专题橙匿

这是新世纪汽车工业生产及装试技术的发展趋势之一。

通用．福特．戴 克．日产等公司设想应用一种总线模块化模型．实施大规模定制的生产供应体制。

念

随着计算机技术和各种工程应用软件技术的不断发展．为汽车企业应用虚拟技术进行产品开发、装试生产准备和管理．远程交互等应用提供了一个良好的技术平台。

目前．虚拟技术主要应用在以下几个方面。

‘

地模拟产品的三维装配过程。装配完后一般进行干涉检查，以检验零件间是否发生干涉或超过了定义的间隙限制．虚拟装配直接影响后续的有限元分析和动态仿真的结果。

（３）虚拟装配技术的应用虚拟装配技术将广泛应用虚拟

他们认为，今后汽车产品必将设计

成能在不同场所进行局部装配的结构模块，然后再汇集起来进行最终装配．即在按一定标准的主模块上工作，但又允许插入任何要求和不同时间的分模块．构成总线模块．而最终装配可以根据客户要求．在各地的装配点、经销点或是在客户家中完成。总线模块还可能是一种初期发展的全模块化生产方式．随着科技进步．还可能出现新的模块模型。这一切都借助先进的计算机虚拟现实技术．神经系统技术．模

制造技术，以计算机支持的仿真技术

为前提．形成虚拟的环境、虚拟的制造过程．虚拟的产品．虚拟的企业．从而大大缩短产品开发周期．提高一次成功率。特别是网络技术的高速发展．企业通过国际互联网、局域网和内部网，可以实现对世界上任何地方用户的定单组建动态联盟企业，进行异地设计．异地制造．然后在最接近用户的生产基地制造威产品。

在虚拟装配过程中．可以早期发现设计．制造中可能出现的问题，在产品实际生产前即采取措施，保证产

ａ．产品虚拟设计技术。主要包括

虚拟产品开发平台．虚拟测试．虚拟装配以及加工。装配，试验设备和夹具的设计等。

ｂ．产品虚拟装配。根据产品设计的形状特征．精度特征及产品的装

配要求．三维真实地模拟产品的装配过程．以检验产品的可装配性。

ｃ．虚拟企业平台。虚拟企业协

同工作环境．支援异地设计．异地

装配．异地试验的环境．特别是基于广域网的三维图形的异地快速传递．程序控制．人机交互等环境。

虚拟制造技术是利用虚拟现实．仿真和网络等现代先进技术．以产品的开发生产为主线．通过统一建模在计算机上形成一个虚拟制造环境。在这个环境中实时地，并行地对产品开发的全寿命周期和企业运行等一切生产活动进行仿真。检查产品设计的合理性和缺陷．预测其使用性能，可制造性．制造周期．成本和利润．以便及时修改和优化产品的设计与工艺．优化企业资源配置．更有效地灵活组织生产，最终获得最佳的产品质量．最低的成本和最短的开发周期．提高企业的市场快速反应能力和竞争能力。

虚拟装配是在对部件或整机进行有限元分析或动态分析之前．要先对已完成造型设计的虚拟零件进行虚拟装配。虚拟装配是零件模型按约束关系进行重新定位的过程．它根据产品设计的形状特性及精度特性．真实

糊控制技术和网络技术等来实现。

与此同时．网络汽车将成为传统汽车和现代信息技术高度结晶的产物．汽车与网络的整合将产生很大的附加值．有可能促使汽车成为新世纪一种高科技产品。２。２数字化和虚拟技术的应用

（１）数字化．智能化技术在装试中的应用

数字化．智能化是先进制造技术和机电产品的发展方向。将数字化技术用于汽车及零部件装试过程．可大大提高装试过程的柔性；将智能化技术注入先进制造技术和产品．可使之具有。智慧”．能部分代替人的脑力劳动。

智能工业机器人技术包括机器人及装配系统模块化设计与技术．柔性装配机器人系统集成技术．装配的拟实系统技术、面向机器人的装配设计技术等。

智能化测量试验及故障诊断与维修技术。

｛２）虚拟制造和虚拟装配的概

品的一次性成功．从而降低了成本，

缩短了产品开发周期，能根据用户需求或市场变化，快速进行变型设计．增强产品竞争力。

福特汽车公司已经将虚拟装配技术应用到新车型的开发之中。他们将车辆的零部件在ＣＡＤ系统中建模．然后将模型文件传输到虚拟环境中，系统的硬件设备采用ＳＧＩ图形工作站．大屏幕显示器．数据手套和头盔等。通过头盔的定位装置跟踪用户头部运动位置．从而改变显示器中的虚拟场景．浏览货架上的零件；通过数据手套检测手的各种动作，实现对虚拟场景中零件的抓取．移动．。装配等动作，从而可充分发挥人的主动性．创造性，实现产品装配的最优过程。

１４）虚拟制造和网络制造技术的主要研究内容

虚拟制造和网络制造技术是各个单元技术在虚拟现实和网络环境下的有机集成．产品的设计开发是其核

２Ｉ汽车工艺与材料ＡＴ＆Ｎｔ万　方数据

２００８年第５期