汽車(chē)產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用研究

喻 偉

（三江航天萬(wàn)峰科技發(fā)展有限公司，湖北 孝感 432000）

汽車(chē)產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用研究

喻 偉

（三江航天萬(wàn)峰科技發(fā)展有限公司，湖北 孝感 432000）

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，為汽車(chē)制造行業(yè)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，汽車(chē)企業(yè)為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地，就必須進(jìn)行技術(shù)改革，走在時(shí)代前沿。但汽車(chē)制造作為龐大的一種系統(tǒng)工程，只有在引進(jìn)高科技的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)與其他企業(yè)的合作關(guān)系，才能夠?qū)⑵髽I(yè)優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來(lái)。因此，文章將圍繞協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)汽車(chē)產(chǎn)品和制造應(yīng)用等方面進(jìn)行闡述。

汽車(chē)產(chǎn)品；協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)；制造應(yīng)用

1 何謂協(xié)同設(shè)計(jì)

1.1 協(xié)同設(shè)計(jì)起源

在上世紀(jì)八十年代，各行各業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力都在加大，人們?yōu)榱饲蟮蒙妫娂娂尤氘a(chǎn)品創(chuàng)新的浪潮中。隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中新方法和新技術(shù)的使用，逐漸出現(xiàn)了敏捷制造、CIMS、虛擬設(shè)計(jì)、并行工程和精益生產(chǎn)等新技術(shù)和管理概念，改變了企業(yè)原有工作協(xié)調(diào)、組織管理、信息交流和任務(wù)分配等形式。

伴隨著科技的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)從單用戶(hù)的工作模式過(guò)渡到多用戶(hù)協(xié)作模式，衍生并完善了人機(jī)交互理論，隨后便出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)協(xié)同支持工作之一重要概念，簡(jiǎn)稱(chēng)CSCW。提出CSCW概念的公司來(lái)自美國(guó)，這一概念全面結(jié)合了心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、社會(huì)學(xué)和人機(jī)科學(xué)等內(nèi)容，使其形成了一個(gè)新興的應(yīng)用研究型領(lǐng)域。

1.2 協(xié)同設(shè)計(jì)含義

以計(jì)算機(jī)為支撐，位于各個(gè)地域的工作人員圍繞共同的一個(gè)項(xiàng)目協(xié)作，將設(shè)計(jì)任務(wù)平均分配，同時(shí)設(shè)計(jì)工作交互設(shè)計(jì)的過(guò)程便稱(chēng)為協(xié)同設(shè)計(jì)（CSCD）。實(shí)現(xiàn)不同層次和不同領(lǐng)域工作人員共享資源信息的過(guò)程便是其目的。協(xié)同設(shè)計(jì)能夠?qū)⒏鞣N競(jìng)爭(zhēng)、耦合和沖突協(xié)調(diào)好，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空、跨區(qū)域的協(xié)作愿望，以此來(lái)完成多元化市場(chǎng)發(fā)展的需要。

2 何謂協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)汽車(chē)產(chǎn)品

2.1 關(guān)于數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)的目的

數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)和制造是新時(shí)代發(fā)展背景下衍生的產(chǎn)物，是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，其主要目的是為了提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量，縮短開(kāi)發(fā)周期，降價(jià)開(kāi)發(fā)成本。

2.2 設(shè)計(jì)方式的優(yōu)點(diǎn)

（1）符合顧客個(gè)性化要求。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提升，人們逐漸提高了對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的要求，因而現(xiàn)代化的產(chǎn)品不但要滿(mǎn)足價(jià)格、功能和質(zhì)量等基本要求，還要滿(mǎn)足產(chǎn)品的耐用性能和外觀等需求。滿(mǎn)足顧客個(gè)性化的需求是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必要條件，因而有許多企業(yè)選擇通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為顧客“私人訂制”汽車(chē)，根據(jù)不同顧客的需求，制造不同型號(hào)和類(lèi)型。另外網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠幫助企業(yè)建立一個(gè)顧客交流平臺(tái)，及時(shí)了解顧客所需，設(shè)計(jì)者也能通過(guò)這個(gè)平臺(tái)通顧客探討汽車(chē)設(shè)計(jì)問(wèn)題，了解顧客個(gè)性化特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上將多樣化、多功能的汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)。

（2）數(shù)字化設(shè)計(jì)功能的運(yùn)用。數(shù)字化能夠?qū)崿F(xiàn)汽車(chē)制造企業(yè)從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)到現(xiàn)代化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的過(guò)渡。在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)汽車(chē)產(chǎn)品時(shí)，設(shè)計(jì)者需要掌握數(shù)字化使用技能和添加數(shù)值化工具，通過(guò)計(jì)算機(jī)的作用來(lái)控制設(shè)計(jì)制造汽車(chē)產(chǎn)品的過(guò)程，把握產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)字化定義和數(shù)字化預(yù)裝配的關(guān)鍵，以期將無(wú)紙化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式和虛擬制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)。另外，好的數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)是以三維模型為基礎(chǔ)的，其通過(guò)建模、仿真計(jì)算、數(shù)字化工藝、數(shù)字化裝配等流程來(lái)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，其中還需要增加數(shù)字化試驗(yàn)的過(guò)程，其主要是用于產(chǎn)品驗(yàn)證，可有效降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)所需要的成本。

（3）網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)過(guò)程。經(jīng)濟(jì)全球一體化的到來(lái)，對(duì)汽車(chē)制造企業(yè)而言是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，他們能夠打開(kāi)生產(chǎn)的大門(mén)，迎接來(lái)自其他區(qū)域的訂單，但在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天，若顧客難以和企業(yè)進(jìn)行有效溝通，企業(yè)設(shè)計(jì)制造的速度過(guò)于緩慢等，都會(huì)限制企業(yè)的發(fā)展。因而企業(yè)應(yīng)當(dāng)合理的將制造的資源和設(shè)計(jì)進(jìn)行異構(gòu)，分布，在潛在的客戶(hù)群區(qū)域駐扎，采用異地制造和設(shè)計(jì)的方式，有利于將企業(yè)的利潤(rùn)和影響力提升。

（4）滿(mǎn)足協(xié)同需要。汽車(chē)產(chǎn)品是一個(gè)大型物件，其是由多種部件共同構(gòu)成，因而能夠?qū)⑵鋭澐譃椴煌墓δ苣K，并組建多支不同技能的團(tuán)隊(duì)，每一個(gè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)不同部件，同時(shí)需要加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)之間協(xié)作交流的能力，這樣才有利于產(chǎn)品質(zhì)量的保證。從本質(zhì)上來(lái)講，汽車(chē)產(chǎn)品最終開(kāi)發(fā)的速度和質(zhì)量取決于不同人員和不同團(tuán)隊(duì)之間協(xié)同工作的能力和效果。企業(yè)若想要將協(xié)作的效率提高，首先需要建立的是協(xié)同合作的機(jī)制，這樣有利于管理者對(duì)項(xiàng)目監(jiān)控管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（5）產(chǎn)品生命周期的滿(mǎn)足。多樣化的汽車(chē)產(chǎn)品，滿(mǎn)足不同顧客的需求。企業(yè)若想要拓展自身的銷(xiāo)售渠道，就需要從產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)初期著手，全方面的考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)、維護(hù)、制造、回收、市場(chǎng)需求，銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)的變化。隨后將一個(gè)具有統(tǒng)一性、不完整信息表達(dá)性、全生命周期性以及擴(kuò)充性等特性的汽車(chē)產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)出來(lái)，同時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)CΑX/DFX封裝組建的研制工作，盡可能綜合性的優(yōu)化和規(guī)劃汽車(chē)產(chǎn)品在全生命周期過(guò)程中的設(shè)計(jì)影響因素，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)工作能夠一次性完成，減少和避免返工現(xiàn)象。

（6）交換共享數(shù)據(jù)資源。眾所周知，汽車(chē)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作會(huì)涉及到大量的制造數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是相互聯(lián)系，相輔相成的，丟失了任何一項(xiàng)數(shù)據(jù)都會(huì)影響到協(xié)作工作的穩(wěn)定性。因而我們?cè)跀?shù)據(jù)存儲(chǔ)和利用過(guò)程中，需要借助到三維圖形的作用，其能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還能實(shí)現(xiàn)異地資源信息共享。

2.3 數(shù)值化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程

僅需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)，企業(yè)和顧客、設(shè)計(jì)者和設(shè)計(jì)者、設(shè)計(jì)者和顧客之間就能進(jìn)行無(wú)障礙的溝通交流。對(duì)于某一個(gè)具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言，企業(yè)在征詢(xún)顧客的建議和愿望以后，制定出一份詳盡的任務(wù)規(guī)劃，設(shè)計(jì)者對(duì)這個(gè)任務(wù)進(jìn)行分解，按照規(guī)劃中的要求對(duì)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)。

3 總結(jié)

根據(jù)筆者對(duì)協(xié)同理論知識(shí)和協(xié)通設(shè)計(jì)的理解，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的汽車(chē)行業(yè)現(xiàn)目前在協(xié)同數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用方面還處于緩慢成長(zhǎng)的階段，極度缺乏對(duì)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究和探索精神，尤其是在異地產(chǎn)品的協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)、異地協(xié)同的數(shù)字化設(shè)計(jì)、異地協(xié)同的工作技能、制造技術(shù)、異地產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理技術(shù)以及虛擬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)技術(shù)等方面，而這極大的限制了國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)市場(chǎng)的拓展能力，難以在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中繼續(xù)生存，因此，筆者認(rèn)為汽車(chē)企業(yè)與企業(yè)之間應(yīng)當(dāng)協(xié)同合作，根據(jù)顧客不同的需求，均衡的分配任務(wù)，有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

［1］胡偉明.汽車(chē)產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造的研究與應(yīng)用［J］.汽車(chē)科技，2011（04）∶10-13+17.

［2］劉英，易紅，倪中華，孟秀麗，倪曉宇.機(jī)床產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造關(guān)鍵技術(shù)的研究［J］.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2005（07）∶108-110+112.

［3］蘇丹丹.汽車(chē)產(chǎn)品協(xié)同數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造分析［J］.科技風(fēng)，2012（08）∶39.

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