【正文】 視野分析可以生成人的視野窗口，并隨人體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)更新。 圖 72 人體類型選擇 54 圖 73 人體參數(shù)設(shè)定 圖 73 建成的人體模型 CATIA v5人機(jī)工程仿真模塊可以仿真人體在特定的工作環(huán)境下的一些行為變化，如動(dòng)作的時(shí)間評(píng)估、工作姿態(tài)好壞的評(píng)估和疲勞強(qiáng)度的評(píng)估。這些 模型都帶有根據(jù)人體生物力學(xué)特性設(shè)定的反向運(yùn)動(dòng)特性。 數(shù)字工廠提供一系列的人體仿真模 擬和人性因素（ HF）工具的體系結(jié)構(gòu)，對(duì)于人員及其制造、安裝、操作和維護(hù)的產(chǎn)品之間的關(guān)聯(lián)，直觀易懂并且方案最優(yōu)化。 11. 創(chuàng)建成的裝配線 最終如圖 615 所示整條數(shù)字工廠流水線圖，仿真見附件中動(dòng)畫演示。此時(shí)，如果想修改某個(gè)動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間，可以通過(guò)雙擊相應(yīng)的動(dòng)作來(lái)修改，也可以通過(guò)改變甘特圖中時(shí)間條的長(zhǎng)短來(lái)修改。 點(diǎn)擊 Process Simulation 圖標(biāo) ，彈出 Process Simulation 工具條和Simulation Control 工具條，點(diǎn)擊 Process Simulation 工具條上的播放按鈕，即可播放整個(gè)仿真過(guò)程。 點(diǎn)擊圖標(biāo) ，然后點(diǎn)擊模型樹上的 Process，則在模型樹上添加了一個(gè)DNBAsyMotionActivity 節(jié)點(diǎn)，同時(shí)彈出一個(gè)預(yù)覽界面、 Edit Shuttle 對(duì)話框和操縱工具條。 圖 62 模型導(dǎo)入及模型重命名 3. 定義 Device Move。 圖 57 FAUNC列表 42 圖 58 Faunc_GenV_rtu_17 同理，我們進(jìn)入 “ ROBOLLB” 庫(kù)，點(diǎn)擊 FAUNC，圖 59 所示對(duì)話框右側(cè)列表中會(huì)顯示 FAUNC 公司所有型號(hào)機(jī)器人，拖動(dòng)滑塊，尋找 FANUC_M710_SEDSLUNG_DUAL型，雙擊 FANUC_M710_SEDSLUNG_DUAL，選擇放置位置，如圖 510所示，所選流水線就添加進(jìn)來(lái)了。 由于 DELMIA 自帶工業(yè)機(jī)器人庫(kù)，裝配 線模型建立較為簡(jiǎn)單。 5） 裝配過(guò)程的記錄利用以上裝配過(guò)程的三維數(shù) 字化仿真功能，將整個(gè)裝配過(guò)程記錄下來(lái)，形成可以播放的影片格式，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行汽車裝配，實(shí)現(xiàn)可視化裝配，同時(shí)也可以對(duì)汽車維護(hù)人員進(jìn)行上崗的培訓(xùn)幫助，幫助操作人員直觀了解操作全過(guò)程。 最后將規(guī)劃好裝配工藝存入 PPR Hub 數(shù)據(jù)庫(kù)中。 所以如果要完成與工藝文件的集成，一般來(lái)講都需要對(duì)軟件進(jìn)行二次開發(fā)，也就是對(duì)軟件進(jìn)行客戶化處理。 1) 統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)求出物流量和各種路徑的物流強(qiáng)度等，提出方案減輕物流量大的路徑或單元的壓力，達(dá)到運(yùn)輸路線的最優(yōu)化； 2) 輸出物料配送計(jì)劃，通過(guò)人工修正和補(bǔ)充提出合理的配送計(jì)劃； 3) 建立物料庫(kù)存的動(dòng)態(tài)仿真模型，動(dòng)態(tài)模擬庫(kù)存狀態(tài)，提出方案減少庫(kù)存投資和確定合理的庫(kù)存量。 發(fā)動(dòng)機(jī)如氣缸蓋裝配、活塞連桿總成裝配、主軸瓦檢測(cè)、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向間隙檢查、扭矩檢測(cè)、密封檢測(cè)、冷態(tài)檢測(cè)等。我們可以如圖 41所示，構(gòu)建工藝規(guī)劃。驗(yàn)證汽車底盤裝配是 否合理。 完成前、后橋子裝配，進(jìn)行總裝配，結(jié)果如圖 320所示。雙擊“前橋總裝配”回到裝配環(huán)境中。 圖 320 底盤總裝圖 在實(shí)際安裝過(guò)程中，通常先將前橋的子裝配完成，完成各部件 的拼裝。 如圖 316 縱梁輪廓造型輪廓線 17. 拉伸縱梁實(shí)體 單擊拉 伸命令“ ”選擇要拉伸切除的輪廓線，輸入拉伸參數(shù)，因?yàn)榍皹虮倔w需要滿足一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，定義縱梁兩側(cè)拉伸限制。 圖 313拉伸參數(shù)選項(xiàng)卡 圖 313拉伸凹槽實(shí)體 14. 繪制前橋本體縱梁草圖 選擇輪廓線命令畫出如圖 314所示的草圖并且標(biāo)注尺寸。如圖 39圖所示，拉伸的實(shí)體如圖310 圖所示。檢查草圖，輪廓線完成封 17 閉，單擊“ ”命令，退出草圖模式。汽車底盤裝配件有 58 個(gè)，我們先對(duì)汽車底盤裝配零件應(yīng)用 CATIA V5 進(jìn)行三維數(shù)字建模，進(jìn)行裝配，生成 EBOM 表。 DPM 為工藝細(xì)節(jié)規(guī)劃和驗(yàn)證應(yīng)用的環(huán)境。 總裝車間作為轎車整車的最后生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是保證產(chǎn)品出廠質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度的重中之重。 總之， 總裝流水線 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)計(jì)算的要求是量大、復(fù)雜、快速、準(zhǔn)確。動(dòng)力工具及工裝夾具的應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)制定息息相關(guān)，所消耗的作業(yè)時(shí)間是標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的重要組成部分，對(duì)此需要進(jìn)行重點(diǎn)研究。 在總裝車間生產(chǎn)中的問(wèn)題 1. 裝配工藝復(fù)雜，作業(yè)內(nèi) 容繁多。 底盤 裝配在其生產(chǎn)過(guò)程中是不可缺少的重要步驟，而合理地規(guī)劃 底盤 裝配線可以更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高精度、高效率、高柔性和高質(zhì)量。汽車 底盤 裝配線是一 個(gè)對(duì) 底盤 順序裝配的流水線工藝過(guò)程，每個(gè)工位之間是流水線生產(chǎn)，因此 ,每個(gè)環(huán)節(jié)的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。在推出第一款中級(jí)轎車后，觀致汽車的兩廂車、 SUV也將適時(shí)發(fā)布，其電動(dòng)汽車將緊隨其后，以參與公司股東以色列集團(tuán)在電動(dòng)車領(lǐng)域的全球戰(zhàn)略。構(gòu)建了汽車底盤的數(shù)字化生產(chǎn)線，并對(duì)關(guān)鍵工位進(jìn)行人機(jī)仿真，模擬人體動(dòng)作及裝配過(guò)程；發(fā)現(xiàn)了裝配空間干涉問(wèn)題，排除了干涉，優(yōu)化了工作條件，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。 國(guó)家 863／ CIMS主題組也將“制造系統(tǒng)的可視化、虛擬建模與仿真 確定為研 究重點(diǎn)。由于上述技術(shù)的飛速發(fā)展，使得數(shù)字化工廠得以實(shí)現(xiàn)，數(shù)字化制造成將為主要制造模式。 7. 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)化制造是，將網(wǎng)絡(luò)為代表的信息技術(shù)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理、供銷等產(chǎn)品全生命周期中的各個(gè)活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)全生命周期中的信息、過(guò)程、業(yè)務(wù)集成與資源共享，達(dá)到快速響應(yīng)市場(chǎng)目的所涉及的一系列制造活動(dòng)。 5. 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ PDM） PDM（ Product Data Management）是一門用來(lái)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息 (包括零件信息、配置、文檔、 CAD 文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等 )和所有與產(chǎn)品相關(guān)過(guò)程 (包括過(guò)程定義和管理 )的技術(shù)。 CAD／ CAM主要是指采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟硬件手段進(jìn)行產(chǎn)品三維造型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝配仿真、加工仿真、數(shù)控加工編程等，其中產(chǎn)品的三維造型是基礎(chǔ)，從 CAD三維模型到數(shù)控加工程序的生成通常不需人工干預(yù)，可由 CAM軟件自動(dòng)產(chǎn)生?；诰W(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)，敏捷生產(chǎn)技術(shù) [7]。網(wǎng)絡(luò)化敏捷設(shè)計(jì)與制造重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域應(yīng)包括：敏捷信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，敏捷產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)，敏捷工藝設(shè)計(jì)技術(shù)。日本在 60一 70年代的經(jīng)濟(jì)崛起受益于先進(jìn)制造與管理技術(shù)的采用，對(duì)數(shù)字化制造技術(shù)的研究也秉承其傳統(tǒng)的特點(diǎn)一重視應(yīng)用，主要進(jìn)行虛擬制造系統(tǒng)的建模和仿真技術(shù)以及虛擬工廠的構(gòu)造環(huán)境研究。美國(guó)已經(jīng)從數(shù)字制造的環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、信息系統(tǒng)、仿真控制、虛擬企業(yè)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和開發(fā)，多數(shù)單元技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)和完善的階段。 數(shù)字化工廠是指通過(guò)對(duì)知識(shí)的有效管理來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品增值的一種生產(chǎn)活動(dòng) [4]。 數(shù)字化制造技術(shù)的 發(fā)展趨勢(shì) 隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得基于多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化制造技術(shù)為現(xiàn)代制造系統(tǒng)的并行作業(yè)、分布式 運(yùn)行、虛擬協(xié)作、遠(yuǎn)程操作與監(jiān)視等提供了可能。目前，虛擬制造技術(shù)已經(jīng)用于產(chǎn)品的裝配和加工過(guò)程仿真、產(chǎn)品維修性分析等；自適應(yīng)控制技術(shù)在數(shù)控加工程序的優(yōu)化已得到廣泛應(yīng)用。但從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，并聯(lián)機(jī)床還不能成為數(shù)控機(jī)床的主流產(chǎn)品。 2． 海量信息處理能力和加工精細(xì)化。特別是近 30 年來(lái) ,數(shù)字化制造技術(shù)發(fā)展日益加快，在發(fā)達(dá)國(guó)家的大型企業(yè)中 ，已開始實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙生產(chǎn)，全面使用 CAD/CAM，實(shí)現(xiàn) 100%數(shù)字化設(shè)計(jì)。解決制造業(yè)大而不強(qiáng)的問(wèn)題。如今這一轉(zhuǎn)變的跨越難度更大，尤其是“十二五”我國(guó)制造業(yè)將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。它將引發(fā)了一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。隨著微型計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)控的廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床得到廣泛應(yīng)用和提高。在技術(shù)方面，數(shù)字裝備與數(shù)字制造的研究已從單純的制造過(guò)程的幾何量 (位移、多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)位移、運(yùn)動(dòng)形狀、微觀形狀等 )的數(shù)字描述，發(fā)展到對(duì)制造過(guò)程的物理量 (溫度、流量場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、熱變形、密度、物質(zhì)材料等 )以及知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、信息等的數(shù)字描述。 數(shù)字化制造技術(shù)起源于美國(guó)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，現(xiàn)已進(jìn)入了基于產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)的虛擬制造階段，并形成了完備的應(yīng)用體系。二十多年來(lái)的實(shí)踐證明，將信息技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)，進(jìn)行傳統(tǒng)制造業(yè)的改造，是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的必由之路。網(wǎng)絡(luò)化制造是，將網(wǎng)絡(luò)為代表的信息技術(shù)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理、供銷等產(chǎn)品全生命周期中的各個(gè)活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)全生命周期中的信息、過(guò)程、業(yè)務(wù)集成與資源共享，達(dá)到快速響應(yīng)市場(chǎng)目的所涉及的一系列制造活動(dòng)。從廣義講，數(shù)字化工廠是一座“網(wǎng)上工廠”，它打破了地域和時(shí)間限制，可實(shí)現(xiàn)異地協(xié)同制造，加快對(duì)市場(chǎng)的響 應(yīng)速度。在樣車生產(chǎn)之前，發(fā)現(xiàn)其定位系統(tǒng)的控制及其他許多設(shè)計(jì)缺陷，縮短了研制周期。建 模通?；谥圃旃に嚤旧淼奈锢砗突瘜W(xué)知識(shí)，并為實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。目前，仿真與建模已成為推進(jìn)制造過(guò)程設(shè)計(jì)、優(yōu)化和控制的有效手段。所用到的主要工具包括： Alias、 CorelDraw、 3DMAX、 Pro／ CDRS 等。借助于 CAPP 系統(tǒng) ，可以解決手工工藝設(shè)計(jì)效率低、一致性差、質(zhì)量不穩(wěn)定、不易達(dá)到優(yōu)化等問(wèn)題。 6. 企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ ERP） ERP（ Product Data Management） 是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，對(duì)企業(yè)的所有資源（物流、資金流、信息流、人力資源）進(jìn)行整合集成管理，采用信息化手段實(shí)現(xiàn)企業(yè)供銷鏈管理，從而達(dá)到對(duì)供應(yīng)鏈上的每一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理。 數(shù)字化工廠不是簡(jiǎn)單的虛擬產(chǎn)品和虛擬制造的延伸，它更強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)制造活動(dòng)的有效控制與管理，及企業(yè)內(nèi)外資源的合理應(yīng)用與優(yōu)化配置。 美國(guó)波音 (Boeing)公司投資 40億美元研制波音 777噴氣式客機(jī)，從 1990年 l 0月開始到 l 994年 6月僅用了 3年零 8個(gè)月時(shí)間就完成了研制，一次試飛成功，投入運(yùn)營(yíng)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，結(jié)合我實(shí)習(xí)所在企業(yè)所面臨的實(shí)際情況， 根據(jù) 我廠汽車制造 QOROS總裝車間裝配生產(chǎn)的現(xiàn)狀與發(fā)展的需求，依據(jù) 虛擬制造的原理，通過(guò)提供虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的設(shè)計(jì)、制造、裝 配、質(zhì)量控制和檢測(cè)等各個(gè)階段的功能，達(dá)到縮短新產(chǎn)品的上市時(shí)間、降低成本、優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量 。 13)避免了不必要的設(shè)備采購(gòu)，優(yōu)化設(shè)備和儀器的使用，可充分利用其他企業(yè)的先進(jìn)設(shè)備和儀器進(jìn)行生產(chǎn)，能很好地解決一些中小企業(yè)資金短缺的難題。 汽車底盤 是汽車領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件 。裝配線上的自動(dòng)化設(shè)備主要有自動(dòng)打號(hào)機(jī)、擰緊機(jī)、自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)以及其它專用裝配設(shè)備等，可大大提高 裝配線的裝配能力。 底盤 裝配線盡管具備各種功能，但其最終目的、最基本功能就是保質(zhì)、保量和按節(jié)拍裝配出合格的 底盤 ， 最終裝配出合格的汽車。 2. 各類動(dòng)力工具及工裝夾具應(yīng)用頻繁。這涉及裝配線運(yùn)行，整個(gè)線的運(yùn)行節(jié)拍必須取最長(zhǎng)，合理規(guī)劃能大大提高裝配效率。在 SGM 總裝車間為固定值，只是不同工 段的工位節(jié)距不相同。 Dassault Systemes的 CATIA軟件 系統(tǒng) 中 DELMIA 模塊包括兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的獨(dú)立軟件， DPE(Digital Proces Engineer數(shù)字工藝工程 )和 DPM(Digital Proces Manufacture數(shù)字制造工藝 )。 圖 21 DPE 與 DPM關(guān)系 因此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使用 CATIA V5軟件，先對(duì)汽車底盤零件進(jìn)行三維數(shù)字化建模，進(jìn)而進(jìn)行虛擬裝配，生成 EBOM表。 16 如圖 32 基本輪廓線 3. 拉伸實(shí)體 單擊拉伸命令圖標(biāo)“ ”，選擇要拉伸的輪廓線，輸入拉伸參數(shù)， 因?yàn)榍皹虮倔w需要滿足一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所以選擇拉伸長(zhǎng)度為 160mm。 圖 37拉伸參數(shù)選項(xiàng)卡 圖 37拉伸凹槽實(shí)體 8. 繪制前橋本體縱梁草圖 選擇輪廓線命令，畫出如圖 38所示的草圖并且完全約束。 圖 312 定義前橋本體縱梁拉伸切除參數(shù) 圖 312拉伸切除實(shí)體 12. 創(chuàng)建前橋本體橫梁裝配孔草圖 選擇 XY平面，在 XZ 平面上繪制如圖 313 所示的草圖， 并且完全定義。 圖 315定義前橋本體縱梁厚度 圖 315拉伸實(shí)體 16. 繪制前橋本體縱梁草圖 選擇輪廓線命令，畫出如圖 316 所示的草圖并且標(biāo)注尺寸。 25 圖 319 底盤其他零件縮略圖 汽車底盤的虛擬裝配 汽車底盤的重要性是不言而喻的，底盤設(shè)計(jì)的好對(duì)汽車最終性能的影響是一方面，而在裝配的過(guò)程中由于人員的不確定性，也會(huì)導(dǎo)致汽車底盤的裝配產(chǎn)生眾多不確定因素，同時(shí)產(chǎn)生的裝配誤差也會(huì)對(duì)汽車的整體性能產(chǎn)生重大的影響。 圖 322 裝配圖工作臺(tái) 2. 新建組件（ qianqiaogujia1) 本設(shè)計(jì)采用的是自頂向下裝配方案。完成后裝配結(jié)構(gòu) 樹如圖 326所示。 導(dǎo)出 EBOM 表 數(shù)字化工藝平臺(tái)構(gòu)建需要 EBOM表，在裝配模 塊中可以自動(dòng)生成 EBOM表。 圖 334 區(qū)域分析對(duì)話框 圖 335 區(qū)域分析列表 圖 336 區(qū)域分析效果預(yù)覽圖 應(yīng)用此功能，我們能分析出零件間的間距，估算裝配工具是否能進(jìn)入，有無(wú)運(yùn)動(dòng)空間。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)