隨著中國運動鞋產業國際化的步伐的加快,越來越多的中國本土企業開始建立自己的生物力學實驗室來改善研發現狀和為未來的發展做準備。

    從頂級國外品牌來看,不論一個企業有沒有自己的生物力學實驗室,它的研發都是以生物力學為基礎和最終控制的。建立實驗室會使企業開始客觀的功能評價、儲備更多的研發測試人才和建立完善的技術保密機制。

    早在80年代,nike和adidas就相繼建立了自己的運動科學實驗室,開始了系統的生物力學研發測試和控制。

    中國較早的有運動科學實驗室概念的是李寧和安踏公司。他們在2005年和2006年相繼引進了歐洲RSscan的鞋實驗室的測試系統,但是安踏率先建立了自己的運動科學實驗室,并將它公開在2006年的體博會上展示。雖然晉江的其他運動鞋企業也在考慮建立自己的運動實驗室,但是整體上大家對鞋運動測試系統的認知和把它與現有研發流程進行合理結合的問題上仍有些模模糊糊,因為這一專業領域對國人來說確實是一個陌生的領域。由于中國運動鞋以往的和現在的開發模式與國外不同,因此想用生物力學實驗室帶動專業性和功能性研發水平的提高需要一個革命性的過程。

    什么是運動科學實驗室?運動科學實驗室在國外鞋企業研發鏈條里面主要起的是研發樣品測試評價和控制,也會參與一些新功能概念產生、技術性營銷方案設計等工作。實驗室使用各種設備(生物力學為主)對運動者進行系統的運動測試分析,來評價和比較其使用的鞋的性能。目前各頂級品牌生物力學測試系統中最基礎的部分是平板式足底壓力分布測試系統,它是運動科學實驗室中最實用、反饋最快、與產品研發應用結合最緊密的系統。其次是測力臺、鞋內壓力分布測試系統和圖像分析系統。

    研發用足底壓力測試分析系統的由來也有一段自己的歷史:在上世紀八十年代,RS的總裁Jempi做了adidas的技術顧問,后來Jempi和adidas研究了全球各大洲幾萬人足的運動,并研發出了針對不同人群的不同功能的跑鞋。因此adidas開始嘗試使用足底壓力分布儀器對跑步者進行測試并建議出適合此人的跑鞋。開始Jempi和adidas使用的是美國的系統,然而由于跑步的測試強度大等原因,幾個禮拜后儀器就報廢了。之后Jempi使用比利時IE的技術,幫助adidas研發出了經典的footscan足底壓力分布測試系統,并逐步開始在生物力學研發實驗室中使用。如今很多系統在adidas已經使用了十幾年,現在仍然在服役。footscan系統也成為RSscan與adidas共同擁有的商標品牌。后來nike也開始在它的運動科學實驗室使用footscan進行測試研發,但從來不做任何宣傳(因為footscan品牌與adidas的密切關系)。現在,足底壓力分布系統已經成為眾多頂級品牌在核心技術研發、專業鞋研發、技術營銷中不可缺少的基本系統。全球幾大權威運動鞋研發實驗室都常年使用足底壓力分布測試系統進行產品設計評價。

    adidas在最初的階段已經開始使用采樣頻率高達300Hz的每平方厘米有4個傳感器的足底壓力系統了,雖然現在footscan系統的采樣頻率已經達到1000Hz了(越高的采樣頻率會越能記錄真實的運動細節),但現在Jempi只把系統的采樣頻率設在500Hz,因為大部分鞋研發實驗室都已經習慣了500Hz的測試,并且形成了眾多的標準和習慣。

    測力臺是比較古老的生物力學測試儀器,可以得到每一步的所受的三個方向的力,它與足底壓力分布平板融合在一起可以分析更多的鞋受力細節,最好根據足底壓力分布板的尺寸進行測力臺的訂做。高端品牌的實驗室通常配有兩種測力臺:一種是對瞬間沖擊比較敏感的,一種是對步態和持續運動比較敏感的。

    鞋內壓力分布系統一般應用于各大品牌的鞋釘設計、舒適性評估等,由于足的尺寸以及鞋釘大小的相對關系的特殊性,一般每只鞋里放置300~400個傳感器進行測試,使用500Hz采樣記錄。

    圖像分析系統也是比較傳統的鞋研發用儀器。實驗室通過分析鞋和肢體的運動特點來判斷分析不同鞋的功能差別和對人運動效果的影響。簡易的圖像分析系統一般會用于快速反饋和提供給設計師進行參考,復雜系統一般用于基礎研究和市場宣傳工作。

    另外,還可以搭配各種基本機械測試來輔助生物力學的評價。

    在研發流程中運動實驗室被放置在哪個位置?國外品牌一般會在樣鞋完成或在功能設計階段進行機械測試、生物力學測試。生物力學測試的目的是評價設計的合理性,并且為改進設計提供依據。所以如果把生物力學測試放置在量產以后或樣鞋確認后的話,它將沒有任何意義。目前中國的企業還無法將生物力學測試應用到基礎研究、技術性營銷、核心技術設計等方面,因為缺乏功能性專業性設計經驗,所以生物力學實驗室的目前職能應該集中在樣鞋的防損傷性能和舒適性能的評估。

    生物力學實驗室離中國的運動鞋企業并不遙遠,但真正的研發管理和專業人才的培養卻需要各方面團結一致不斷的努力。希望有一天在中國能見到真正的現代化的生物力學實驗室以及科學的研發流程和研發測試精英團隊!