汽車數(shù)字化設計

1、1第1章汽車數(shù)字化設計技術(shù)汽車數(shù)字化設計技術(shù)1.1概述概述1.2三維數(shù)字化建模技術(shù)三維數(shù)字化建模技術(shù)1.3數(shù)字化仿真技術(shù)1.4產(chǎn)品生命周期管理技術(shù)第1章汽車數(shù)字化設計技術(shù)汽車數(shù)字化設計技術(shù)由于不同品牌的同類汽車產(chǎn)品的性能趨同、開發(fā)和生產(chǎn)程序也趨同等原因，使得當前汽車企業(yè)間的競爭核心由原來的產(chǎn)品質(zhì)量和成本等變成以最低的成本、在最短的時間內(nèi)提供適銷對路的高品質(zhì)新產(chǎn)品的研究、設計、開發(fā)能力。技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新能力成為汽車企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵，

2、因此，新產(chǎn)品的研發(fā)在企業(yè)中的地位顯得尤為重要。提高企業(yè)新產(chǎn)品自主研發(fā)能力離不開高新技術(shù)的應用，以CAD（計算機輔助設計）、CAE（計算機輔助工程分析）、CAM（計算機輔助制造）和PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)為基礎的集成數(shù)字化設計和虛擬開發(fā)技術(shù)的應用已經(jīng)成為國際汽車工業(yè)發(fā)展的主要標志之一。數(shù)字化及數(shù)字化生產(chǎn)方式是世界汽車制造業(yè)的發(fā)展趨勢，發(fā)展方向之一是汽車開發(fā)過程中的零實物驗證，亦即在一個新車型的設計、開發(fā)的整個過程中，完全采用集成數(shù)字化設

3、計和虛擬開發(fā)技術(shù)進行設計方案優(yōu)化、性能仿真分析和驗證評價，省去實物樣車制作和實驗驗證。采用先進的數(shù)字化設計和虛擬開發(fā)技術(shù)，福特和通用1999年宣布實現(xiàn)全新車型開發(fā)周期為22個月和24個月，最終目標是12～18個月。為了實現(xiàn)高速度開發(fā)，美國三大汽車公司于2000年簽訂了共用零部件協(xié)議，通用公司提出在因特網(wǎng)環(huán)境采購零部件計劃，并提出了產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)與協(xié)同商務的概念(CollabativeProductDevelopmentCommerce)；

4、繼而德國大眾提出了平臺化技術(shù)，福特公司提出了零部件矩陣的概念；此后通用、大眾和豐田三大集團協(xié)議共建部分標準零部件數(shù)據(jù)庫等。這些格局變化的目的，是實現(xiàn)零部件系列化、低成本和高質(zhì)量的開發(fā)。寶馬已經(jīng)可以在3個多月內(nèi)把一款新車的生產(chǎn)能力提高到峰值，這在10年前需要至少2～3年時間。寶馬集團董事會成員、負責全球產(chǎn)品生產(chǎn)的NberReithofer博士說：“過去更新一個車型的生產(chǎn)線需要數(shù)月的時間，現(xiàn)在已不可同日而語。數(shù)字化設計與生產(chǎn)方法的應用，使我

5、們可以更快地為顧客提供新的汽車產(chǎn)品?！盤DFcreatedwithpdfFactytrialversion3不難看出，汽車數(shù)字化設計技術(shù)是一個跨學科的綜合性技術(shù)，它包括汽車數(shù)字化定義、仿真、可視化、虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)集成、優(yōu)化等。主要是指在計算機平臺上，通過三維CADCAE軟件，建立完整的汽車數(shù)字化樣車（包括汽車本身及所包括的機械系統(tǒng)、發(fā)動機、儀器儀表等配套產(chǎn)品），組成數(shù)字化樣車的每個部件除了準確定義三維幾何圖形外，還賦有相互間的裝配關(guān)系、

6、技術(shù)關(guān)聯(lián)、工藝、公差、人力資源、材料、制造資源、成本等信息，數(shù)字樣車應具有從產(chǎn)品設計、制造到產(chǎn)品維護各階段所需的所有功能，為產(chǎn)品和流程開發(fā)以及從產(chǎn)品概念設計到產(chǎn)品維護整個產(chǎn)品生命周期的信息交流和決策提供一個平臺。作為汽車工業(yè)重要環(huán)節(jié)的設計，數(shù)字化技術(shù)主要體現(xiàn)在三維數(shù)字化建模技術(shù)、三維仿真技術(shù)和產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)管理技術(shù)。2數(shù)字化設計的優(yōu)點數(shù)字化設計的優(yōu)點數(shù)字化設計具有如下優(yōu)點：（1）高效性三維設計直接反映設計人員的想法，自動生成二維投

7、影視圖，簡化人工繪圖的工作量。三維模型和二維圖紙之間自動保持尺寸一致，提高設計效率。（2）經(jīng)濟性數(shù)字樣車可以進行干涉檢查、靜力學、動力學、機構(gòu)運動、溫度場、電磁場、結(jié)構(gòu)碰撞等性能仿真，大大減少甚至取消實物樣車。（3）重用性汽車標準件、常用件、通用件和平臺產(chǎn)品等的數(shù)字化產(chǎn)品可以被相關(guān)人員重用，并可以不斷地對可重用的知識資產(chǎn)進行優(yōu)化。（4）協(xié)同性在網(wǎng)絡時代數(shù)字化信息的傳遞速度按照秒的量級計算，相比按小時計算的手工傳遞紙質(zhì)文件要高出成千上萬倍

8、。另外，一個數(shù)字化信息可以被不受數(shù)量和地點限制的人員同時訪問。有了上述兩個條件，使得不同專業(yè)、不同地點的設計人員開展實時的協(xié)同工作成為可能。（5）追溯性數(shù)字化設計過程中每一個里程碑均可以按照一定的規(guī)則保留下來。其中包括原始的設計要求、設計與變更的歷史和原因、各種仿真分析的結(jié)果、審批的過程與批示、各項任務開始與完成的日期等內(nèi)容。由此可見，采用數(shù)字化設計將極大地提高新產(chǎn)品的設計能力。PDFcreatedwithpdfFactytrialve