汽車產品協同數字化設計與制造應用研究

喻 偉

（三江航天萬峰科技發展有限公司，湖北 孝感 432000）

汽車產品協同數字化設計與制造應用研究

喻 偉

（三江航天萬峰科技發展有限公司，湖北 孝感 432000）

隨著全球經濟一體化進程的加快，為汽車制造行業帶來了巨大挑戰，汽車企業為了在激烈的市場競爭中占據一席之地，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工程，只有在引進高科技的基礎上，加強與其他企業的合作關系，才能夠將企業優勢充分的發揮出來。因此，文章將圍繞協同數字化設計汽車產品和制造應用等方面進行闡述。

汽車產品；協同數字化設計；制造應用

1 何謂協同設計

1.1 協同設計起源

在上世紀八十年代，各行各業的市場競爭壓力都在加大，人們為了求得生存，紛紛加入產品創新的浪潮中。隨著產品開發中新方法和新技術的使用，逐漸出現了敏捷制造、CIMS、虛擬設計、并行工程和精益生產等新技術和管理概念，改變了企業原有工作協調、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展，計算機應用已經從單用戶的工作模式過渡到多用戶協作模式，衍生并完善了人機交互理論，隨后便出現了計算機協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同設計（CSCD）。實現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。協同設計能夠將各種競爭、耦合和沖突協調好，實現跨時空、跨區域的協作愿望，以此來完成多元化市場發展的需要。

2 何謂協同數字化設計汽車產品

2.1 關于數字化協同設計的目的

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

2.2 設計方式的優點

（1）符合顧客個性化要求。隨著國民經濟的提升，人們逐漸提高了對產品設計制造的要求，因而現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代企業發展的必要條件，因而有許多企業選擇通過網絡平臺為顧客“私人訂制”汽車，根據不同顧客的需求，制造不同型號和類型。另外網絡技術還能夠幫助企業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）數字化設計功能的運用。數字化能夠實現汽車制造企業從傳統產業到現代化高技術產業的過渡。在開發設計汽車產品時，設計者需要掌握數字化使用技能和添加數值化工具，通過計算機的作用來控制設計制造汽車產品的過程，把握產品數據管理、數字化定義和數字化預裝配的關鍵，以期將無紙化的產品設計模式和虛擬制造技術實現。另外，好的數字化協同設計是以三維模型為基礎的，其通過建模、仿真計算、數字化工藝、數字化裝配等流程來完成產品的設計，其中還需要增加數字化試驗的過程，其主要是用于產品驗證，可有效降低產品開發所需要的成本。

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

（4）滿足協同需要。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，汽車產品最終開發的速度和質量取決于不同人員和不同團隊之間協同工作的能力和效果。企業若想要將協作的效率提高，首先需要建立的是協同合作的機制，這樣有利于管理者對項目監控管理目標的實現。

（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。企業若想要拓展自身的銷售渠道，就需要從產品的開發初期著手，全方面的考慮產品設計、維護、制造、回收、市場需求，銷售等環節的變化。隨后將一個具有統一性、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，盡可能綜合性的優化和規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，減少和避免返工現象。

（6）交換共享數據資源。眾所周知，汽車產品的設計開發工作會涉及到大量的制造數據、設計數據和分析數據，這些數據是相互聯系，相輔相成的，丟失了任何一項數據都會影響到協作工作的穩定性。因而我們在數據存儲和利用過程中，需要借助到三維圖形的作用，其能確保數據的準確性，還能實現異地資源信息共享。

2.3 數值化系統設計過程

僅需要一臺計算機，企業和顧客、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，企業在征詢顧客的建議和愿望以后，制定出一份詳盡的任務規劃，設計者對這個任務進行分解，按照規劃中的要求對進行產品開發與設計。

3 總結

根據筆者對協同理論知識和協通設計的理解，發現國內的汽車行業現目前在協同數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同數字化設計、異地協同的數字化設計、異地協同的工作技能、制造技術、異地產品的數據管理技術以及虛擬產品的開發技術等方面，而這極大的限制了國內汽車企業市場的拓展能力，難以在激烈的市場競爭中繼續生存，因此，筆者認為汽車企業與企業之間應當協同合作，根據顧客不同的需求，均衡的分配任務，有利于實現可持續發展目標。

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［2］劉英，易紅，倪中華，孟秀麗，倪曉宇.機床產品協同數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.汽車產品協同數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