淺談虛擬制造技術與汽車制造工藝的發展

賈 雪（北京汽車研究總院有限公司,北京101300）

淺談虛擬制造技術與汽車制造工藝的發展

賈 雪
（北京汽車研究總院有限公司,北京101300）

摘 要：隨著我國經濟不斷發展，人們生活水平質量不斷上升，在這種背景下，推動了我國汽車行業發展。結合我國當前發展趨勢，虛擬制造技術廣泛應用于各個領域。本文在介紹我國虛擬制造技術的發展歷程中，通過分析和總結，評述其技術現狀，研究未來發展方向。以此推動我國制造技術的快速進步。

關鍵詞：虛擬制造技術；計算機信息技術；汽車制造工藝；發展

0 引言

隨著社會的發展和科學技術的日新月異，計算機信息技術和網絡科學技術為制造行業發揮了空前作用，促進了我國制造行業邁入高速化發展時期。整個行業都向自動化、信息化、數字化發展。由此出現了許多的新型制造模式，其中虛擬制造技術就是最重要的一種。簡而言之，虛擬制造技術就是根據市場需要，通過計算機建模和仿真作用進行三維虛擬設計、動態模擬、程序仿真、裝配調試，等使制造工藝更加簡潔方便，縮短產品生產周期，大大節約開發時間和設計成本，此外它不消耗任何能源，節能省時，低能高效，因此，近年來，在汽車制造中獲得了廣泛推廣及應用。

1 虛擬制造技術概況

虛擬制造技術是創始于20世紀末期的新型先進技術，通過對產品性能進行模擬和預測，綜合運用建模、仿真、測試等技術改進設計加強生產。由于其廣泛的應用前景，許多發達國家都紛紛對其進行研究，不少國家取得了很大的進展。同時，我國許多高等學府的科研單位也投入了研究工作，且在技術取得了一定的成就。虛擬制造技術研究方向廣闊，內容復雜，這與不同的應用技術和研究對象有著緊密聯系。雖然我國開始接觸時間不長，但是科研人員對虛擬制造技術已經有了獨到的見解。

1.1 虛擬制造技術的基本特點

采用計算機信息技術進行高度集成和全方位仿真。通過組合資源、過程、產品等模型仿真設計經營方案、生產活動等行為。不斷優化各類配置，由此可保證制造系統的合理性和科學性。這些因素都為當前我國汽車行業的發展提供了更多的平臺。而在實際操作中，虛擬制造技術就是通過計算機的映射對其本質進行體現。在控制流、物質流、信息流的相互協調作用下，成功體現生產制作過程。因為虛擬制造過程可以在實際制造之前預測其性能，并且可通過數字形式反饋出來。所以這樣可以大大降低生產成本，為企業爭取更大效益。

1.2 虛擬制造技術的優勢

第一、減短產品研制周期，按照傳統的生產流程需要經歷設計、修改、生產等流程。在試制平生產出來之后再進行信息反饋，這樣復雜而又繁瑣。而在虛擬生產過程中，可以根據需要隨時檢驗和預測，方便操作和改正；第二、增強產品質量，在生產制造過程中運用虛擬技術可以對各類生產方案就行修改和仿真，最大程度的優化設計方案，這與傳統方式下的生產模式形成鮮明的對比；第三、降低生產成本和資源損耗，傳統方式的制造生產需要消耗大量的人力物力，而虛擬制造生產完全不同，一切通過電腦完成，直接減少了能源浪費和成本損失；第四、通過虛擬制造技術，生產者可以隨時監控了解產品的性能和進度，這有助于企業避免生產風險。由于虛擬制造技術的大力發展和廣泛應用，許多科技建設中，例如、航空、軍事、鐵路等領域都運用了虛擬制造技術。

2 汽車制造工藝的發展

隨著汽車行業的發展，競爭越來越激烈。消費者對車輛外形和質量都有了更高的要求。這就導致生產者必須在制造工藝上不斷改革。因此汽車制造技術的革新給人們帶來了新的發展和機遇。

汽車制造工藝的特點：先進的制造工藝是在傳統工藝的基礎上逐漸發展而來的，它保留了傳統技術的核心技術又融合了先進技術的科研成果。新型的汽車制造工藝貫穿于整個生產和銷售過程，包括產品整體設計、前期準備、生產制造、以及售后處理等一些內容。近年來，我國不斷采用新技術制造汽車并取得了很大成就，但是與發達國家相比還存有很大差距。第一、發達國家多采用計算機管理模式，十分關注生產模式的發展，推行ΑM、LP、JIΤ等技術思想。然而我國只有部分企業采取了計算機式管理。第二、許多發達國家都不停更新數據和設計準則，不斷采用新型設計方式，全面運用CΑD等技術。進行計算機化無圖紙生產。但是我國的CΑD發展遠落后于其他國家。第三、發達國家普遍使用高精密的加工儀器，進行微加工、精加工、使用納米和激光技術等新加工方式。這在我國來說，尚在學習研究階段。第四、歐美等發達國家基本采用：數控技術、FMC、CIMS、FMS等新型科技實現了數字化、集成化、智能化。一汽和二汽是中國的汽車制造行業的先驅，30多年來，二汽得到了巨大發展，同時全球的汽車行業也不斷壯大。最先進的技術科研成果都在汽車行業得到了充分體現。隨著汽車行業的不斷發展，目前我國已經擁有各類汽車制造和生產廠商近6000余家，總值遠超出萬億。前五名汽車生產企業的集中度高達75%，汽車使用普及率更是高達270輛/千人，而發達國家的汽車化水平高達430/千人。據統計，國家2006年的汽車行業總產值高達16000多億人民幣，這約占全國2.8%的GDP。從1998年6月到2007年12月之間，人均年份產量增長率均高于12%，最高年產量增長率甚至超過30%。汽車一直是中國經濟發展的支柱產業，整個汽車行業的員工隊伍多達1000多萬人，其他與之相關行業更是多達3000多萬人。納稅值超過5000多億人民幣。

3 結束語

雖然我國的虛擬制造技術和汽車制造工藝在近年來取得了空前發展，但是技術和設備相對于發達國家來說十分落后，缺少先進的管理理念和強大科研隊伍，不同技術之間發展不均衡，焊接技術、沖壓技術、涂裝技術等關鍵技術設備都需要進口，此外研發資金投入不足，人才缺失等都是我國汽車制造工藝相對落后的主要原因。針對這些現有問題和差距，生產商應該不斷的自我學習，時刻緊隨核心技術的研發，認識技術差距，進一步深入研究關鍵技術，尤其是仿真和建模等集成系統。只有通過全國乃至全世界研究隊伍的共同努力，數字化、信息化、智能化、自動化的時代才能早日來臨。

參考文獻：

[1]劉燕.淺談敏捷制造[J].科技信息,2009(13):745.

[2]崔鑫,時蕾,夏伯乾等.淺談虛擬制造技術的應用[J].煤礦機械,2011(06):10-12.