汽車產品協(xié)同數(shù)字化設計與制造應用研究

喻 偉

（三江航天萬峰科技發(fā)展有限公司，湖北 孝感 432000）

汽車產品協(xié)同數(shù)字化設計與制造應用研究

喻 偉

（三江航天萬峰科技發(fā)展有限公司，湖北 孝感 432000）

隨著全球經(jīng)濟一體化進程的加快，為汽車制造行業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)，汽車企業(yè)為了在激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地，就必須進行技術改革，走在時代前沿。但汽車制造作為龐大的一種系統(tǒng)工程，只有在引進高科技的基礎上，加強與其他企業(yè)的合作關系，才能夠將企業(yè)優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來。因此，文章將圍繞協(xié)同數(shù)字化設計汽車產品和制造應用等方面進行闡述。

汽車產品；協(xié)同數(shù)字化設計；制造應用

1 何謂協(xié)同設計

1.1 協(xié)同設計起源

在上世紀八十年代，各行各業(yè)的市場競爭壓力都在加大，人們?yōu)榱饲蟮蒙妫娂娂尤氘a品創(chuàng)新的浪潮中。隨著產品開發(fā)中新方法和新技術的使用，逐漸出現(xiàn)了敏捷制造、CIMS、虛擬設計、并行工程和精益生產等新技術和管理概念，改變了企業(yè)原有工作協(xié)調、組織管理、信息交流和任務分配等形式。

伴隨著科技的迅猛發(fā)展，計算機應用已經(jīng)從單用戶的工作模式過渡到多用戶協(xié)作模式，衍生并完善了人機交互理論，隨后便出現(xiàn)了計算機協(xié)同支持工作之一重要概念，簡稱CSCW。提出CSCW概念的公司來自美國，這一概念全面結合了心理學、計算機科學、認知科學、社會學和人機科學等內容，使其形成了一個新興的應用研究型領域。

1.2 協(xié)同設計含義

以計算機為支撐，位于各個地域的工作人員圍繞共同的一個項目協(xié)作，將設計任務平均分配，同時設計工作交互設計的過程便稱為協(xié)同設計（CSCD）。實現(xiàn)不同層次和不同領域工作人員共享資源信息的過程便是其目的。協(xié)同設計能夠將各種競爭、耦合和沖突協(xié)調好，實現(xiàn)跨時空、跨區(qū)域的協(xié)作愿望，以此來完成多元化市場發(fā)展的需要。

2 何謂協(xié)同數(shù)字化設計汽車產品

2.1 關于數(shù)字化協(xié)同設計的目的

數(shù)字化協(xié)同設計和制造是新時代發(fā)展背景下衍生的產物，是時代發(fā)展的必然趨勢，其主要目的是為了提高產品設計的質量，縮短開發(fā)周期，降價開發(fā)成本。

2.2 設計方式的優(yōu)點

（1）符合顧客個性化要求。隨著國民經(jīng)濟的提升，人們逐漸提高了對產品設計制造的要求，因而現(xiàn)代化的產品不但要滿足價格、功能和質量等基本要求，還要滿足產品的耐用性能和外觀等需求。滿足顧客個性化的需求是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的必要條件，因而有許多企業(yè)選擇通過網(wǎng)絡平臺為顧客“私人訂制”汽車，根據(jù)不同顧客的需求，制造不同型號和類型。另外網(wǎng)絡技術還能夠幫助企業(yè)建立一個顧客交流平臺，及時了解顧客所需，設計者也能通過這個平臺通顧客探討汽車設計問題，了解顧客個性化特點，在此基礎上將多樣化、多功能的汽車產品設計出來。

（2）數(shù)字化設計功能的運用。數(shù)字化能夠實現(xiàn)汽車制造企業(yè)從傳統(tǒng)產業(yè)到現(xiàn)代化高技術產業(yè)的過渡。在開發(fā)設計汽車產品時，設計者需要掌握數(shù)字化使用技能和添加數(shù)值化工具，通過計算機的作用來控制設計制造汽車產品的過程，把握產品數(shù)據(jù)管理、數(shù)字化定義和數(shù)字化預裝配的關鍵，以期將無紙化的產品設計模式和虛擬制造技術實現(xiàn)。另外，好的數(shù)字化協(xié)同設計是以三維模型為基礎的，其通過建模、仿真計算、數(shù)字化工藝、數(shù)字化裝配等流程來完成產品的設計，其中還需要增加數(shù)字化試驗的過程，其主要是用于產品驗證，可有效降低產品開發(fā)所需要的成本。

（3）網(wǎng)絡化設計過程。經(jīng)濟全球一體化的到來，對汽車制造企業(yè)而言是機遇也是挑戰(zhàn)，他們能夠打開生產的大門，迎接來自其他區(qū)域的訂單，但在網(wǎng)絡技術如此發(fā)達的今天，若顧客難以和企業(yè)進行有效溝通，企業(yè)設計制造的速度過于緩慢等，都會限制企業(yè)的發(fā)展。因而企業(yè)應當合理的將制造的資源和設計進行異構，分布，在潛在的客戶群區(qū)域駐扎，采用異地制造和設計的方式，有利于將企業(yè)的利潤和影響力提升。

（4）滿足協(xié)同需要。汽車產品是一個大型物件，其是由多種部件共同構成，因而能夠將其劃分為不同的功能模塊，并組建多支不同技能的團隊，每一個團隊負責不同部件，同時需要加強團隊之間協(xié)作交流的能力，這樣才有利于產品質量的保證。從本質上來講，汽車產品最終開發(fā)的速度和質量取決于不同人員和不同團隊之間協(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)同合作的機制，這樣有利于管理者對項目監(jiān)控管理目標的實現(xiàn)。

（5）產品生命周期的滿足。多樣化的汽車產品，滿足不同顧客的需求。企業(yè)若想要拓展自身的銷售渠道，就需要從產品的開發(fā)初期著手，全方面的考慮產品設計、維護、制造、回收、市場需求，銷售等環(huán)節(jié)的變化。隨后將一個具有統(tǒng)一性、不完整信息表達性、全生命周期性以及擴充性等特性的汽車產品模型設計出來，同時設計者應當加強CΑX/DFX封裝組建的研制工作，盡可能綜合性的優(yōu)化和規(guī)劃汽車產品在全生命周期過程中的設計影響因素，爭取設計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，汽車產品的設計開發(fā)工作會涉及到大量的制造數(shù)據(jù)、設計數(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，丟失了任何一項數(shù)據(jù)都會影響到協(xié)作工作的穩(wěn)定性。因而我們在數(shù)據(jù)存儲和利用過程中，需要借助到三維圖形的作用，其能確保數(shù)據(jù)的準確性，還能實現(xiàn)異地資源信息共享。

2.3 數(shù)值化系統(tǒng)設計過程

僅需要一臺計算機，企業(yè)和顧客、設計者和設計者、設計者和顧客之間就能進行無障礙的溝通交流。對于某一個具體的產品設計而言，企業(yè)在征詢顧客的建議和愿望以后，制定出一份詳盡的任務規(guī)劃，設計者對這個任務進行分解，按照規(guī)劃中的要求對進行產品開發(fā)與設計。

3 總結

根據(jù)筆者對協(xié)同理論知識和協(xié)通設計的理解，發(fā)現(xiàn)國內的汽車行業(yè)現(xiàn)目前在協(xié)同數(shù)字化技術的應用方面還處于緩慢成長的階段，極度缺乏對多項關鍵技術的研究和探索精神，尤其是在異地產品的協(xié)同數(shù)字化設計、異地協(xié)同的數(shù)字化設計、異地協(xié)同的工作技能、制造技術、異地產品的數(shù)據(jù)管理技術以及虛擬產品的開發(fā)技術等方面，而這極大的限制了國內汽車企業(yè)市場的拓展能力，難以在激烈的市場競爭中繼續(xù)生存，因此，筆者認為汽車企業(yè)與企業(yè)之間應當協(xié)同合作，根據(jù)顧客不同的需求，均衡的分配任務，有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。

［1］胡偉明.汽車產品協(xié)同數(shù)字化設計和制造的研究與應用［J］.汽車科技，2011（04）∶10-13+17.

［2］劉英，易紅，倪中華，孟秀麗，倪曉宇.機床產品協(xié)同數(shù)字化設計與制造關鍵技術的研究［J］.組合機床與自動化加工技術，2005（07）∶108-110+112.

［3］蘇丹丹.汽車產品協(xié)同數(shù)字化設計和制造分析［J］.科技風，2012（08）∶39.

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