【正文】 了實(shí)物樣機(jī)又可節(jié)省很大的開銷。結(jié)構(gòu)樹如圖 328所示。完成后裝配結(jié)構(gòu)樹如圖 327所示。完成后裝配結(jié)構(gòu) 樹如圖 326所示。 圖 324 裝配結(jié)構(gòu)樹及組件 3. 添加裝配特征 如圖 324所示，零件已經(jīng)在裝配結(jié)構(gòu)樹上，但沒有添加裝配特征，進(jìn)行裝配約束，限制其自由度和相互位置關(guān)系。 。 在組件 qianqiaogujia1中繪制骨架，進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，結(jié)果如圖 323所示。 圖 322 裝配圖工作臺 2. 新建組件（ qianqiaogujia1) 本設(shè)計(jì)采用的是自頂向下裝配方案。 26 圖 321 前橋子裝配圖 1. 新建裝配文件 單擊新建文件圖標(biāo)，在新建文件類型時(shí)選擇 .CATProduct。根據(jù)工程實(shí)際情況，裝配體采用自下而上的建模方法。圖 320所示為汽車底盤總裝圖。 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)的好對汽車最終性能的影響是一方面，而在裝配的過程中由于人員的不確定性，也會導(dǎo)致汽車底盤的裝配產(chǎn)生眾多不確定因素，同時(shí)產(chǎn)生的裝配誤差也會對汽車的整體性能產(chǎn)生重大的影響。 24 圖 318 前橋最終實(shí)體 其余 57 個(gè)零件縮略圖 汽車底盤裝配件還有 57 個(gè)，同理，我應(yīng)用 CATIA V5 對汽車底盤裝配零件進(jìn)行三維數(shù)字建模，但詳細(xì)過程我就不 再詳述。如圖 317左圖所示，拉伸的實(shí)體如圖 317右圖所示。檢查草 23 圖，輪廓線完成封閉，單擊“ ”命令，退出草圖模式。 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。 22 如圖 314 基本輪廓線 15. 拉伸縱梁實(shí)體 單擊拉伸命令“ ”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，定義縱梁兩側(cè)拉伸限制。完全約束。 圖 313 裝配孔草圖 13. 創(chuàng)建前橋本體裝配孔操作 單擊“ ”命令，選擇要拉伸的輪廓線，輸入拉伸參數(shù)，拉伸凹槽對話框如圖313 左圖所示，得到如圖 313右圖所示實(shí)體效果。 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。 如圖 311 縱梁輪廓造型輪廓線 11. 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 39 定義前橋本體厚度 圖 310拉伸實(shí)體 10. 繪制前橋本體縱梁草圖 20 選擇輪廓線命令，畫 出如圖 311 所示的草圖并且完全約束。 19 如圖 38 基本輪廓線 9. 拉伸縱梁實(shí)體 單擊拉伸命令“ ”，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，定義縱梁兩側(cè)拉伸限制。 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。檢查草圖，輪廓線完成封閉，單擊“ ”命令，退出草圖模式。 圖 34 XZ方向草圖 5. 創(chuàng)建拉伸凹槽操作 單擊“ ”命令，選擇要拉伸的輪廓線，輸入拉伸參數(shù)，拉伸凹槽對 話框如圖35左圖所示，得到如圖 35 右圖所示實(shí)體效果。 圖 33 定義前橋本體厚度 圖 33拉伸實(shí)體 4. 創(chuàng)建前橋本體 XZ 方向輪廓草圖 選擇 XZ平面，在 XZ 平面上繪制如圖 34所示的草圖。 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，所以選擇拉伸長度為 160mm。完全約束的草圖，圖線將變成綠色。 前橋本體三維數(shù)字建模 1. 新建 Qqiaogujia 新文件 啟動(dòng) CATIA R20，單擊“新建”命令 ，彈出新建對話框如圖 31左圖所示，選擇“ Part” ,單擊確定，如圖 31右圖所示，輸入文件名“ Qqiaogujia”，選擇 XY平面，單擊“ ”草圖按鈕，進(jìn)入 CATIA 草圖模塊。 3 汽車底盤數(shù)字模型構(gòu)建 QOROS 轎車有幾萬個(gè)零部件，經(jīng)過供應(yīng)商組裝成部件，送到總裝廠進(jìn)行最后環(huán)節(jié)的裝配，總裝車間仍需要完成數(shù)千項(xiàng)作業(yè)內(nèi)容，工位數(shù)量達(dá)上百個(gè)。 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。它真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)和 3 維工藝數(shù)據(jù)的同步。它是按照 DPE 中設(shè)計(jì)好的各種工 藝并結(jié)合各種制造資源，以實(shí)際產(chǎn)品的 3 維 (或數(shù)字樣機(jī) )模型，構(gòu)造 3 維工藝過程，進(jìn)行數(shù)字化裝配過程仿真與驗(yàn)證。利用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初步階段產(chǎn)生的數(shù)字樣機(jī)或 EBOM（工程材料表，其包括了零件、裝配件、外購件及其對應(yīng)信息 —— 圖紙、文件、材料等等）數(shù)據(jù)，進(jìn)行產(chǎn)品分析，工藝流程定義，制定總工藝設(shè)計(jì)計(jì)劃，工藝細(xì)節(jié)規(guī)劃、工藝路線制定；同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)工藝方案評估，工時(shí)分析，車間設(shè)施布局和車間的物流仿真等功能。 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 )。 14 在沒有數(shù)字化模型的前提下，憑設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)很難考慮周全，達(dá)到最優(yōu)。運(yùn)作過程中無論受何種因素影響，標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)是流水線必須計(jì)算秘獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它是在正常的操作條件下以標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)方法 及合理的勞動(dòng)強(qiáng)度、速度完成符合質(zhì)量要求的工作所需的作業(yè)時(shí)間，其他因素對流水線的影響直接反在各個(gè)工位的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)上，造成流水線瓶頸、生產(chǎn)效率低下等一系列問題。流水線的節(jié)拍決定混流生產(chǎn)條件下各工位的工位工時(shí)。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。 表 1 投產(chǎn)配比 序號 投產(chǎn)車型 2021年 4季度 2021年 1季度 平均配比 1 CF11 45% 55% 50% 2 CF14 30% 30% 30% 3 CF16 25% 15% 20% 轎車總裝流水線實(shí)際運(yùn)行過程復(fù)雜、繁瑣，需要考慮的因素還包括同一生產(chǎn)線上不同車型之間的比例、裝配工藝差別、現(xiàn)場條件的限制、整車測試和返修等，這些因素會對流水線的有效運(yùn)行產(chǎn)生不同影響。 QOROS汽車公司某總裝車間現(xiàn)生產(chǎn)三種型號的車型，它們分別是 CF11 、 CF1CF16 。 產(chǎn)品性質(zhì)和生產(chǎn)形式上，轎車屬于高附加值產(chǎn)品，以流水線方式進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，線上單一工位 (特別是瓶頸工位 )出現(xiàn)的問題都會在整條線內(nèi)被放大，管理人員重要職責(zé)就是維護(hù)其穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)放大效應(yīng)；另一方面，由于 產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)和現(xiàn)場改善，作業(yè)內(nèi)容變動(dòng)較為頻繁，這些調(diào)整對流水線平衡的影響需要由標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)進(jìn)行事先評 13 估，以調(diào)整人員數(shù)量及其他資源，穩(wěn)定生產(chǎn)。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，合理規(guī)劃能大大提高裝配效率。普通零部件安裝通過預(yù)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)法 (PTS)就可以獲取相應(yīng)工時(shí)數(shù)據(jù)，且不需要進(jìn)行評比；而一些 特殊零部件的裝配 (如密封條、內(nèi)飾板等 )很難用預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)法 (PTS)中的一些基本動(dòng)作進(jìn)行描述，主要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)及安裝過程相關(guān)。 3. 零部件種類繁多、形狀各異。工裝夾具用來簡化、方便部分零部件的安裝和定位，這些零部件重量、體積超出人體承受范圍，或者通過工裝夾具的協(xié)助可以提高工人的工作效率。 2. 各類動(dòng)力工具及工裝夾具應(yīng)用頻繁。如果裝配工藝進(jìn)行重新規(guī)劃或調(diào)整，就需要準(zhǔn)確的大量作業(yè)數(shù)據(jù)作為決策支持，以使總裝作業(yè)不脫節(jié)、工人不冗余。 QOROS轎車有幾萬個(gè)零部件，經(jīng)過供應(yīng)商整合部分零部件送到總裝廠進(jìn)行最后環(huán)節(jié)的裝配，總裝車間仍需要完成數(shù)千項(xiàng)作業(yè)內(nèi)容，工位數(shù)量達(dá)上百個(gè)。新工藝、新技術(shù)及新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，使 底盤 裝配向智能化、數(shù)字化和可視化發(fā)展。 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。一條 底盤 裝配線要保證 底盤 的裝配技術(shù)條件，實(shí)現(xiàn)高精度；要保證裝配節(jié)拍，實(shí)現(xiàn)高效率；要多機(jī)型同時(shí)裝配，實(shí)現(xiàn)高柔性；要有效地控制裝配精度，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量。在現(xiàn)代化的 底盤 生產(chǎn)裝配線中，成熟的裝配工藝、設(shè)備選擇、質(zhì)量控制及物流方式均值得人們?nèi)ソ梃b。組建現(xiàn)場信息監(jiān)控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)等方式，完成裝配線上的信息采集、排產(chǎn)下達(dá)、工位監(jiān)控及裝配提示等功能。裝配線上的自動(dòng)化設(shè)備主要有自動(dòng)打號機(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。在總裝線和分裝線上，目前 QOROS采用柔性輸送線輸送工件，并在線上配置自動(dòng)化裝配設(shè)備以提高效率。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。 在汽車 底盤 裝配過程中，由于被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，汽車 底盤 裝配線 就顯得尤為重要。 汽車底盤 是汽車領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件 。因此需要數(shù)字化工廠模型。 為了避免規(guī)劃錯(cuò)誤和對早期階段的投資成本、廠房面積和人力需要有一個(gè)精確的 11 規(guī)劃，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就需要一個(gè)數(shù)字化規(guī)劃。 2021年，觀致第一款產(chǎn)品將在中國和歐洲市場同時(shí)上市 , 產(chǎn)品將嚴(yán)格按照 2021年的歐洲新車評價(jià) 5星標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 13)避免了不必要的設(shè)備采購，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。 11)實(shí)施數(shù)字化制造 可以打破傳統(tǒng)的地域、時(shí)域的限制，通過 Inter實(shí)現(xiàn)資源共享，變分散為集中，可實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)、異地制造，從而使產(chǎn)品開發(fā)能以快速、優(yōu)質(zhì)、低耗響應(yīng)市場變化。并根據(jù)三維布局的信息，進(jìn) 10 行 MTM工時(shí)分析，得到較為精確的工時(shí)信息， 輸出了工藝文件和清單，使資源使用最小化，資源利用最大化。 本文應(yīng)用 CATIA V5平臺，構(gòu)建了汽車底盤數(shù)字化模型；應(yīng)用 EDLM模塊，進(jìn)行了汽車底盤裝配工藝設(shè)計(jì)與制造過程仿真。 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 。 現(xiàn)代市場的競爭要求企業(yè)必須具備良好的知識管理能力，及基于知識的產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)的能力。國家自然科學(xué)基金也有專門的研究課題。 近幾年來，數(shù)字制造技術(shù)也引起我國科技工作者的關(guān)注，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國已有 34家科研機(jī)構(gòu)、高等院校和企業(yè)正在開展 VM技術(shù)方面的研究。 美國波音 (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。數(shù)字化制造技術(shù)的使用，不僅使設(shè)計(jì)師之間進(jìn)行有效的溝通，同時(shí)也使工藝工程師，車間一線員工的溝通更加方便，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題，并且使 9 問題得到快速解決，提高 生產(chǎn)效益，同時(shí)可以講整車廠的零部件供應(yīng)商也納入這一體系，和諧關(guān)系，提高效率。 數(shù)字化制造技術(shù)的課題應(yīng)用價(jià)值 國外的研究與實(shí)踐表明，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功往往可以為企業(yè)帶來市場的成功，為企業(yè)產(chǎn)品形象的塑造奠定良好的基礎(chǔ)，從而達(dá)到提高市場競爭力的目的。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 快對市場的響應(yīng)速度。 數(shù)字化工廠不是簡單的虛擬產(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。各個(gè)行業(yè)無不在互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)平臺上進(jìn)行著產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)、制造、銷售和 服務(wù)。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，利用因特網(wǎng)可以將分布在世界各地的、彼此孤立的資源有效地組織起來，信息、資金 、材料、零部件、成員和工人（技術(shù)、知識能力、制造能力、投資能力等）已打破國家和地區(qū)的界限，在世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的信息傳遞和資源共享，消除了地域?qū)τ谛畔鬟f的局限，靈捷地響應(yīng)和適應(yīng)客戶多樣化的消費(fèi)需求，高質(zhì)量地為全球顧客服務(wù)，獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。在企業(yè)中，一般的管理主要包括三方面的內(nèi)容：生產(chǎn)控制（計(jì)劃、制造）、物流管理（分銷、采購、庫存管理）和財(cái)務(wù)管理（會計(jì)核算、財(cái)務(wù)管理）。 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)到對供應(yīng)鏈上的每一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理