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智能制造大潮下，車身工藝數(shù)字化技術勇立潮頭

2022-02-23 11:02:02蓋世汽車網(wǎng)閱讀量：508      我要評論

　　汽車產(chǎn)業(yè)變革時代已經(jīng)來臨，隨著消費升級，以及以5G、大數(shù)據(jù)、AI、云計算等為代表的新一代信息技術的逐漸成熟，數(shù)字化成為未來車企實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

　　數(shù)字化將不再僅僅承擔IT工具的角色，它更多是會給未來業(yè)務體系、商業(yè)模式，甚至企業(yè)文化帶來持續(xù)變革力量。因此車企的數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢在必行，而作為造車環(huán)節(jié)至關重要的組成部分，車身工藝也將毫不意外的呈現(xiàn)出這一趨勢。

　　小進步引領汽車新革命

　　在傳統(tǒng)造車過程中，從設計到量產(chǎn)是多個部門與供應商之間合作的結(jié)果，由于各部門之間行事、考核、作風等差異，主機廠往往會呈現(xiàn)出組織分裂的狀況。此外，在工廠車間的工人之間，也會因為不同語言、不同工具導致整體效率低下，不能彼此學習，無法信息共享，從而拖延了汽車設計制造的腳步，同時大幅提升了制造成本。

　　就在2021蓋世汽車車身大會上，奧德富軟件(上海)有限公司總經(jīng)理Christoph Weber就堅定地表示：“在中國，對于典型的主機廠而言，如果實現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，每年可以節(jié)省約1億人民幣，而完成這質(zhì)一般的飛躍也許只需要前進一步。”

　　對于普通的消費者，白車身這一概念可能大多數(shù)人都不甚了解。但是對于汽車制造商而言，白車身可是汽車設計開發(fā)與制造最重要的環(huán)節(jié)之一。智能制造作為時下流行的熱詞，數(shù)字化車身產(chǎn)線也成為了實現(xiàn)這一目標的重要手段。

　　目前除了奧德富軟件之外，也有諸多國外著名軟件供應商正在這一領域不斷下探，試圖打破主機廠各部門之間的壁壘，建立起更加高效的聯(lián)系，從而讓車身制造變得更加柔順，使“制造”真正向“智造”轉(zhuǎn)變。

　　強勢供應商頻發(fā)震撼彈

　　通常而言，開展一個數(shù)字化的汽車項目需要從通過虛擬仿真設計到最后轉(zhuǎn)為實物，整個過程中需要投資，并制造一些工具，包括沖壓、設置焊接機器人等，每一個環(huán)節(jié)如果想做一點改變都是非常高的成本。那么如何使用數(shù)字化手段來達到控制并優(yōu)化成本和風險呢？蓋世汽車盤點了奧德富軟件、海克康斯、達索系統(tǒng)三家知名軟件供應商的做法。

　　奧德富（AutoForm）軟件的白車身裝配解決方案支持整個白車身工藝鏈，包括早期可行性分析、工藝設計和白車身生產(chǎn)。通過AutoForm軟件分析白車身裝配工藝，用戶可以深入了解車身制造工藝，快速評估零件和裝配工藝設計，識別尺寸偏差的原因并采取有效的對策。AutoForm Forming和Assembly兩項解決方案的結(jié)合可以涵蓋沖壓和白車身裝配過程。

　　憑借AutoForm Assembly特有的功能，用戶可以虛擬設置整個裝配過程，包括焊接和合邊。可以通過考慮不同的零件插入順序、定位和夾緊位置的變化以及焊接的不同順序?qū)崿F(xiàn)裝配工藝更改。通過AutoForm Assembly，用戶可以在開發(fā)過程的早期實現(xiàn)更高的產(chǎn)品成熟度，減少后期試模和制造中的產(chǎn)品修改次數(shù)，進而幫助車企節(jié)省修改夾具和設備的成本，并在試模和開始投產(chǎn)時達到更高的工藝成熟度和更高的穩(wěn)定性。

　　海克斯康認為，在制造虛擬生命周期系統(tǒng)中，就試制環(huán)節(jié)而言，不論是單個樣本的試制還是小批量試制，傳統(tǒng)的流程中整個過程耗時耗力，并且只有在完成第一次試制后，制造商才能確定制造流程及工藝。而從試制到最終的批量生產(chǎn)還可能出現(xiàn)在產(chǎn)品設計早期沒有預見的問題，若此時再進行設計更改，不僅成本昂貴周期長，還會影響產(chǎn)品質(zhì)量及最終上市時間。

　　該公司旗下的的ViLMa（制造虛擬生命周期系統(tǒng)）是一個全新的協(xié)同工程系統(tǒng)，產(chǎn)品的PLM數(shù)據(jù)，制造過程仿真，產(chǎn)品下線質(zhì)量及最終實際測量數(shù)據(jù)有序整合到統(tǒng)一平臺，形成一個高效完整的數(shù)字化工作流程，實現(xiàn)設計制造仿真及最終產(chǎn)品測量數(shù)據(jù)的無縫連接，保證整個產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

　　同時，達索系統(tǒng)也要注意到一些企業(yè)，尤其是傳統(tǒng)汽車企業(yè)更多的是補充過去信息化的短板，只專注于某一個局部的應用場景，做一些新的IT系統(tǒng)的實施，缺乏頂層規(guī)劃和設計。這樣的結(jié)果必然會建立一系列的數(shù)字孤島。其認為智能制造的核心要素是能夠通過數(shù)字賦能技術實現(xiàn)全價值鏈的互聯(lián)互通。

　　為了應對傳統(tǒng)汽車企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型的需求，達索系統(tǒng)推出了一體化3D體驗平臺，其基于模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動、單一數(shù)據(jù)源、開放互聯(lián)的特質(zhì)，賦能企業(yè)全制造鏈的流程、組織和數(shù)據(jù)的貫通，推動企業(yè)從“制造”到“智造”的轉(zhuǎn)型。結(jié)合大數(shù)據(jù)和AI技術，基于包括車間數(shù)據(jù)、供應鏈數(shù)據(jù)、制造數(shù)據(jù)等在內(nèi)的數(shù)據(jù)深度分析并指導產(chǎn)品迭代。最后，借助于平臺提供的數(shù)字化工藝仿真、物流仿真以及產(chǎn)線虛擬聯(lián)調(diào)等技術，打造數(shù)字工廠，通過虛實共生，提升創(chuàng)新能力，縮短產(chǎn)品研制周期。

　　紛紛落地，車身工藝數(shù)字化技術勇立潮頭

　　在智能制造不斷被提及的當下，已經(jīng)有越來越的主機廠、零部件供應商與軟件供應商合作，真正享受到了數(shù)字化帶來的便利與對車身制造工藝切實的改變。

　　據(jù)悉，AutoForm軟件和一家日本主機廠合作了一個鋁制件項目，該零件一開始預估價格是10.75歐元，AutoForm軟件在不同情景下運算了多次模擬情況。在工藝和設計上作出了多次修改以進行優(yōu)化。并且考慮了板材的厚度、半徑和開孔的高度，不同組合的數(shù)據(jù)模擬最終幫助用戶找到了最佳結(jié)果。通過AutoForm軟件進行優(yōu)化之后，實現(xiàn)了7%的減重，最后材料成本也從6歐元減到5歐元，節(jié)約16%。因為零部件的數(shù)量比較多，最終成本降低程度也比較可觀。AutoForm軟件不僅幫助用戶在生產(chǎn)和擴大數(shù)字化之前解決零件裝配過程中的復雜問題，也一定程度上提升項目效率和降低成本投入。

　　海克斯康車身虛擬裝配解決方案，是貫穿用戶產(chǎn)品“設計-仿真-加工-檢測”全生命周期打造的軟硬件結(jié)合的一站式解決方案。憑借海克斯康貫穿設計工程、生產(chǎn)制造和計量測試領域的專業(yè)技術和產(chǎn)品組合，車身虛擬裝配解決方案可以提供產(chǎn)品制造全生命周期所有環(huán)節(jié)的軟硬件產(chǎn)品，包括優(yōu)異的CAE和制造仿真功能、全面的計量硬件和軟件，以及數(shù)據(jù)管理和分析解決方案。位于英國的本田生產(chǎn)工廠(HUM)與海克斯康合作，就將質(zhì)量把控做到了極致，他們在生產(chǎn)制造過程的每個階段都精心布局了精密測量環(huán)節(jié)，并且制定了關鍵零部件(如門組件和尾門)的檢測。

　　近年來，達索系統(tǒng)和國內(nèi)外企業(yè)打造了多個行業(yè)新范式。例如，從2017年開始，達索系統(tǒng)就與本田汽車面向下一代VMC(Virtual Manufacturing Cycle)戰(zhàn)略，以3D體驗平臺為基礎，打造一體化的設計制造數(shù)字化平臺，以應對行業(yè)新挑戰(zhàn)。2018年，其與廣汽集團戰(zhàn)略合作，啟動下一代數(shù)字化創(chuàng)新平臺建設，以3D體驗平臺實施為契機，構(gòu)建行業(yè)領先的設計、仿真與制造一體化平臺，通過數(shù)字連續(xù)，極大的提高了產(chǎn)品研制效率，賦能產(chǎn)品創(chuàng)新。

　　面向未來，中國市場前進巨大

　　如今新一輪科技革命正在驅(qū)動全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生顛覆性的重大變革。數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是一種選擇，而是唯一出路。但是坦白來說，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型沒有一套統(tǒng)一的最佳標準，尋找適合自己的才是最佳。

　　相較于國外車企紛紛向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，目前我國OEM與Tier1在該方面做的還遠遠不夠，未來如何尋找數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案，配合專業(yè)團隊，定義合理的數(shù)字化落地路線圖，并估業(yè)務能力成熟度、數(shù)字化價值模型，對標行業(yè)最佳實踐，最終達到真正享受數(shù)字化便利的目的，仍是目前行業(yè)內(nèi)值得努力的方向。

　　原標題：智能制造大潮下，車身工藝數(shù)字化技術勇立潮頭

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