Od Ford Otosan do niezależnych projektantów

Jeśli zapytasz: „A czy my mamy to u siebie?", moja odpowiedź brzmi: tak. Najbardziej namacalny dowód jest następujący: Ford Otosan otwiera stanowisko modelarza gliny dla swojego studia projektowego w Sancaktepe, a w ogłoszeniu napisano, że głównym obowiązkiem jest ręczne modelowanie z gliny samochodów w pełnej skali i w skali zredukowanej. A zatem w Turcji powierzchnie pojazdów trafiających do produkcji seryjnej również są rzeźbione ręcznie.

Na gruncie niezależnym również znajdują się inspirujące przykłady: W projekcie konsepcyjnym Z-TRK 101 Hypersports tureckiego projektanta Sedata Öztürka profesjonalni modelarze gliny dopracowali model w pełnej skali, pracując dniem i nocą. Ponadto w naszym kraju działają również inicjatywy oferujące wyposażenie studyjne i szkolenia z modelowania motoryzacyjnego z gliny. Zaznaczę jedną rzecz: W polskich źródłach hasło „modelowanie z gliny" najczęściej kojarzy się z garncarstwem i ceramiką; polskich treści na temat strony motoryzacyjnej wciąż jest niewiele. Ale aktywny zespół Ford Otosan i projekty niezależne pokazują, że ten rzemiosłowy fason żyje także u nas. Moim zdaniem to świetna alternatywa kariery dla tych, którzy ją rozważają!

Miejsce gliny w samochodach koncepcyjnych i procesie prototypowania

Kiedy samochód koncepcyjny błyszczy na stoisku targowym, za nim najprawdopodobniej stoi model z gliny, który został wyrzeźbiony, zeskanowany i wyrzeźbiony ponownie. Współcześnie standardowy przepływ pracy jest hybrydowy: Glina na drewnianym szkieletie jest wstępnie frezowana pięcioosiowym CNC na podstawie danych CAD, a następnie wykańczana ręcznie. Po wprowadzeniu zmian model jest skanowany, a nowa powierzchnia przenoszona z powrotem do modelu cyfrowego. Krótko mówiąc, glina i cyfra to dwa światy, które nawzajem się w siebie przekształcają i wzajemnie zasila. Wiodące cyfrowe studia projektowe również używają modeli z gliny w połączeniu z elastyczną technologią renderowania; Hyundai North America wspiera ten proces skanowaniem 3D.

Jeszcze jeden szczegół z przeszłości, który moim zdaniem jest bardzo ciekawy: Co robili projektanci przed pięcioosiowymi frezarkami? Metodą pełnowymiarowego tape drawing (rysowania taśmą) naklejali elastyczne czarne taśmy na folię, wyznaczając linie; pobierać punkty maszynami pomiarowymi na szynach, a niektóre miejsca zdrapywać aż do kropek z korektorem Tipp-Ex. W porównaniu z dzisiejszą technologią człowiek mówi sobie: "ale to wymagało cierpliwości".

Czy praca z gliną się kończy, czy raczej odradza?

Moim zdaniem to to drugie. Przejście od analogu do cyfry nastąpiło pod koniec XX wieku z zadziwiającą szybkością, ale glina wciąż się broni. Powodem oporu projektantów nie jest nostalgia, lecz fizyka: koordynacja około-ręczna, przyjemność ręcznego modelowania światła na powierzchni i proporcje odczuwane na pełnej skali podczas chodzenia. Komputer nie potrafi dać wszystkiego trzech naraz. Glina nie jest rywalem projektowania cyfrowego, lecz jego najwierniejszym partnerem. Kiedy zobaczysz następny koncept samochodu, pamiętaj, że za tymi płynnymi powierzchniami stoją modelarze, którzy palcami poprawiają glinę. Myślisz, że VR pewnego dnia i ich zepchnie od stołu? Ja sobie tego specjalnie nie wyobrażam.

Źródła

• Jak naprawdę powstają modele samochodów z gliny i dlaczego projektanci wciąż ich używają – The Autopian
• Peter Brock: zapomniana sztuka modeli projektowych z gliny – Classic Motorsports
• Łączenie rzemiosła artystycznego i AI, aby kształtować przyszłość GM Design – GM Newsroom
• Proces projektowy: od pomysłu do prototypu – Mercedes-Benz Group
• Ukryte postacie projektowania: rzeźbiarze samochodowi – Škoda Storyboard
• Wewnątrz studia gliny Volvo: tworzenie duszy przyszłych samochodów – Volvo Cars
• #7 Kazushi Eto, mistrz modelowania z gliny – Toyota Times
• Modelowanie z gliny – Wikipedia
• Historia modelowania z gliny – Autocar
• Jak zaprojektować nowy samochód w 2026 roku – The Washington Post
• Metoda modelowania z gliny w projektowaniu motoryzacyjnym – inLibrary
• Hyundai North America i skanowanie 3D – Creaform
• Korzyści z VR w porównaniu z modelowaniem z gliny w branży – Form Trends
• Cyfrowe projektowanie samochodów: jak studia używają 3D od pierwszego dnia – Vizcom
• Modelarz z gliny (studio projektowe) – Ford Otosan, LinkedIn
• Z-TRK 101 Hypersports – Sedat Öztürk
• Maszyny do frezowania gliny – Claymill/Tarus
• Dlaczego marki samochodowe płacą 650 tys. dolarów za modele z gliny – Insider