“人—机—环境”大系统观与汽车设计


在人类生产力比较低下的时期,机器设计的重点在于使机器实现人们期望的功能,把人从繁重的体力劳动中解放出来,实现人力无法完成的工作。随着科学技术的发展,社会文明程度的增加,可持续发展问题越来越突出。今天,任何机器的出现都不可能脱离社会背景,都必须与周边的科技环境密切相关,都必须虑及自然资源的承受力、生态的平衡和环境保护。人类的愿望已从主要对单纯的物质需求发展为对“人一机一环境”大系统的物质与精神综合功能的需求。与此相对应,汽车的设计也更加人性化和环保化。

从“人—机—环境”大系统的观点观察,可以说机器设计的首要任务是划定“人—机”和“机—环境”两条边界。对于汽车设计来说,就是划定“人—汽车”和“汽车—环境”两条边界。确定哪些功能由人实现,哪些功能由汽车提供,汽车要从环境吸收哪些物质,环境要承受汽车的哪些副作用。据此,我们可以分析汽车设计的发展历史发展并预见将来。

百年来,汽车各部分的功能设计经历了从简单到复杂的发展过程,总的趋势是“人—汽车”这条边界不断地向贴近人的一端移动。新中国成立初期,汽车司机是一种技术技能很高的职业,像现在的IT行业一样让年轻人瞩目,除了当时社会文化技术都比较落后的因素外,驾驶汽车需要复杂的技术是其中的主要原因。当时的汽车设计目标很简单,主要是实现运载功能,其他辅助的功能极少或者极简陋。例如都是手动变速器,没有同步器,换档要踩两次离合,汽车空调器更是十分罕见。随着时间的消逝,自动变速器、助力转向、ABS和汽车空调器等设备的广泛应用,汽车驾驶不再是高度消耗体力和脑力的工作了。那么,“人—汽车”边界的移动还可以走多远呢?研究动向表明,就连避让、辨认路标和道路跟踪等等原来天经地义由人负责的功能都可以部分或全部由汽车承担。这些功能的实现有些正在初步试验段,有些已经基本成熟。正如本网“汽车与机器人产业”一文所预言的,汽车将具有越来越多人的功能,汽车与“机器人”将越来越相似。

再看看“汽车—环境”这条边界,早期的汽车设计把汽车功能的边界仅划定为运载,无须考虑能源和排放问题。毫无疑问,汽车的大量生产和使用对于地球矿物燃料资源的衰竭和包括温室效应在内的环境恶化问题负有直接责任。直到20世纪中,汽车设计中的“汽车—环境”边界才开始缓慢移动。如果说“人—汽车”边界的移动是厂家基于商业竞争的需要而自觉实行的话,那么“汽车—环境”边界的移动则是由能源危机和环境危机的压力驱使的。近年随着世界各国建立了越来越严厉的环境法规,“汽车—环境”边界向降低环境负担的方向迅速移动,世界各大汽车制造商投入了大量人力物力研究发展非矿物源燃料,研究降低排放的各种技术。可以说,新世纪的竞争是能源和环保的竞争,汽车厂家将在这个主题下重新洗牌。

可以预见,在“人—汽车—环境”大系统中,汽车越来越成为友好、自律的参与者。“人—汽车”和“汽车—环境”两条边界将以汽车为中心不断向外延伸。汽车,作为人类和地球的好朋友将承担越来越多的责任,在它们的生存期提供越来越完美的服务,对环境不产生负面影响,当它们的个体离开我们的时候,能够最大限度地回收利用。(2001年8月5日)

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