运动鞋企业的运动科学实验室

    随着中国运动鞋产业国际化的步伐的加快,越来越多的中国本土企业开始建立自己的生物力学实验室来改善研发现状和为未来的发展做准备。

    从顶级国外品牌来看,不论一个企业有没有自己的生物力学实验室,它的研发都是以生物力学为基础和最终控制的。建立实验室会使企业开始客观的功能评价、储备更多的研发测试人才和建立完善的技术保密机制。

    早在80年代,nike和adidas就相继建立了自己的运动科学实验室,开始了系统的生物力学研发测试和控制。

    中国较早的有运动科学实验室概念的是李宁和安踏公司。他们在2005年和2006年相继引进了欧洲RSscan的鞋实验室的测试系统,但是安踏率先建立了自己的运动科学实验室,并将它公开在2006年的体博会上展示。虽然晋江的其他运动鞋企业也在考虑建立自己的运动实验室,但是整体上大家对鞋运动测试系统的认知和把它与现有研发流程进行合理结合的问题上仍有些模模糊糊,因为这一专业领域对国人来说确实是一个陌生的领域。由于中国运动鞋以往的和现在的开发模式与国外不同,因此想用生物力学实验室带动专业性和功能性研发水平的提高需要一个革命性的过程。

    什么是运动科学实验室?运动科学实验室在国外鞋企业研发链条里面主要起的是研发样品测试评价和控制,也会参与一些新功能概念产生、技术性营销方案设计等工作。实验室使用各种设备(生物力学为主)对运动者进行系统的运动测试分析,来评价和比较其使用的鞋的性能。目前各顶级品牌生物力学测试系统中最基础的部分是平板式足底压力分布测试系统,它是运动科学实验室中最实用、反馈最快、与产品研发应用结合最紧密的系统。其次是测力台、鞋内压力分布测试系统和图像分析系统。

    研发用足底压力测试分析系统的由来也有一段自己的历史:在上世纪八十年代,RS的总裁Jempi做了adidas的技术顾问,后来Jempi和adidas研究了全球各大洲几万人足的运动,并研发出了针对不同人群的不同功能的跑鞋。因此adidas开始尝试使用足底压力分布仪器对跑步者进行测试并建议出适合此人的跑鞋。开始Jempi和adidas使用的是美国的系统,然而由于跑步的测试强度大等原因,几个礼拜后仪器就报废了。之后Jempi使用比利时IE的技术,帮助adidas研发出了经典的footscan足底压力分布测试系统,并逐步开始在生物力学研发实验室中使用。如今很多系统在adidas已经使用了十几年,现在仍然在服役。footscan系统也成为RSscan与adidas共同拥有的商标品牌。后来nike也开始在它的运动科学实验室使用footscan进行测试研发,但从来不做任何宣传(因为footscan品牌与adidas的密切关系)。现在,足底压力分布系统已经成为众多顶级品牌在核心技术研发、专业鞋研发、技术营销中不可缺少的基本系统。全球几大权威运动鞋研发实验室都常年使用足底压力分布测试系统进行产品设计评价。

    adidas在最初的阶段已经开始使用采样频率高达300Hz的每平方厘米有4个传感器的足底压力系统了,虽然现在footscan系统的采样频率已经达到1000Hz了(越高的采样频率会越能记录真实的运动细节),但现在Jempi只把系统的采样频率设在500Hz,因为大部分鞋研发实验室都已经习惯了500Hz的测试,并且形成了众多的标准和习惯。

    测力台是比较古老的生物力学测试仪器,可以得到每一步的所受的三个方向的力,它与足底压力分布平板融合在一起可以分析更多的鞋受力细节,最好根据足底压力分布板的尺寸进行测力台的订做。高端品牌的实验室通常配有两种测力台:一种是对瞬间冲击比较敏感的,一种是对步态和持续运动比较敏感的。

    鞋内压力分布系统一般应用于各大品牌的鞋钉设计、舒适性评估等,由于足的尺寸以及鞋钉大小的相对关系的特殊性,一般每只鞋里放置300~400个传感器进行测试,使用500Hz采样记录。

    图像分析系统也是比较传统的鞋研发用仪器。实验室通过分析鞋和肢体的运动特点来判断分析不同鞋的功能差别和对人运动效果的影响。简易的图像分析系统一般会用于快速反馈和提供给设计师进行参考,复杂系统一般用于基础研究和市场宣传工作。

    另外,还可以搭配各种基本机械测试来辅助生物力学的评价。

    在研发流程中运动实验室被放置在哪个位置?国外品牌一般会在样鞋完成或在功能设计阶段进行机械测试、生物力学测试。生物力学测试的目的是评价设计的合理性,并且为改进设计提供依据。所以如果把生物力学测试放置在量产以后或样鞋确认后的话,它将没有任何意义。目前中国的企业还无法将生物力学测试应用到基础研究、技术性营销、核心技术设计等方面,因为缺乏功能性专业性设计经验,所以生物力学实验室的目前职能应该集中在样鞋的防损伤性能和舒适性能的评估。

    生物力学实验室离中国的运动鞋企业并不遥远,但真正的研发管理和专业人才的培养却需要各方面团结一致不断的努力。希望有一天在中国能见到真正的现代化的生物力学实验室以及科学的研发流程和研发测试精英团队!