葉劍華
摘要:當前購車人數(shù)的不斷提升,汽車行業(yè)迎來了發(fā)展的繁榮時期。虛擬制造技術是通過對于產(chǎn)品的模擬和預測,通過建模仿真等方式來加強生產(chǎn),虛擬制造技術起源于20世紀末期,當前在許多領域中都得到了廣泛的應用,為提升生產(chǎn)效率提高經(jīng)濟效益做出了巨大貢獻。本文介紹了虛擬制造技術的基本概念和在汽車制造工藝中的應用和發(fā)展,希望虛擬制造技術能給汽車制造創(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。
關鍵詞:虛擬制造技術;汽車制造;工藝發(fā)展
引言:計算機網(wǎng)絡技術讓我們當前社會向著信息化和數(shù)字化邁進,在各行各業(yè)當中得到了非常廣泛的應用,推動了制造行業(yè)的快速發(fā)展。當前隨著人們購車需求的不斷增加,對于車輛的外型、性能等都提出了更多新的要求,虛擬制造技術能夠根據(jù)市場的需求通過計算機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在汽車制造中得到了廣泛的應用,對汽車制造業(yè)的發(fā)展起重要的推動作用。
一、虛擬制造技術的概述
虛擬制造技術是使用計算機的仿真技術作為前提,對設計和制造過程進行統(tǒng)一建模,從而達到預測產(chǎn)品的成本、性能和制造工藝的目的,節(jié)省設計和制造的時間同時讓資源得到更加合理的配置。虛擬制造技術的應用能夠有效提高產(chǎn)品的質量滿足用戶的需求,同時讓生產(chǎn)效率得到限制提升,有效控制成本,從而實現(xiàn)高效生產(chǎn)。自20世紀末期虛擬制造技術興起以來,我國也展開了對于虛擬制造技術的研究,同時取得了一定的研究成果。
1. 虛擬制造技術的特點
首先虛擬制造技術能夠以計算機信息技術為基礎進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。在虛擬制造技術的實際操作過程中,在控制流、信息流和物質流的協(xié)調作用下,能夠真是模擬出生產(chǎn)制造的過程,并且對產(chǎn)品的性能進行預測,同時在制造中使用最科學合理的工藝,降低生產(chǎn)制造的成本提高生產(chǎn)制造的效率。
2. 虛擬制造技術出現(xiàn)的必然趨勢
許多大型的企業(yè)面臨著顧客需求的逐漸多樣化,且需要應對隨時可能出現(xiàn)變化的市場環(huán)境,隨著企業(yè)之間的競爭越來越激烈,同時為了避免由于大規(guī)模制造帶來的風險,追求最大化的經(jīng)濟效益,虛擬制造技術的應用節(jié)約了大量的人力物力資源,為推動我國生產(chǎn)效率提升做出了巨大的貢獻。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,給虛擬制造技術提供了更加強有力的基礎,虛擬制造技術能夠有效解決并且評估大型制造系統(tǒng)在運行之前存在的風險,且能幫助企業(yè)有效規(guī)避大規(guī)模生產(chǎn)制造的風險,還能有效提升生產(chǎn)制造的效率,進行生產(chǎn)制造工作的全局優(yōu)化。
二、虛擬制造技術應用的優(yōu)點
1. 工藝規(guī)劃設計環(huán)境可視化
虛擬制造技術是在CAD技術的基礎上發(fā)展出來的,以3D模型作為基礎,讓生產(chǎn)人員、設計人員等都能夠更加快速方便的觀察到與產(chǎn)品相關的信息,同時分析出生產(chǎn)制造需要的工藝還有設計中需要優(yōu)化的地方,節(jié)約圖紙和工作人員的理解時間,節(jié)約了大量的人力物力資源。同時還可以在此環(huán)境中分析運動學、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)劃相關人員的高效工作平臺。
2. 計算程序化
虛擬制造技術以強大的計算機技術作為基礎,擁有強大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能,可以提高對于數(shù)據(jù)的分析處理能力,便于信息的集中管理。
3. 知識擴大化
計算機技術具有很好的存儲能力和數(shù)據(jù)處理能力,所以可以利用計算機技術將先進的知識進行存檔和傳承,減少對于專家的依賴程度,同時如果出現(xiàn)人員調崗離職的現(xiàn)象也能夠有效應對,需要不斷豐富資源庫中的內容,提升企業(yè)內部的知識儲備能力。
4. 降低風險實現(xiàn)效益最大化
虛擬制造技術能夠讓潛在的風險可視化,模擬成實際的場景進行運行和設計就能發(fā)現(xiàn)其中存在的問題有效規(guī)避風險,并制定良好的優(yōu)化措施,這樣不僅降低了企業(yè)承擔風險的概率還能降低企業(yè)的制造成本,實現(xiàn)效益最大化。
三、虛擬制造技術為汽車工藝規(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,同時數(shù)據(jù)傳輸?shù)木纫卜浅8撸以?D立體環(huán)境中方便對產(chǎn)品的工藝進行全方面的分析,有效規(guī)避之前2D圖紙的視覺局限表達不完全的缺陷,對于復雜的汽車工藝來說,其優(yōu)越性相當明顯。。
2. 能夠提供并行的工作平臺
在計算機網(wǎng)絡中是可以實現(xiàn)協(xié)同操作的,各個部門之間可以快速溝通并且及時進行數(shù)據(jù)的更新,節(jié)約了大量的時間。在平臺當中產(chǎn)品可以在設計的過程中同時進行修改,及時發(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. 提供科學合理的工藝規(guī)劃方案和評估方法
通過虛擬制造技術可以對全局的生產(chǎn)制造過程進行優(yōu)化,其中物流仿真能夠讓各個生產(chǎn)線達到生產(chǎn)力之間的均衡,讓工藝分析的科學合理性更強。其中人機工程仿真可以分析人工的生產(chǎn)運作能力,對生產(chǎn)力進行合理的安排,實現(xiàn)科學合理的人員調配。運動仿真則可以判斷設備對生產(chǎn)效率是否造成影響,并根據(jù)其仿真進行優(yōu)化。
4. 能夠提供生產(chǎn)成本運算模塊
只要將生產(chǎn)中運用到的各種成本數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)當中,就可以自動生成成本報表,便于控制生產(chǎn)過程的成本,還可以對生產(chǎn)過程的生產(chǎn)效率進行有效的控制。
結語:
虛擬制造技術本身的目的就是對制造的全過程進行優(yōu)化,以先進的計算機技術作為基礎,對設計制造等生產(chǎn)過程進行統(tǒng)一的仿真和建模。虛擬制造技術能夠幫助企業(yè)有效規(guī)避生產(chǎn)風險,提高生產(chǎn)效率,應用到汽車制造行業(yè)能夠幫助我國汽車制造工藝水平不斷提升,推動我國汽車行業(yè)的不斷發(fā)展。
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