淺談虛擬制造技術(shù)與汽車制造工藝的發(fā)展

葉劍華

摘要：當(dāng)前購車人數(shù)的不斷提升，汽車行業(yè)迎來了發(fā)展的繁榮時(shí)期。虛擬制造技術(shù)是通過對(duì)于產(chǎn)品的模擬和預(yù)測(cè)，通過建模仿真等方式來加強(qiáng)生產(chǎn)，虛擬制造技術(shù)起源于20世紀(jì)末期，當(dāng)前在許多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，為提升生產(chǎn)效率提高經(jīng)濟(jì)效益做出了巨大貢獻(xiàn)。本文介紹了虛擬制造技術(shù)的基本概念和在汽車制造工藝中的應(yīng)用和發(fā)展，希望虛擬制造技術(shù)能給汽車制造創(chuàng)造更好的發(fā)展條件，讓我國的汽車制造水平更上一層樓。

關(guān)鍵詞：虛擬制造技術(shù);汽車制造;工藝發(fā)展

引言：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓我們當(dāng)前社會(huì)向著信息化和數(shù)字化邁進(jìn)，在各行各業(yè)當(dāng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，推動(dòng)了制造行業(yè)的快速發(fā)展。當(dāng)前隨著人們購車需求的不斷增加，對(duì)于車輛的外型、性能等都提出了更多新的要求，虛擬制造技術(shù)能夠根據(jù)市場(chǎng)的需求通過計(jì)算機(jī)建模仿真可以讓生產(chǎn)制造變得更加方便，節(jié)省了大量的人力物力資源，大大提升了制造工作的工作效率，近年來虛擬制造技術(shù)在汽車制造中得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)汽車制造業(yè)的發(fā)展起重要的推動(dòng)作用。

一、虛擬制造技術(shù)的概述

虛擬制造技術(shù)是使用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)作為前提，對(duì)設(shè)計(jì)和制造過程進(jìn)行統(tǒng)一建模，從而達(dá)到預(yù)測(cè)產(chǎn)品的成本、性能和制造工藝的目的，節(jié)省設(shè)計(jì)和制造的時(shí)間同時(shí)讓資源得到更加合理的配置。虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量滿足用戶的需求，同時(shí)讓生產(chǎn)效率得到限制提升，有效控制成本，從而實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。自20世紀(jì)末期虛擬制造技術(shù)興起以來，我國也展開了對(duì)于虛擬制造技術(shù)的研究，同時(shí)取得了一定的研究成果。

1. 虛擬制造技術(shù)的特點(diǎn)

首先虛擬制造技術(shù)能夠以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行高度集成和全方位的仿真，通過資源的組合和產(chǎn)品的藩鎮(zhèn)過程保證制造產(chǎn)品的科學(xué)性和合理性，這都為我國汽車行業(yè)的發(fā)展提供了更加廣闊的發(fā)展空間。在虛擬制造技術(shù)的實(shí)際操作過程中，在控制流、信息流和物質(zhì)流的協(xié)調(diào)作用下，能夠真是模擬出生產(chǎn)制造的過程，并且對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)在制造中使用最科學(xué)合理的工藝，降低生產(chǎn)制造的成本提高生產(chǎn)制造的效率。

2. 虛擬制造技術(shù)出現(xiàn)的必然趨勢(shì)

許多大型的企業(yè)面臨著顧客需求的逐漸多樣化，且需要應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能出現(xiàn)變化的市場(chǎng)環(huán)境，隨著企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，同時(shí)為了避免由于大規(guī)模制造帶來的風(fēng)險(xiǎn)，追求最大化的經(jīng)濟(jì)效益，虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用節(jié)約了大量的人力物力資源，為推動(dòng)我國生產(chǎn)效率提升做出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，給虛擬制造技術(shù)提供了更加強(qiáng)有力的基礎(chǔ)，虛擬制造技術(shù)能夠有效解決并且評(píng)估大型制造系統(tǒng)在運(yùn)行之前存在的風(fēng)險(xiǎn)，且能幫助企業(yè)有效規(guī)避大規(guī)模生產(chǎn)制造的風(fēng)險(xiǎn)，還能有效提升生產(chǎn)制造的效率，進(jìn)行生產(chǎn)制造工作的全局優(yōu)化。

二、虛擬制造技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

1. 工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)境可視化

虛擬制造技術(shù)是在CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，以3D模型作為基礎(chǔ)，讓生產(chǎn)人員、設(shè)計(jì)人員等都能夠更加快速方便的觀察到與產(chǎn)品相關(guān)的信息，同時(shí)分析出生產(chǎn)制造需要的工藝還有設(shè)計(jì)中需要優(yōu)化的地方，節(jié)約圖紙和工作人員的理解時(shí)間，節(jié)約了大量的人力物力資源。同時(shí)還可以在此環(huán)境中分析運(yùn)動(dòng)學(xué)、物流、裝配等，為產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝提前做好規(guī)劃，是工藝規(guī)劃人員的高效工具和工藝規(guī)劃相關(guān)人員的高效工作平臺(tái)。

2. 計(jì)算程序化

虛擬制造技術(shù)以強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，可以提高對(duì)于數(shù)據(jù)的分析處理能力，便于信息的集中管理。

3. 知識(shí)擴(kuò)大化

計(jì)算機(jī)技術(shù)具有很好的存儲(chǔ)能力和數(shù)據(jù)處理能力，所以可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將先進(jìn)的知識(shí)進(jìn)行存檔和傳承，減少對(duì)于專家的依賴程度，同時(shí)如果出現(xiàn)人員調(diào)崗離職的現(xiàn)象也能夠有效應(yīng)對(duì)，需要不斷豐富資源庫中的內(nèi)容，提升企業(yè)內(nèi)部的知識(shí)儲(chǔ)備能力。

4. 降低風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)效益最大化

虛擬制造技術(shù)能夠讓潛在的風(fēng)險(xiǎn)可視化，模擬成實(shí)際的場(chǎng)景進(jìn)行運(yùn)行和設(shè)計(jì)就能發(fā)現(xiàn)其中存在的問題有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，并制定良好的優(yōu)化措施，這樣不僅降低了企業(yè)承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的概率還能降低企業(yè)的制造成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

三、虛擬制造技術(shù)為汽車工藝規(guī)劃解決的問題

1. 提供可視化的3D環(huán)境

虛擬治藏技術(shù)讓產(chǎn)品能夠在立體視窗中完整的展現(xiàn)出來，這樣能夠大大提高生產(chǎn)效率，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木纫卜浅８撸以?D立體環(huán)境中方便對(duì)產(chǎn)品的工藝進(jìn)行全方面的分析，有效規(guī)避之前2D圖紙的視覺局限表達(dá)不完全的缺陷，對(duì)于復(fù)雜的汽車工藝來說，其優(yōu)越性相當(dāng)明顯。。

2. 能夠提供并行的工作平臺(tái)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中是可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同操作的，各個(gè)部門之間可以快速溝通并且及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新，節(jié)約了大量的時(shí)間。在平臺(tái)當(dāng)中產(chǎn)品可以在設(shè)計(jì)的過程中同時(shí)進(jìn)行修改，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且修改產(chǎn)品中存在的問題，大大縮短了生產(chǎn)制造的周期，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。

3. 提供科學(xué)合理的工藝規(guī)劃方案和評(píng)估方法

通過虛擬制造技術(shù)可以對(duì)全局的生產(chǎn)制造過程進(jìn)行優(yōu)化，其中物流仿真能夠讓各個(gè)生產(chǎn)線達(dá)到生產(chǎn)力之間的均衡，讓工藝分析的科學(xué)合理性更強(qiáng)。其中人機(jī)工程仿真可以分析人工的生產(chǎn)運(yùn)作能力，對(duì)生產(chǎn)力進(jìn)行合理的安排，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的人員調(diào)配。運(yùn)動(dòng)仿真則可以判斷設(shè)備對(duì)生產(chǎn)效率是否造成影響，并根據(jù)其仿真進(jìn)行優(yōu)化。

4. 能夠提供生產(chǎn)成本運(yùn)算模塊

只要將生產(chǎn)中運(yùn)用到的各種成本數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)當(dāng)中，就可以自動(dòng)生成成本報(bào)表，便于控制生產(chǎn)過程的成本，還可以對(duì)生產(chǎn)過程的生產(chǎn)效率進(jìn)行有效的控制。

結(jié)語：

虛擬制造技術(shù)本身的目的就是對(duì)制造的全過程進(jìn)行優(yōu)化，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，對(duì)設(shè)計(jì)制造等生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)一的仿真和建模。虛擬制造技術(shù)能夠幫助企業(yè)有效規(guī)避生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率，應(yīng)用到汽車制造行業(yè)能夠幫助我國汽車制造工藝水平不斷提升，推動(dòng)我國汽車行業(yè)的不斷發(fā)展。

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