虚拟制造技术在汽车装配工艺中的应用研究

关智星

【摘要】随着我国汽车制造行业的飞速发展，汽车产品制造过程中所选用的工艺、技术以及产品质量被企业给予了高度重视。在日趋激烈的市场竞争中，为了进一步提升企业市场竞争力，不断引进先进工艺和技术，切实提高汽车产品质量成为了企业运营和发展中的重要工作。本文主要以虚拟制造技术为例，首先对虚拟制造技术进行简要介绍，并在此基础上探讨该技术在汽车装配工艺中的实际应用，希望可以更好的促进虚拟制造技术优势的发挥，为汽车产品质量的提升保驾护航。

【关键词】虚拟制造技术;汽车;装配工艺

近年来，随着人们生活水平的不断提高，汽车作为人们生活中不可或缺的交通工具，消费者群体对其生产质量与性能的要求可谓日益提高。在这种情况下，汽车生产企业若想满足消费者群体多样化的需求，一味沿袭传统的生产模式势必是不可取的，而是要不断对生产工艺和技术进行创新和优化，力求通过先进工艺与技术的引进和有效应用，切实提高汽车生产质量。虚拟制造技术在当前汽车装配工艺中具有广泛应用，了解该技术的特点和优势，有利于更好的将其应用在汽车生产制造中，进而提高生产质量。

一、虚拟制造技术概述

所谓虚拟制造技术，主要是指利用仿真技术将一个产品从设计到生产的整个过程进行建模，并在此基础上通过数字化实现整个过程的模拟。该技术主要依赖于计算机操作和应用，即将现实中的东西数字化、模拟化，在产品设计、生产的整个模拟过程中，技术人员可以通过数据分析，及时了解与产品相关的性能和质量，判断其是否符合生产标准，便于后续相关工作的开展。一直以来，我国专家学者对虚拟制造技術都有研究，随着研究越来越深入，该技术在各行各业中的应用也日趋广泛。尽管在汽车装配工艺中的应用时间不长，但所展现的优势却显而易见。自从该技术在汽车装配工艺中应用以来，不仅极大降低了汽车生产制造过程中的资源损耗，推动企业利润最大化，而且对汽车性能与质量的提升也有很大帮助，进一步促进了汽车行业可持续发展目标的顺利实现。

二、虚拟制造技术在汽车装配工艺中的应用

就目前虚拟制造技术在汽车装配工艺中的应用情况来看，其范围主要集中在零部件的设计和生产上，具体而言，就是在对某一零部件进行设计时，首先根据应用需求对零部件性能进行定位，然后以此为依据进行产品设计，同时实现生产流水线的有效模拟。最后通过一些三维模型的建立，检测所设计的零部件是否存在质量问题;是否能够满足汽车制造需求;是否存在其他能够影响产品质量的因素等。利用虚拟制造技术，既可以进一步保证汽车零部件设计生产的整体质量，同时还可以大幅度节约生产成本。在实际应用中，虚拟制造技术的作用和优势需从以下几个方面实现：

（一）建立数据库

数据库的建立是为虚拟制造技术的应用提供支撑的，为了保证数据库的作用得到充分发挥，需要设计人员综合考虑三方面要素，即产品、工艺和资源。其中，产品主要是指汽车生产中各类零部件的相关信息，如车身件、装配件以及标准件等，同时要梳理好各零部件之间的关系。工艺主要是指零部件安装时所采用的方法，需详细包含工艺过程和问题描述。资源则主要是指生产中所需要的设备和人员。建立数据库，就是结合企业的生产需求，在综合考虑上述三方面要素的基础上，制定与之相匹配的流程规范结构。

（二）导入基础数据

基础数据导入是在零部件性能评估后进行的一项工作，导入的数据作为构建标准工艺模板的依据，应涵盖全部工艺信息，尤其是一些关键工艺信息，一定要做到清晰、明确，以此来作为新车型工艺规划的参考。在未来需要生产新产品时，就可以将此作为基础工艺目标，然后在此基础上根据新产品的特性，对部分工艺做适当调整，最大限度减少工艺规划时间。

（三）初步工艺规划

基础数据导入之后就可以进行装配工艺的初步规划，在这一过程中，技术人员需要将产品数据与工艺、资源进行关联，并参考标准工艺的装配顺序，初步定义新产品的装配路线和仿真装配过程，上述工作完成之后，就可以对仿真装配过程进行验证，查看零件安装流程是否正确、安装过程中是否会出现其他质量隐患等。对于验证中发现的问题，应及时与相关部门联系，找到问题产生的根本原因并提出针对性的解决和完善对策。

（四）工艺详细设计

工艺详细设计主要是对仿真装配过程中的关键环节进行详细分析和研究，例如三维动态仿真、装配干涉检查、装配工具仿真等，同时要验证工具的可达性和操作空间的开放性。只有保证关键工艺准确无误，才能够更有效的进行仿真操作。

（五）工艺文档输出

通过脚本程序开发，对优化后的工艺实现文档输出。目前，可以自动输出的工艺文档主要包括动态标准化作业单（SOS）、生产工艺流程图以及规划工艺文件等。实现输出文档的科学应用，一方面可以减轻设计人员的工作量，提高工作效率，另一方面则有利于整体质量的提升。

三、结语

综上所述，虚拟制造技术是互联网飞速发展背景下衍生出的先进技术，将其应用到汽车装配工艺中，不仅可以实现产品设计、工艺规划、加工制造的有效管理和控制，减少产品开发过程对资源反复使用而造成的浪费现象，降低产品开发成本，而且利用虚拟制造技术，还可以提前了解产生开发过程中性能和质量方面存在的问题，便于开发人员及时对产品设计进行更改和完善，有利于产品质量的提升。可以预见，随着越来越多先进技术在汽车装配工艺中的应用，我国汽车制造行业将会迎来前所未有的发展。

参考文献：

[1]张毅.虚拟制造技术在汽车装配工艺中的应用研究[J].上海汽车，2012.

[2]张思展.虚拟制造技术在汽车装配工艺中的应用探讨[J].现代制造技术与装备，2019.