白车身装备数字化虚拟制造技术

（2）焊接工装仿真模拟

实现焊装线整体工艺规划模拟。利用预先定义好的焊装工艺规划模板，导入产品树图后，进行实际的焊装工艺规划，规划过程中要同时将各种焊接资源如焊装厂房结构、工艺节拍、工装夹具布局、工艺物流、焊接设备等因素统一考虑，在计算机内形成“真实的”焊装工艺流程。并对焊装生产线的生产能力进行平衡分析，对产品的工艺分配、焊点分配、工位数量、人员分配、工装自动化程度等内容进行不断的优化。

实现焊接产品在工位的装配顺序仿真（包括产品上件与卸件过程）、各个工位资源间相互匹配仿真、焊装线及夹具工位的时序分析及仿真验证、焊钳的仿真验证。

实现人机工程仿真、机器人焊接装配过程仿真、机构运动仿真、三维工厂的建立。

实现上述内容具有相当的难度，需要专业型人才。大型冲压线、焊装厂房的数据量非常庞大，现有计算机硬件水平有时难以满足大量复杂运动的同时模拟，需要研究数据轻量化设计手段、以及分步模拟仿真。另外，由于这部分功能涉及到车身装备设计、制造的全过程，各业务阶段的软件平台并不统一，如何保证上下工序的数据、信息完整的传递与继承，往往需要进行详细规划和软件二次开发工作。

3.探索应用国际尖端的仿真模拟技术，实现对设计的精确控制和优化

（虚拟现实）是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，通过大型三维立体投影设备再现计算机三维数据空间。与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实具有多感知性（Multi-Sensory）、浸没感（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）等特点。使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中，与之产生互动，进行交流。

利用三维仿真软件和PC工作站可实现桌面虚拟效果。操作者可坐在电脑监视器前观察360度范围的虚拟境界，并使用鼠标、轨迹球等控制端改变观察视角。然而，操作者和其他参与者不是完全投入在虚拟场景中。要形成这种“真实”的投入感，就必须采用投入型虚拟设备。

利用该技术对模具冲压线、典型模具、数控加工过程、虚拟合模过程、大型焊装线规划、详细工艺内容、机器人动作、厂房建设等内容进行虚拟仿真，发挥投入型虚拟现实系统的特点：

浸没感（临场感）：指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，令用户全身心投入到计算机创建的三维虚拟环境中。

交互性：指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。

构想性：强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也能够随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

通过这样的投入式虚拟现实技术，所实现的不再是简单的运动仿真、干涉检查等三维观察的基本功能，而是要创造出身临其境的感觉，启发设计者的创造性思维，为多人技术讨论、技术规划和审定提供广阔的空间环境和逼真的现场感。

新技术的引进与应用经验

虚拟制造技术对于不少企业来说是一项全新的技术，它的应用仍然是企业需要面对的课题。企业作为一个直接面向巿场的实体，是最注重实效的，任何技术的研发与引进最终也必须要落实到生产实际中才有意义。

将一项技术应用好决非易事。首先要研究新技术的可行性以及其与现有技术方案的切入点，然后组织技术骨干搭建运行环境，进行方案测试，再打通上下相关环节保证新技术引进后能够顺畅运转，最后组织技术培训，形成作业规范。可以说，需要进行大量的探索与实施性工作，才能将新的技术手段纳入企业的正常业务流程。而且，往往还会由于某个环节的疏忽，使得新技术在推向应用后不但没能带来效率和质量的提升，反而扰乱了正常的生产秩序。

另外，新技术引进会带来业务内容的相应调整，部分工序的工作量会有所增加，在人力资源匹配以及解决与现有习惯的冲突等问题方面，解决不好会波及新技术的应用效果。

所谓创新就是创造性的破坏，就是要把自己原有的成功与平衡破坏掉，把自己原来成功的经验否定掉，不断地战胜自我、否定自我。这样做的企业将会在竞争中取胜！

刚开始用三维设计的时候，谁也没觉得它有多好，或许还觉得有点麻烦或没必要，但是现在技术成熟了，大家心里很明白，我们这是上了一个层次。这个过程势必会增加一些新的工作，也势必会减少一些工作，最重要的是能够完成此前做不到的事情，实现以往无法实现而又极为重要的工作。

无疑，一项新技术的成功应用需要主管领导的足够重视，以保证应用方向正确、获得顺利的推广和衔接。更需要坚持从实际出发，分步实施，稳步推进。最终，新的技术应用要落实到作业规范并融入业务流程，让全体员工明白为什么要应用这项新技术，每位员工的工作为其他人提供了哪些方便，他实施的操作会影响到哪些内容的更新等。让全员深入理解深入这种持续创新的意识，并将其打造成一种企业文化。

结语

应该看到，国内汽车装备制造企业的数字化虚拟制造还有很大的发展空间，纵向深入现有的CAE/CAD/CAM应用，并以此为依托横向拓展数字仿真体系，从而将单点的应用扩展到车身装备产品的方案规划、设计、制造、调试等过程，形成较完整的数字化制造体系。而VR（虚拟现实）技术的引进，能让我们紧跟世界先进的发展潮流。但更为重要的是，要把这些技术用好，让它们在企业中发挥作用，真正成为企业的一部分，实实在在地将我们企业的综合实力提升上去。 一汽模具制造有限公司

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