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汽车产品协同数字化设计与制造应用研究

时间:2025-08-02 05:15:05 浏览次数:

摘 要:随着全球经济一体化进程的加快,为汽车制造行业带来了巨大挑战,汽车企业为了在激烈的市场竞争中占据一席之地,就必须进行技术改革,走在时代前沿。但汽车制造作为庞大的一种系统工程,只有在引进高科技的基础上,加强与其他企业的合作关系,才能够将企业优势充分的发挥出来。因此,文章将围绕协同数字化设计汽车产品和制造应用等方面进行阐述。

关键词:汽车产品;协同数字化设计;制造应用

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.095

1 何谓协同设计

1.1 协同设计起源

在上世纪八十年代,各行各业的市场竞争压力都在加大,人们为了求得生存,纷纷加入产品创新的浪潮中。随着产品开发中新方法和新技术的使用,逐渐出现了敏捷制造、CIMS、虚拟设计、并行工程和精益生产等新技术和管理概念,改变了企业原有工作协调、组织管理、信息交流和任务分配等形式。

伴随着科技的迅猛发展,计算机应用已经从单用户的工作模式过渡到多用户协作模式,衍生并完善了人机交互理论,随后便出现了计算机协同支持工作之一重要概念,简称CSCW。提出CSCW概念的公司来自美国,这一概念全面结合了心理学、计算机科学、认知科学、社会学和人机科学等内容,使其形成了一个新兴的应用研究型领域。

1.2 协同设计含义

以计算机为支撑,位于各个地域的工作人员围绕共同的一个项目协作,将设计任务平均分配,同时设计工作交互设计的过程便称为协同设计(CSCD)。实现不同层次和不同领域工作人员共享资源信息的过程便是其目的。协同设计能够将各种竞争、耦合和冲突协调好,实现跨时空、跨区域的协作愿望,以此来完成多元化市场发展的需要。

2 何谓协同数字化设计汽车产品

2.1 关于数字化协同设计的目的

数字化协同设计和制造是新时代发展背景下衍生的产物,是时代发展的必然趋势,其主要目的是为了提高产品设计的质量,缩短开发周期,降价开发成本。

2.2 设计方式的优点

(1)符合顾客个性化要求。随着国民经济的提升,人们逐渐提高了对产品设计制造的要求,因而现代化的产品不但要满足价格、功能和质量等基本要求,还要满足产品的耐用性能和外观等需求。满足顾客个性化的需求是现代企业发展的必要条件,因而有许多企业选择通过网络平台为顾客“私人订制”汽车,根据不同顾客的需求,制造不同型号和类型。另外网络技术还能够帮助企业建立一个顾客交流平台,及时了解顾客所需,设计者也能通过这个平台通顾客探讨汽车设计问题,了解顾客个性化特点,在此基础上将多样化、多功能的汽车产品设计出来。

(2)数字化设计功能的运用。数字化能够实现汽车制造企业从传统产业到现代化高技术产业的过渡。在开发设计汽车产品时,设计者需要掌握数字化使用技能和添加数值化工具,通过计算机的作用来控制设计制造汽车产品的过程,把握产品数据管理、数字化定义和数字化预装配的关键,以期将无纸化的产品设计模式和虚拟制造技术实现。另外,好的数字化协同设计是以三维模型为基础的,其通过建模、仿真计算、数字化工艺、数字化装配等流程来完成产品的设计,其中还需要增加数字化试验的过程,其主要是用于产品验证,可有效降低产品开发所需要的成本。

(3)网络化设计过程。经济全球一体化的到来,对汽车制造企业而言是机遇也是挑战,他们能够打开生产的大门,迎接来自其他区域的订单,但在网络技术如此发达的今天,若顾客难以和企业进行有效沟通,企业设计制造的速度过于缓慢等,都会限制企业的发展。因而企业应当合理的将制造的资源和设计进行异构,分布,在潜在的客户群区域驻扎,采用异地制造和设计的方式,有利于将企业的利润和影响力提升。

(4)满足协同需要。汽车产品是一个大型物件,其是由多种部件共同构成,因而能够将其划分为不同的功能模块,并组建多支不同技能的团队,每一个团队负责不同部件,同时需要加强团队之间协作交流的能力,这样才有利于产品质量的保证。从本质上来讲,汽车产品最终开发的速度和质量取决于不同人员和不同团队之间协同工作的能力和效果。企业若想要将协作的效率提高,首先需要建立的是协同合作的机制,这样有利于管理者对项目监控管理目标的实现。

(5)产品生命周期的满足。多样化的汽车产品,满足不同顾客的需求。企业若想要拓展自身的销售渠道,就需要从产品的开发初期着手,全方面的考虑产品设计、维护、制造、回收、市场需求,销售等环节的变化。随后将一个具有统一性、不完整信息表达性、全生命周期性以及扩充性等特性的汽车产品模型设计出来,同时设计者应当加强CAX/DFX封装组建的研制工作,尽可能综合性的优化和规划汽车产品在全生命周期过程中的设计影响因素,争取设计工作能够一次性完成,减少和避免返工现象。

(6)交换共享数据资源。众所周知,汽车产品的设计开发工作会涉及到大量的制造数据、设计数据和分析数据,这些数据是相互联系,相辅相成的,丢失了任何一项数据都会影响到协作工作的稳定性。因而我们在数据存储和利用过程中,需要借助到三维图形的作用,其能确保数据的准确性,还能实现异地资源信息共享。

2.3 数值化系统设计过程

仅需要一台计算机,企业和顾客、设计者和设计者、设计者和顾客之间就能进行无障碍的沟通交流。对于某一个具体的产品设计而言,企业在征询顾客的建议和愿望以后,制定出一份详尽的任务规划,设计者对这个任务进行分解,按照规划中的要求对进行产品开发与设计。

3 总结

根据笔者对协同理论知识和协通设计的理解,发现国内的汽车行业现目前在协同数字化技术的应用方面还处于缓慢成长的阶段,极度缺乏对多项关键技术的研究和探索精神,尤其是在异地产品的协同数字化设计、异地协同的数字化设计、异地协同的工作技能、制造技术、异地产品的数据管理技术以及虚拟产品的开发技术等方面,而这极大的限制了国内汽车企业市场的拓展能力,难以在激烈的市场竞争中继续生存,因此,笔者认为汽车企业与企业之间应当协同合作,根据顾客不同的需求,均衡的分配任务,有利于实现可持续发展目标。

参考文献:

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[3]苏丹丹.汽车产品协同数字化设计和制造分析[J].科技风,2012(08):39.

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