摘要：隨著人們生活水平的提高，中國的科技迅速發(fā)展，虛擬制造技術(shù)也取得了巨大突破，日益成熟，特別是在汽車組裝過程中取得的成果尤為顯著。汽車組裝相關(guān)技術(shù)人員通過模擬技術(shù)生產(chǎn)非常現(xiàn)實實用的零部件，同時為汽車組裝工程的完成提供了有效的發(fā)展路徑，在制造過程中的有效解決了各種問題，提供了新的機會，促進了虛擬制造技術(shù)在汽車組裝過程中的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛擬制造技術(shù);汽車;裝配工藝;實踐應用

0 ?引言

虛擬制造基于模擬技術(shù)和虛擬模型，在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域結(jié)合模型，優(yōu)化產(chǎn)品設計，改變汽車零部件地一些缺點，實現(xiàn)產(chǎn)品的低廉成本制。在目前虛擬制造的實際應用中，實現(xiàn)虛擬制造在汽車工業(yè)地大力支持下，有效提高汽車組裝過程的效率和質(zhì)量，實現(xiàn)了汽車組裝的優(yōu)化設計。目前虛擬制造在汽車制造領(lǐng)域仍然具有較強的應用優(yōu)勢，加強虛擬制造的研究和應用在中國對促進汽車產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展起著重要作用。

1 ?虛擬制造技術(shù)概況

虛擬制造技術(shù)（virtual manufacturing technology，VMT）以模擬技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)，利用計算機技術(shù)對產(chǎn)品設計和生產(chǎn)全過程進行建模，對產(chǎn)品設計、加工和裝配的全過程進行模擬，通過虛擬制造對產(chǎn)品設計從階段開始模擬產(chǎn)品性能和整個制造過程，在設計、生產(chǎn)等方面實現(xiàn)產(chǎn)品整體優(yōu)化，全面提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，并在產(chǎn)品整個生產(chǎn)過程中通過虛擬制造，進一步提高生產(chǎn)管理和各個領(lǐng)域的資源規(guī)劃。在整個生產(chǎn)活動中進行科學安排，能夠最小化生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本，提高各方面的效益。汽車工業(yè)產(chǎn)品通過這樣的虛擬制造，汽車企業(yè)的競爭力明顯提高，管理更加科學。目前虛擬制造的實際應用并不多，是一種新技術(shù)，但虛擬制造在制造領(lǐng)域的實際應用廣泛，虛擬制造的實際價值受到許多企業(yè)的重視。未來，虛擬制造有望成為推動制造業(yè)綜合革新的核心技術(shù)。

該項技術(shù)的所有裝配過程基本上是對計算機中制造產(chǎn)品的全過程的真實反應，基于現(xiàn)代先進地計算機及大數(shù)據(jù)云服務器地背景下，這項技術(shù)有很大的發(fā)揮空間。通過團隊協(xié)作和建構(gòu)模型，產(chǎn)品性能和整體可以對生產(chǎn)過程進行全面的模擬和評價，這樣可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品本身的問題，及時解決問題，優(yōu)化產(chǎn)品的性能和生產(chǎn)，這與設計到生產(chǎn)、復檢的全過程有關(guān)。這包含實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)全方位控制和管理的許多重要環(huán)節(jié)，避免產(chǎn)品生產(chǎn)中不必要的浪費。

要將該項創(chuàng)新技術(shù)實踐于組裝工程和產(chǎn)品設計，應當在車企中全方位地設計和合理安排制造工藝及生產(chǎn)線，通過一些計算機或者軟件對零件進行設計及后期處理分析及生產(chǎn)，最終為做實物奠定基礎(chǔ)?；谒械难b配步驟中，能夠?qū)λ胁襟E進行復現(xiàn)，檢查裝配步驟，保證在汽車組裝中不發(fā)生重復設計等變化，全面提高裝配效率;另外，通過虛擬制造技術(shù)的應用，使企劃公司在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)內(nèi)產(chǎn)品的設計分析，提高整體包裝工藝的效率，使企業(yè)專注于技術(shù)和管理優(yōu)化，在資源有限的情況下提高企業(yè)的競爭力。

2 ?虛擬制造技術(shù)應用

2.1 構(gòu)建大型信息庫

在汽車組裝步驟里，基于該項技術(shù)地特殊功能，能夠把汽車裝配中地所有數(shù)據(jù)采用分類地方式，依次是產(chǎn)品、資源及過程3種。這樣基于汽車裝配地步驟中，這些零件地一些數(shù)據(jù)、車身、零件和標準零件之間地各種關(guān)聯(lián)，主要是為了實踐經(jīng)營者、生產(chǎn)線、零部件之間地邏輯關(guān)聯(lián)。在汽車組裝過程中，是基于車企地生產(chǎn)線標準及實際研究出地結(jié)構(gòu)。因此，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要是定義企業(yè)目前的數(shù)據(jù)需求和標準，其中這里面所包含的產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模型，再定義能夠?qū)榆嚻髽藴实亟缑嫘畔?，如名稱、組號、說明、模型、汽車零部件等重要信息，資源結(jié)構(gòu)是根據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)情況，汽車企業(yè)重新定義資源的數(shù)量和結(jié)構(gòu)，過程要素主要是針對實際汽車組裝過程和軟件操作接口的定義。根據(jù)實際的汽車組裝工程，可以先建立十三種通用資源庫，罐裝設備、檢測設備、材料架、包括傳動工具等，這些設備地建立可以更好地為車企提供發(fā)展范例和模板，為今后車企地健康成長和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.2 輸入資料信息

通過對汽車裝配步驟地觀察，采取該項技術(shù)得到的資料大部分為產(chǎn)品數(shù)據(jù)及工藝數(shù)據(jù)。其中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)大體可以是將一些參數(shù)及數(shù)據(jù)統(tǒng)一引進到整合軟件中，通過相應的接口程序?qū)⑺袛?shù)據(jù)信息和資源傳送到后臺數(shù)據(jù)基文件，并利用一些腳本程序?qū)⒄麄€BOM地圖的數(shù)據(jù)和信息資源傳送到產(chǎn)品屬性，最終正確定義產(chǎn)品屬性。這些數(shù)據(jù)可以通過腳本程序自動獲取與汽車組裝過程中的各種相關(guān)的標準和要求，再進一步獲取過程數(shù)據(jù)后，通過建立流程模塊，用于符合企業(yè)實際情況的標準，確定實際的汽車組裝流程的各個參數(shù)，如有一定的工程或鏈接處理的設備相關(guān)過程，需要參閱新的機型組裝過程計劃，如未來的汽車組裝工序中有類似的或有類似的產(chǎn)品設計。該工程計劃模塊可以直接應用于新產(chǎn)品地設計及計劃，繼續(xù)這些工序地實踐情況及使用規(guī)則，把這些步驟及工藝進行創(chuàng)新及改良，可以把汽車零部件生產(chǎn)地時間壓縮到最短，增強汽車零部件地生產(chǎn)效率。

2.3 計劃加工工藝

基于實踐該技術(shù)軟件地步驟中，建立這些存儲空間并將這些存儲起來，將各種數(shù)據(jù)和信息資源進行組合和連接，使數(shù)據(jù)的分類過濾和實踐于不同地場合，最后建立產(chǎn)品研究和生產(chǎn)模塊，為了在計算機及大數(shù)據(jù)服務器了實現(xiàn)對汽車裝配地完整性，需要通過計算機等設備對這幾個步驟進行仿真，計算機里保存了原始組裝過程，所以在新產(chǎn)品組裝過程中，需要調(diào)整和改進原始過程，實際應用于虛擬組裝，完成汽車成品地組裝。在這種情況下，所有的數(shù)據(jù)和信息資源在實際中都是通過模擬技術(shù)完成并可用于制造和組裝的全面、完整的模擬過程，同時該項技術(shù)地汽車生產(chǎn)管理軟件可以模擬生產(chǎn)情況，完成產(chǎn)品和裝配過程的驗證和修改過程，逐步提高產(chǎn)品設計規(guī)劃的準確性，可以讓所有相應的功能全部實現(xiàn)。基于汽車裝配及汽車安裝地步驟中，要特別重視在這個進程里是不是存在“違規(guī)接觸”，假設存在上述問題，應掌握正確地接觸位置，基于這些因素要進行細致的分析，防止這種情況的再一次發(fā)生造成難以彌補的危害。

2.4 調(diào)整初步線平衡

我們把該項技術(shù)使用在汽車內(nèi)部布線地平衡計算時，必須完成整車組裝過程的設置工作。第一步，基于汽車組裝步驟互相地所有邏輯關(guān)系，優(yōu)化及創(chuàng)新汽車組裝步驟。第二步，企業(yè)真實地生產(chǎn)線，基于計劃及設計裝配步驟，第三步基于汽車地真實組成，預估裝配過程的各個部分和作業(yè)區(qū)域，并對各工序之間的合理作業(yè)時間進行估算，完成上述設置后，采取該項技術(shù)構(gòu)建地生產(chǎn)線，通過數(shù)學方法得到平衡后的起始布線，然后思考起始線路地優(yōu)點及問題，基于經(jīng)驗及實踐內(nèi)容把這些步驟優(yōu)化，抽查這些步驟地問題，然后復現(xiàn)汽車裝配步驟，如有問題，還可以通過后臺服務器里的大數(shù)據(jù)，優(yōu)化這些步驟之間地關(guān)系。

2.5 設計具體工藝

細致地設計步驟為采用虛擬制造技術(shù)對生產(chǎn)線裝配步驟地中間工作站使用細致地復現(xiàn)，由于新產(chǎn)品的參數(shù)與傳統(tǒng)工藝不一致，所以經(jīng)過調(diào)整和改進，在工作站和人工學上有必要把它們進行細致地設計。如果我們想得到更好地工作站情況，要針對這些設備，采用全方位的模擬，一方面，在人工機械工學過程中，另一方面設計時要復現(xiàn)裝配的步驟，基于這兩個角度，培養(yǎng)基于這兩個角度地設計理念，順利的進行汽車地一系列裝配。

2.6 模擬裝配實踐過程

基于大部分仿真及模擬汽車裝配地數(shù)據(jù)，通過這些內(nèi)容可以通知汽車加工車間進行實踐和組裝，這些汽車零部件和整車可以通過模擬地數(shù)據(jù)進行裝配，然后還可以對這些零部件進行創(chuàng)新和提高，將輸出工程文件的相關(guān)內(nèi)容，如流程圖、工程設計等，進行模擬實踐。通過對產(chǎn)品的實際參數(shù)和工藝進行實踐，并對相關(guān)指標進行檢測，可以大大降低汽車組裝全過程中出現(xiàn)問題的幾率。

3 ?結(jié)論

與國外模擬制造技術(shù)相比，中國的模擬制造技術(shù)相對較差。與國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和產(chǎn)品不緊密，許多企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的制造方法，因此我們的競爭優(yōu)勢與外國企業(yè)相比并不明顯，但這給我們提供了機會，面對如此廣闊的市場，相關(guān)技術(shù)者應該高度重視技術(shù)研究，不斷結(jié)合虛擬制造技術(shù)和汽車組裝工序，實現(xiàn)效率最大化，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

參考文獻：

[1]程瑤.虛擬制造技術(shù)在汽車裝配工藝中的應用[J].當代教育實踐與教學研究，2016（10）.

[2]王佺慶.虛擬制造技術(shù)在汽車裝配工藝中的應用研究[J]. 金田，2013（4）：55-57.

[3]閆玉紅.虛擬制造技術(shù)在汽車裝配工藝中的應用[J].內(nèi)燃機與配件，2019，280（04）：35-36.

[4]嚴艦.虛擬制造技術(shù)在汽車裝配工藝中的應用研究[J].電腦編程技巧與維護，2013（20）：84-85，106.

作者簡介：羅森森（1985-），男，安徽合肥人，本科，工程師，研究方向為汽車裝配與數(shù)字化制造。