DMU在整车开发中的解决方案
- 格式:docx
- 大小:69.07 KB
- 文档页数:6
浅谈整车总布置DMU校核杨茂华【摘要】通过个人的感受和体会,针对装配性和维修性等2个重点议题,介绍当前的现状,阐述个人的建议和主张.【期刊名称】《汽车电器》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】3页(P3-5)【关键词】整车总布置;DMU校核;维修性;装配性【作者】杨茂华【作者单位】奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009【正文语种】中文【中图分类】U463.6凡是在主机厂有过从业经验的人员都清楚地知道:如果一款新车无法通过法规的检测和认证,国家法律法规将不允许主机厂开展生产和市场销售活动。
如果一款新车关键件及重要件的周边间隙(静态间隙、动态间隙)无法得到保证,将意味着在用户手中可能会突然出现关键功能丧失,从而导致人命关天的重大安全隐患,一旦出现这种情况,不仅会出现召回的严重风险,而且会使人民的性命和财产蒙受重大的损失。
如果一款新车的人机和美观性得不到保证,将会使其潜在消费用户悄悄地溜走。
这些会使汽车企业蒙受重大经济损失的显性问题,在如今的自主品牌车企中已经形成了广泛的共识,并得到了较好的落实。
但是,对于维修性和装配性这种隐性问题往往却关注不够、投入不够。
作者本人认为,这类问题如果没有得到较好的控制和落实,同样会带来内部客户和外部消费者的抱怨、公司成本和消费者成本增加的严重问题。
完整的总布置DMU (Digital Mock-Up,电子样机)校核如图1所示。
图1 总布置DMU校核1 现状大多数汽车企业均有研发单位、工艺规划及生产制造单位、售后维修单位等。
当前,对于维修性和装配性的问题,要不各自为政互不相让,要不好好先生互不干涉,以上两种现象均会带来巨大的负面问题。
对于各自为政互不相让现象而言,各个相关单位如果只是站在自己立场上考虑问题,要不问题僵持迟迟不能得到解决,从而影响了项目的进度和上市的最佳时机;要不满足了一方的需求而影响了另外两方需求,从而导致产品的整体方案不是最优。
大家都清楚汽车产品的许多指标是相互矛盾和相互制约的,其本身是一种矛盾平衡和折中的产物,三方互相妥协和让步实现共赢才是真正的最佳设计。
整车DMU技术在车辆改装中的研究与应用作者:刘海霞王飞孟国平李学兵来源:《汽车科技》2016年第03期摘要:本文是将车辆改装需求和设计开发紧密结合在一起,重点介绍如何在一辆完整装配零部件的虚拟数字化样车上,使用DMU技术完成底盘和改装一体化设计检查。
通过DMU技术的研究和应用,建立车辆可改装性的点检方法、评判标准、设计数据库和工作流程,保证底盘和上装接口的设计兼容性。
关键词:改装;DMU;商用车开发中图分类号:U462.2+2文献标识码:A文章编号:1005-2550(2016)03-0031-05刘海霞湖北汽车工业学院毕业,现任东风商用车有限公司技术中心项目工程师,研究方向为整车设计,已发表相关学术论文2篇。
随着市场竞争的发展,底盘改装车辆需求日益多样化,需要底盘和上装的接口具有更好的设计兼容性。
如何在激烈的市场竞争中取得领先优势,需要产品开发始终围绕“以市场和客户为中心”的开发理念,一方面要满足市场和客户多样化需求,另一方面尽可能降低产品成本,提升产品竞争力。
底盘和上装的接口设计作为底盘总布置的重要组成部分,在整个车型开发过程中占有非常重要的位置,决定着商用车产品的最终市场目标。
与成熟应用CAD的数字化底盘开发设计相比,还存在以下需要解决的问题:1)面对多品种、小批量、个性化的设计要求,底盘通用性差,无法快速满足市场要求;2)目前改装设计方法较为陈旧,根据测量试制实车数据,沿用二维设计进行上装设计,常导致设计干涉质量问题频发,制造周期延长;3)改装厂和主机厂技术沟通较少,协同工作效率低。
DMU是数字样机(Digital Mock-Up)的简称。
采用DMU技术,在产品开发阶段以全新的设计模式和开发体系对装配完整的底盘3D数模,进行车辆改装改装需求的分析和定义评审。
通过产品设计手段与设计过程的数字化,给设计过程加入数字化的验证手段,可有效避免设计错误,降低研发和改装成本,快速高质量地设计开发出满足客户要求的商品,不断提高企业的产品创新能力、快速反应能力、竞争能力,创造更高的经济效益,实现整车厂家和上装企业间优势互动和互利共赢。
随着产品更新换代速度的加快,现有样机的制造周期和制造成本已难以适应产品开发的需求,使用计算机三维设计技术建立数字样机,可实现实物样机的作用,有效缩短周期、降低成本。
数字样车技术(DMU)指在计算机或工作站中利用CATIA V5软件所具有的装配、干涉检查、功能部件校核、焊接及拆装、人机工程学检查以及4维空间漫游等功能对实车进行虚拟的模仿和再现,使其具有物理模型的特性,从而取代物理模型验证产品的设计、功能(运动)、工艺、制造和维护等方面内容的产品开发技术,形成一辆模拟现实的数字样车,对产品的真实化进行计算机模拟。
图1 静态干涉检查的流程DMU的作用DMU的作用首先是提供各类、各种档次的可视化功能,用不同方式对电子样车的全部部位进行审视、评估,漫游和模拟真实的视觉效果。
尽可能在数字化环境中看到产品在真实世界中相同的效果,实现低成本、高效率的产品可视化模拟。
CATIA V5实现了可视化和产品结构的统一进行,让复杂区域的可视化变得非常容易,使可视化的应用范围得到扩展。
其次是提供各类对车型或部件间进行功能性分析的手段,包括:机构运动,干涉分析,拆装分析,空间分析和管理等。
尽可能在数字化环境中进行与真实世界中相同的分析,使设计师在设计早期就发现问题所在,在设计的各个阶段,及时、大量地进行各种分析,提高产品设计质量。
图2 断面分析界面三是应用关联设计,运用CATIA独有的PUBLICATION技术,按照自顶向下的设计方式,实现装配之间、零部件之间、一个模型文件中的多个几何实体之间、曲面模型和实体模型之间、特征之间等多种层次的端到端的各类关联。
基于骨架的DMU设计分析方式,实现数字样机的快速更改,降低成本,快速地进行多方案的评估与研讨,通过建立关联性的设计模板进行管理和重用,提高设计效率。
以下通过整车实例中的部分案例来说明DMU的实际应用。
DMU静态干涉检查静态干涉检查是DMU中也是整车设计中最重要的部分,干涉检查根据项目周期可以分为设计过程中干涉检查、后期进行验证干涉检查,以及后期发生设计变更后的干涉检查。
整车DMU检查程序1 范围本程序适用于产品开发过程中的整车人机工程、整车性能设计、系统及零部件设计质量控制。
本程序适用于M1类车型开发。
2 目的本程序是为了规范汽车产品开发过程DMU检查思路、进度控制,加强产品设计过程质量控制,提高产品质量,促进一次设计对。
3 术语和定义无4 职责4.1 研究院总体技术研究所是总体布置能力建设的牵头部门:4.1.1 负责流程牵头建设及修订工作;4.1.2 负责所属项目总体布置、机械布置、车身布置、内外饰布置DMU检查工作。
4.2 商用车院(含江西、哈尔滨院)、上海研究院、北京研究院总布置专业主要负责所属项目总体布置、机械布置、车身布置、内外饰布置、DMU检查工作。
4.3 一、二、三开发中心和各分院工程部门负责各系统、零部件DMU检查工作。
4.4 各整车性能处所负责所属项目相应的DMU检查工作。
4.5 项目管理处负责质量问题的管理。
5 工作要求及程序5.1 工作程序5.1.1 总体技术研究所(各分院)牵头成立DMU检查小组;5.1.2 项目组完成零部件3D数据设计,同时完成零部件DMU检查(自查),提交数据&DMU 自检表;5.1.3 数据管理员完成DMU 3D数据规范完整检查;5.1.4 DMU检查小组完成DMU检查,提交检查表;5.1.5 质量管理员汇总问题、组织评审、进行问题分配;5.1.6 项目组完成零部件3D数据设计修改,同时完成零部件DMU检查(自查),提交数据&DMU自检表;5.1.7 DMU检查小组完成DMU问题复查,提交反馈表;5.1.8 质量管理员对问题进行确认关闭;5.1.9 总体技术研究所(各分院)对DMU检查问题关闭情况进行节点评审。
5.2 流程图5.2.1 整车DMU检查流程图见图1。
图1 整车DMU检查流程图5.3 流程说明5.3.1 整车DMU检查流程说明见表1。
表1 整车DMU检查流程说明6 记录7 附录附录A 参考标准无。
DMU的情况1.Digital Mockup、Virtual Prototyping和DigitalPrototyping这三个术语的区别在英文中,Mockup是一种结构或装置,一般用于教学、演示、检查设计方案等。
Prototype 是指产品开发过程中开发出来的原型产品。
Prototype通常具有功能,即便可能不是完整的功能;而Mockup仅仅是看起来像真实的产品,不具有功能。
Mockup:假雷达; 制造模型; 制造样机;实体模型Prototype:原型, 雏形, 蓝本2.关于Digital Mockup相关厂商对其功能的描述是:DMU技术能够使工程师能够对任何复杂的模型进行内部观察、漫游、检查和模拟。
DMU包括以下功能:1.与CAX系统完全集成。
2.提供强大的可视化手段,除了虚拟显示和多种浏览功能,还集成了DMU漫游和截面透视等先进手段。
3.具备各种功能性检测手段,如安装/拆卸、机构运动、干涉检查、截面扫描等。
4.具有产品结构的配置和信息交流功能。
由此,我们可以看出,DMU的基础是三维CAD,而DMU的主要用途,是在产品的详细设计过程中,针对产品的装配模型,提供快速的浏览、可视化和装配模拟等功能。
其应用特点是围绕着三维模型的。
其底层支撑技术是轻量化的三维模型技术。
事实上,DMU技术的产生,就是由于当时的计算机硬件性能还不够理想,对于汽车、飞机等复杂的产品模型,即通常说的大装配,如果要调出完整的产品结构、特征信息,要装配环境下编辑零件,进行各种编辑操作,效率极低。
因此,诞生了以轻量化三维模型为核心的DMU技术,将涉及到“看”的功能,与涉及到详细“编辑”的功能区分开来,以解决硬件性能不足的问题。
由此,我们可以得出一个结论,即DMU是特指在三维CAD环境下,对复杂产品的大装配模型进行浏览、可视化和装配模拟的相关技术。
随着计算机硬件技术的发展,尤其是CPU、内存和专业显卡技术的发展,以及CAD软件本身性能的提升,对于大装配的处理技术逐渐提高,中端三维CAD也逐渐可以处理大装配,对于复杂产品的“看”和“编辑”的矛盾逐渐没有那么突出了。
汽车工业研究·季刊2021年第1期基于Windchill 平台的整车DMU 数据选装结构设计▶◀……………………………………………………………………………徐剑波曹岩王超前言随着乘用车市场激烈的市场竞争,新车型被要求更加快速投入市场,消费者对汽车产品的细分要求更加明显。
为了能够使新车型尽快上市,主机厂只能不断地压缩新产品开发周期,为了满足消费者不同的消费能力和配置需求,主机厂需要在单个产品的价位区间内提供足够的配置种类以供消费者选择。
DMU (Digital Mock-Up )数字化电子样车是新产品开发阶段的一项重要工作。
DMU 校核可以减少物理样车试制、试验的次数,降低产品开发阶段的成本,增加对数字化电子样车的检查、验证是大幅压缩开发周期的重要手段。
是否能在尽量短的周期内开发出高品质的乘用车,很大程度上取决于DMU 中整车3D 数据搭建的效率和质量。
DMU 整车3D 数据搭建应用到的技术方案和3D 数据的组织形式、管理方式严重影响DMU 工作的质量和进度。
整车3D 数据搭建整车3D 数据搭建是在新车型开发阶段将整车所有零部件的3D 数据按照整车坐标位置逐层搭建成整车,数据包括新车型的专用件、通用的紧固件、借用自其他车系的借用件。
搭建完成的整车3D 数据应用于产品开发阶段的DMU 校核工作,DMU 是目前各主机厂开发部门虚拟验证普遍用来排查产品数据问题、提升数据质量的主要手段,包括静态间隙检查、运动仿真间隙检查、装配工艺性校核、拆装性校核、维修方便性校核,是开发阶段必不可少的工作。
整车3D 数据还应用于多个不同研发部门之间的信息共享,例如新能源开发院需要从传统车开发院获取传统车整车3D 数据,用于新能源车型的匹配开发,整车3D 数据还用于释放给工艺部门进行工艺夹具、检具分析,用于销售部门进行广宣材料制作,整车3D数据也用于释放给小型车模公司制作小型车模。
整车3D 数据搭建现状及问题2.1现状汽车行业内当前整车3D 数据搭建是参照BOM (Bill of Material )的结构形式进行组织,开发部门的BOM 为EBOM (Engineering BOM ),3D 数据结构基本与EBOM 结构一致。
浅谈整车总布置DMU校核整车总布置DMU校核是一种基于数字化技术的设计方法,可以使设计师在设计整车布局时可以快速地进行评估和对比设计方案的优劣。
这种校核方法在汽车制造行业中被广泛使用。
整车总布置DMU校核包括多个方面的校核,以下是其中的主要校核:1. 空间校核:通过将各个部件、系统的三维CAD模型共享,可以在虚拟环境中进行整车布置的空间校核。
空间校核主要是为了验证各个部件在车身内的布置是否合理,以及检查不同部件之间的冲突和干涉情况,避免设计时出现空间上的问题。
2. 人机工程学:整车总布置DMU校核可以通过各种手段,例如天线覆盖面积、人类工程学等来优化驾驶员的认知、操作和驾驶体验。
这种校核方法主要是为了保证车辆的人机工程学符合人类的生理需求,方便驾驶员使用车辆。
3. 强度校核:在整车总布置DMU校核中,设计师需要考虑车身的强度和安全性。
这种校核包括分析车身的结构和材料来保证车身的刚度和抗撞性,通过模拟各种比例载荷下的变形和应力来检查车身设计的结果是否符合标准。
4. 风洞校核:风洞校核是车辆设计中必要的一步。
通过在虚拟环境中进行风流场分析来优化车辆的气动性能,这种校核可以说明车辆在不同速度下的行驶情况,帮助设计师理解车流线和起伏以及风压的分布,以便进行车辆设计的优化。
整车总布置DMU校核是一种高效的设计方法,可以大大缩短设计周期和降低错误率。
这种方法已经广泛应用于汽车制造行业,成为车辆设计的重要组成部分。
整车总布置DMU校核不仅可以优化车辆设计,还可以提高整车的生产效率和质量。
通过虚拟环境,整车厂商可以在没有实际生产车辆的情况下,进行生产线的布置和工艺分析,以便提高生产效率。
此外,在整车制造过程中,还可以利用DMU校核来分析装配过程,并验证各组件的匹配性和装配性,以确保制造出符合标准、具有良好质量的整车。
这种校核方法并不是只具有汽车制造行业可以采用,而是可以运用在其他的制造业中。
此外,整车总布置DMU校核还可以支持车辆的后期服务和维护。
汽车总布置DMU校核的运用研究摘要:随着科技的不断进步,在现代汽车设计过程中,使用DMU校核已经逐渐成为总布置工作中的重点。
在工作中应当结合日常的具体项目要求,以及企业标准、设计规范和多年的设计工作经验,提出DMU校核的实际运用方法,并在产品立项前的MULE车设计阶段、立项后的设计阶段、设计变更阶段等方面,阐述DMU校核前的准备工作和管理工作,以及具体的DMU校核流程,最后结合实际工作来演绎DMU校核具体操作。
关键词:汽车总线布置;DMU校核;运用DMU是3D软件制作的零部件,按照内在逻辑组成和结构性来虚拟样车模型,而且在这个虚拟样车中,可以对不同模拟进行评价。
DMU作为概念上的拓展,将其当作一种工具和方法对整车进行设计、检查、监控,并指出其中的问题,能够有效提升设计质量和项目进度。
DMU校核一直贯穿于整个产品开发,根据产品的具体开发流程,将DMU校核分为3个主要阶段,其中立项后的设计阶段是DMU检查的重点内容。
1 DMU校核的主要内容1.1 产品立项前MULE车设计阶段的DMU校核分析在立项前的MULE车设计阶段,所有零部件都可以使用3D数模,但是都比较粗糙,属于概念性的,而且部分零部件没有进行结构区分。
DMU检查主要是集中于零部件的总成级别,在这个阶段的DMU应当具有宏观性、概念性,同时还要考虑以下3个方面因素。
第一,是零部件的功能要求。
第二,是位置的合理性。
第三,是对周围环境还有整车性能的影响。
1.2立项后设计阶段的DMU校核分析立项后,正式进行产品开发,此时设计阶段中的零部件3D数据,都是严格意义上的数模,这些数模在具体应用过程中,应当具备仿真和分析功能。
将其用于DMU校核,零部件的3D数据应当做到“onepartonemodel”。
在具体操作过程中,设计阶段使用DMU工作,要具有严谨性尤其在检查方法、校核对象方面具有数据量大的优势。
在具体校核过程中,主要有以下几个内容。
第一,是DATAMissing数据缺失。
DMU技术在整车装配中的应用孙杨;李露;马化海【摘要】DMU技术是指利用CATIA软件所具有的装配、干涉检查、功能部件校核和人机工程学检查等功能,对实车进行虚拟的仿真和再现,使其具有物理模型的特性,从而取代物理模型验证产品的运动、工艺和制造等方面的内容.文章概括介绍了DMU技术的定义、功能,以及通过几个实例的说明,详细描述了DMU技术在目前整车装配工作中的实际应用.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)020【总页数】3页(P65-67)【关键词】DMU整车装配;可视化;干涉检查【作者】孙杨;李露;马化海【作者单位】中国第一汽车股份有限公司技术中心,吉林长春 130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,吉林长春 130011;中国第一汽车股份有限公司技术中心,吉林长春 130011【正文语种】中文【中图分类】U466DMU提供各种档次的可视化功能,以不同方式对电子样车的所有部位进行审视、评估,漫游和模拟真实的视觉效果。
尽可能地在数字化环境中看到产品在真实世界中的效果,实现低成本、高效率的产品可视化模拟[1]。
CATIA V5实现了可视化和产品结构的统一进行,让复杂区域的可视化变得非常容易,使可视化的应用范围得到扩展。
DMU提供各种对整车或部件间进行功能性分析的方法,主要包括:机构运动,空间干涉分析,拆装分析,截面扫描,信息交流,产品可维护性分析,产品易用性分析等[2],如图1所示。
运用CATIA独有的PUBLICATION技术,按照自顶向下的方式,实现装配之间、零部件之间、一个模型文件中的多个几何实体之间、曲面模型和实体模型之间、特征之间等多种层次的端到端的各类关联。
CATIA是迄今唯一能在基础结构和集成功能上直接支持DMU技术的CAD系统[3]。
在B30轿车开始试制装配前,我们利用CATIA V5的DMU技术模块,对零件进行早期装配模拟及检测,尽早地发现并解决问题,最终达到缩短试制周期、降低整车成本的目的。
DMU在整车开发中的解决方案字体大小:大中小2009-05-26 14:45:22来源:汽车设计随着产品更新换代速度的加快,现有样机的制造周期和制造成本已难以适应产品开发的需求,使用计算机三维设计技术建立数字样机,可实现实物样机的作用,有效缩短周期、降低成本。
数字样车技术(DMU)指在计算机或工作站中利用CATIA V5软件所具有的装配、干涉检查、功能部件校核、焊接及拆装、人机工程学检查以及4维空间漫游等功能对实车进行虚拟的模仿和再现,使其具有物理模型的特性,从而取代物理模型验证产品的设计、功能(运动)、工艺、制造和维护等方面内容的产品开发技术,形成一辆模拟现实的数字样车,对产品的真实化进行计算机模拟。
图1 静态干涉检查的流程DMU的作用DMU的作用首先是提供各类、各种档次的可视化功能,用不同方式对电子样车的全部部位进行审视、评估,漫游和模拟真实的视觉效果。
尽可能在数字化环境中看到产品在真实世界中相同的效果,实现低成本、高效率的产品可视化模拟。
CATIA V5实现了可视化和产品结构的统一进行,让复杂区域的可视化变得非常容易,使可视化的应用范围得到扩展。
其次是提供各类对车型或部件间进行功能性分析的手段,包括:机构运动,干涉分析,拆装分析,空间分析和管理等。
尽可能在数字化环境中进行与真实世界中相同的分析,使设计师在设计早期就发现问题所在,在设计的各个阶段,及时、大量地进行各种分析,提高产品设计质量。
图2 断面分析界面三是应用关联设计,运用CATIA独有的PUBLICATION技术,按照自顶向下的设计方式,实现装配之间、零部件之间、一个模型文件中的多个几何实体之间、曲面模型和实体模型之间、特征之间等多种层次的端到端的各类关联。
基于骨架的DMU设计分析方式,实现数字样机的快速更改,降低成本,快速地进行多方案的评估与研讨,通过建立关联性的设计模板进行管理和重用,提高设计效率。
以下通过整车实例中的部分案例来说明DMU的实际应用。
整车运动分析、DMU校核整车运动分析是整车DMU(数字化虚拟样机)分析的重要内容,主要目的是检查整车所有运动件在运动过程中与周边件的间隙合理性,校核内容包括底盘、车身、内外饰、附件。
报告由整车总布置科撰写及归档。
1.1 报告内容1.1.1 发动机罩运动分析目的:验证发动机罩运动过程中与周边件的间隙合理性;验证发动机罩气弹簧支持杆在开启和关闭时周边间隙合理性。
输入数据:发动机罩及发动机机罩隔音垫、铰链、机罩开启角、前舱导水主板、翼子板、机罩锁、散热上横梁、限位块、左/ 右组合灯、前保险杠总成、密封条等机舱上部数据。
输入参数:发动机罩铰链开启角、铰链旋转中心。
运用CATIA软件的DMU Kinematics 模块对发动机罩的运动进行模拟。
如图1 所示:图1 发动机罩模拟示意图输出物:①发动机罩总成与翼子板间隙图,其间隙值一般大于 2.5mm或大于间隙面差定义;②发动机罩与前保险杠间隙变化图,其间隙值一般大于4mm或大于间隙面差定义;③发动机罩与通风盖板间隙变化图,其间隙值一般大于3mm或大于间隙面差定义;④气弹簧支撑杆与周边间隙变化图,其间隙值一般大于5mm;⑤气弹簧铰接点角度变化图,整个运动过程中角度变化量不超过3°;⑥机罩锁锁钩与锁体之间运动关系,打开或关闭状态锁舌不与锁钩干涉。
1.1.2 前车门运动分析目的:通过前车门的运动模拟过程,检查是否与周边零件存在干涉,检查车门限位器与车门附件的间隙情况,避免实车存在的风险。
输入数据:前车门总成,侧围总成,翼子板、前车门内饰、仪表台总成、外后视镜、车门附件—1 —总成、车门线束总成、三角窗等。
输入参数:前门铰链中心线后倾角度,内倾角度,前门全开角度(限位器)角度,铰链全开角度。
运用CATIA软件的DMU Kinematics 模块对前车门的运动进行模拟。
如图 2 所示:图2 前车门运动模拟示意图输出物:①前车门总成和翼子板之间的运动间隙变化图,其最小间隙为 2.5mm或为间隙面差定义的1/2 ;②前车门总成和车身上铰链之间的运动间隙变化图,其最小间隙为4mm;③前车门总成和车身下铰链之间的运动间隙变化图,其最小间隙为4mm;④车门限位器的运动轨迹及间隙变化图,车门限位器不与周边件干涉;1.1.3 后车门(滑移门)运动分析目的:通过后车门的运动模拟过程,检查是否与周边零件存在干涉,检查车门限位器与车门附件的间隙情况,避免实车存在的风险。
DMU在载货汽车设计开发中的研究与应用作者:韩立吴昌林王良模来源:《汽车科技》2015年第01期摘要:通过在某全新轻型载货汽车换代产品设计开发中对DMU技术的研究与应用,在产品开发过程中对设计、制造、装配、维修等内容进行实时检查分析,大幅提升了产品一次试制、试装正确率,有效提高了产品设计质量。
关键词:载货汽车;设计开发;DMU;检查分析中图分类号:U462.2 文献标识码:A 文章编号:1005-2550(2015)01-0013-07DMU是英文Digital Mockup的缩写,也就是数字模型,数字样机(也叫虚拟样机)。
DMU技术是随着当代计算机技术的进步而发展起来的一门虚拟技术,并且虚拟技术的发展将会是未来汽车技术发展的一项关键技术[1]。
它是利用计算机技术,搭建物理样机的虚拟模型,在此模型基础上可以进行产品的设计、虚拟制造、虚拟装配及样机干涉检查、虚拟工艺适应性检查、虚拟维修便利性检查等一系列工作。
数字样机技术可以对产品零部件及总体布置进行设计(基本功能),检查装配关系、运动干涉,进行几何特性计算,以及作为工程分析的基础等。
其中一个重要的应用就是可以在产品设计初期即可开始对于产品设计质量进行检查。
在传统载货汽车行业中,物理模型是必不可少的组成部分,以供设计师、工程师、工艺师以及管理部门决策使用,无论产品的设计、制造或是装配等过程,主要都是基于物理原型进行检查。
显然这种方法需要消耗较多的时间和费用。
如果在产品开发阶段采用DMU技术进行检查,则可以避免昂贵的物理模型,使提高开发质量和“实时检查”开发的水平成为可能,通过DMU策略可以大大缩短开发时间,从而使企业在市场上具有快速经济的开发新产品的能力[2]。
1 整车数字样机搭建1.1 数据操作平台及数据规范性目前许多三维设计软件都提供DMU基础操作平台,如CATIA、UG、Pro/E等,同时各软件平台间可通过统一的标准交换格式进行数据的转化(如igs、stp等文件格式)。
汽车研发:DMU(数字化电子样车)校核的内容、方法及流程!很多兄弟走在路上,看到身材很棒的妹纸,都喜欢走到妹子的前面,回过身来假装往后看,校核一下妹纸的脸蛋,其实汽车也要校核,经过校核,能查出很多问题,提升设计,降低量产后的问题。
今天漫谈君就和大家讲一讲:DMU(数字化电子样车)校核随着汽车工业的发展,计算机三维设计技术的使用,DMU校核已经发展为研发工作中重要的一项工作。
随着产品更新换代速度的加快,现有样机的制造周期和制造成本已难以适应产品开发的需求,使用计算机三维设计技术建立数字样机,可实现实物样机的作用,有效缩短周期、降低成本。
一、DMU是什么DMU是Digital Mock—Up的缩写,又叫数字化电子样车,指一个正确的、完整的整车三维数模,是由3D软件设计出的零部件按照其内在逻辑而组成的结构性的虚拟样车模型,而且这个虚拟样车可以进行不同的模拟和评价。
二、DMU的作用1、对整车设计进行检查和监控,并指出相关的问题,以便保证设计质量和项目进度。
2、提供各类、各种档次的可视化功能,用不同方式对电子样车进行全方位的审视、评估和模拟真实的视觉效果。
尽可能在数字化环境中看到产品在真实世界中相同的效果,实现低成本、高效率的产品可视化模拟。
3、对车型或部件间进行功能性分析,包括:机构运动、干涉、拆装、空间和管理分析等。
尽可能在数字化环境中进行与真实世界中相同的分析,使设计师在设计早期就发现问题,在设计的各个阶段,及时、大量地进行各种分析,提高产品设计质量。
4、应用关联设计,按照自上向下的设计方式,实现装配之间、零部件之间、一个模型文件中的多个几何实体之间、曲面模型和实体模型之间、特征之间等多种层次的端到端的各类关联。
基于骨架的DMU 设计分析方式,实现数字样机的快速更改,降低成本,快速地进行多方案的评估与研讨,通过建立关联性的设计模板进行管理和重用,提高设计效率。
5、检查配置及零件完整性。
三、DMU校核内容1、DMU静态干涉检查静态干涉检查是DMU中也是整车设计中最重要的部分,干涉检查根据项目周期可以分为:1)设计过程中干涉检查;2)后期进行验证干涉检查;3)后期发生设计变更后的干涉检查。
汽车整车行业设计制造一体化解决方案在汽车整车行业,设计和制造的一体化解决方案是至关重要的,它可以提高生产效率、降低成本、提供更好的车辆性能和品质,以及满足市场需求。
下面将介绍几个关键方面的解决方案。
首先,整车设计和制造之间的一体化可以通过使用先进的计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)软件来实现。
这种软件可以将设计师和制造工程师的工作无缝地连接起来,从而提高设计和制造的协同效率。
同时,它还可以提供更准确和一致的设计和制造数据,避免了传统的手工绘图和制造过程中常见的误差和不一致性。
其次,整车设计和制造一体化解决方案还需要有效的资源管理系统。
这些系统可以帮助企业实时监控生产线上的物料和零部件的供应情况,避免出现短缺和过剩的情况。
此外,它们还可以提供准确的物料和零部件的需求预测,以便及时采购和生产,从而避免不必要的等待时间和生产延误。
第三,整车设计和制造一体化还需要高度自动化的生产线和装配工艺。
这可以通过使用机器人和自动化设备来实现,从而减少人力成本,提高生产效率和一致性。
此外,自动化还可以减少人为错误和质量问题的风险,提高整车的品质和可靠性。
另外,整车设计和制造一体化还需要建立强大的质量管理系统。
这些系统可以确保在设计和制造过程中的每个环节都符合相关的质量标准和要求。
它们可以通过使用先进的检测和测试设备来监控零部件和整车的质量,并提供及时的反馈和纠正措施。
此外,质量管理系统还可以帮助企业建立健全的质量保证体系,提高整车的可持续发展能力。
最后,整车设计和制造一体化还需要与市场需求的紧密对接。
这可以通过及时获取市场需求信息、与供应商和合作伙伴共同研发,以及快速响应市场变化等方式来实现。
可以通过使用先进的市场调研和销售预测工具来识别和预测市场需求,并根据市场反馈进行产品设计和制造的调整和改进。
综上所述,汽车整车行业设计制造一体化解决方案可以通过使用先进的设计和制造软件、有效的资源管理系统、自动化的生产线和装配工艺、强大的质量管理系统,以及与市场需求的紧密对接来实现。
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计时代汽车 整车虚拟评审技术在奇瑞研发中的深入应用古峰奇瑞汽车股份有限公司信息技术公司 安徽省芜湖市 241009摘 要: 奇瑞汽车通过PDM项目的实施,基于Siemens PLM协同研发平台,建立了虚拟评审体系,在研发过程的关键节点,通过跨部门的协作,对整车进行物理集成与制造集成方面的验证,使原先通过样车试制才能发现的问题,在研发更早的阶段就可以发现,在提高设计质量的同时设计变更数量也大为减少,为研发成本的降低作出了重大的贡献。
关键词:虚拟评审 产品设计 PDM DMU1 引言面对竞争越来越激烈的市场,以及越来越严格的政策法规,对汽车制造企业的质量与成本控制提出更多要求,许多整车厂都意识到提高研发质量、降低研发成本已经迫在眉睫。
国际同行的经验告诉我们,基于数字化模型的虚拟评审技术的应用,对于降低整个车型开发的时间、成本、设变数量都起着极其重要的作用,建立适用于汽车产品研发的虚拟评审体系成为必然。
2 企业面临的问题奇瑞汽车企业经过了十多年的发展,使用PDM系统也有十多年的历史,设计数据已达到一定的规范化和标准程度,数据的发布节点也进行了约定,初步建立了虚拟评审体系,但是和国际同行相比,还存在以下问题:1)没有专门组织机构,没有专门部门牵头组织虚拟评审工作;2)没有公司级别体系文件支撑,没有完善的虚拟评审体系来支撑研发流程;3)各车型虚拟评审节点不统一,奇瑞各研发车型也在陆续做各种数字化验证工作,但评审节点不统一,随意性较大;4)检查内容不明确,虚拟评审检查范围和内容不统一,主要集中在总成级别的检查,缺少整车级别的系统集成核查;这些问题使得工程设计的管理成为奇瑞产品生命周期管理中的薄弱环节。
为了提高设计部门的“数字化率”、“集成化率”和“信息覆盖率”,全面提高整车虚拟评审能力,于2010年初开始,奇瑞信息技术公司和研究院联合西门子实施团队,开展了虚拟评审体系实施工作。
D M U模块使用要点DMU空间分析CATIA的DMU空间分析模块可以进行设计的有效性评价。
它提供丰富的空间分析手段,包括产品干涉检查、剖面分析和3D几何尺寸比较等。
它可以进行碰撞、间隙及接触等计算,并得到更为复杂和详尽的分析结果。
它能够处理电子样机审核及产品总成过程中经常遇到的问题,能够对产品的整个生命周期(从设计到维护)进行考察。
DMU空间分析能够处理任何规模的电子样车,它适用于从日用工具到重型机械行业的各种企业。
X.1 相关的图标菜单CATIA V5的空间分析模块由一个图标菜单组成:空间分析(DMU Space Analysis)Clash: 干涉检查Sectioning: 剖面观察器Distance and Band Analysis: 距离与自定义区域分析Compare Products: 产品比较Measure Between: 测量距离和角度Measure Item: 单项测量Arc through Three Points: 测量过三点的圆弧Measure Inertia: 测量惯量3D Annotation: 三维注释Create an Annotated View: 建立注释视图Managing Annotated Views: 管理注释视图Groups: 定义产品组x.2 空间分析模块的环境参数设定在开始使用CATIA V5的空间分析模块前,我们可以根据自身的习惯特点,合理地设定其环境参数。
在菜单栏中使用下拉菜单Tools→Option→Digital Mockup打开DMU Space Analysis的环境参数设定界面,在此窗口中有六个标签,分别对应不同的参数设定。
x.2.1 干涉检查设置(DMU Clash)该设置针对Clash命令,允许设置以下内容:Retrieve Information:得到干涉的结果From previous computation:从前一个计算得到分析结果From PDM(UNIX only with ENOVIAVPM):从PDM中得到分析结果(在UNIX系统下是ENOVIA VPM)None:(缺省)无比较Results Window /Automatically open:当进行干涉检查时自动打开结果显示窗口Display in Results box:设置缺省的显示条目list by conflict:冲突列表list by product:产品列表First line automatically selected:(缺省)自动选择冲突列表或产品列表的第一行Type of Computation:设置冲突的缺省类型和缺省的安全距离During Initial Computation:计算并显示所有冲突的深度和最小距离x.2.2 干涉检查细节设置(DMU Clash – Detailed Computation)该设置针对Clash命令,允许设置以下内容:Level of Detail:设置细节的级别Element:(缺省)让用户全面地工作于产品级别,直到查明有关的元素。
DMU在整车开发中的解决方案
随着产品更新换代速度的加快,现有样机的制造周期和制造成本已难以适应产品开发的需求,使用计算机三维设计技术建立数字样机,可实现实物样机的作用,有效缩短周期、降低成本。
数字样车技术(DMU)指在计算机或工作站中利用CATIA V5软件所具有的装配、干涉检查、功能部件校核、焊接及拆装、人机工程学检查以及4维空间漫游等功能对实车进行虚拟的模仿和再现,使其具有物理模型的特性,从而取代物理模型验证产品的设计、功能(运动)、工艺、制造和维护等方面内容的产品开发技术,形成一辆模拟现实的数字样车,对产品的真实化进行计算机模拟。
图1 静态干涉检查的流程
DMU的作用
DMU的作用首先是提供各类、各种档次的可视化功能,用不同方式对电子样车的全部部位进行审视、评估,漫游和模拟真实的视觉效果。
尽可能在数字化环境中看到产品在真实世界中相同的效果,实现低成本、高效率的产品可视化模拟。
CATIA V5实现了可视化和产品结构的统一进行,让复杂区域的可视化变得非常容易,使可视化的应用范围得到扩展。
其次是提供各类对车型或部件间进行功能性分析的手段,包括:机构运动,干涉分析,拆装分析,空间分析和管理等。
尽可能在数字化环境中进行与真实世界中相同的分析,使设计师在设计早期就发现问题所在,在设计的各个阶段,及
时、大量地进行各种分析,提高产品设计质量。
图2 断面分析界面
三是应用关联设计,运用CATIA独有的PUBLICATION技术,按照自顶向下的设计方式,实现装配之间、零部件之间、一个模型文件中的多个几何实体之间、曲面模型和实体模型之间、特征之间等多种层次的端到端的各类关联。
基于骨架的DMU设计分析方式,实现数字样机的快速更改,降低成本,快速地进行多方案的评估与研讨,通过建立关联性的设计模板进行管理和重用,提高设计效率。
以下通过整车实例中的部分案例来说明DMU的实际应用。
DMU静态干涉检查
静态干涉检查是DMU中也是整车设计中最重要的部分,干涉检查根据项目周期可以分为设计过程中干涉检查、后期进行验证干涉检查,以及后期发生设计变更后的干涉检查。
对于设计过程中的干涉检查需要对分析的结果进行实时的跟踪,并检查所关注的干涉是否已经消除,具体流程如图1所示。
干涉检查从整车角度也可以分为系统内部零件的干涉检查,系统与系统之间的干涉检查。
整车可以分为七大系统,如车身、底盘、内饰、外饰、动力总成、开闭件以及线束等。
也可以根据企业的设计情况情况来进行分类。
对于零件更新后,零部件的干涉检查又分为单个零件与系统之间的干涉检查和一组零件与周围零件的干涉检查。
在产品设计过程中,设计变更是不可避免的,在这种情况下,适合应用单个零件或者一组零件更新后的干涉检查。
利用临近查询命令可以实现将周边零件全部找到,再进行查找到的零件与当前零件的干涉检查。
干涉检查后要出检查报告,报告中包括:干涉件所属位置、涉及干涉的零部件名称、干涉量的大小、干涉过滤和干涉解决状态。
图3 运动分析流程
在DMU环境下进行机构运动分析时,首先根据机构的实际运动状态,运用相应的机构运动副来创建两个零部件之间的相对运动关系,然后创建机构运动的参照物和驱动机构进行运动的驱动源(Command)。
在定义完机构运动所必需的条件之后,就可以对机构运动进行仿真和分析,建立机构运动的流程(如图3所示)。
在运动分析校核过程中,我们可以借助“传感器”将运动过程中运动部件与其它部件之间的间隙动态显出出来,也可以xls格式导出。
可拆装性分析
产品拆装分析是对产品拆装过程的演示和在拆装过程中动态的检查产品同周围零部件之间的关系,包括产品拆装路径的定义和优化,拆装过程中的动态干涉检查和工具空间校核等。
在进行产品拆装分析时,首先要规划产品拆装方案,对产品的拆卸要有清晰
的思路,然后需要定义产品拆装路径,最后通过定义拆装路径的序列,对整个产品的拆装过程进行模拟和分析。
按照这个思想,拆装分析的流程如图4所示。
图4 拆装分析流程
为了检查产品在拆装过程中是否符合产品预定的拆装方案,是否为工具留下足够的空间,以及拆装过程中是否会同周围产品存在着一定的干涉问题等,根据各个项目的实际需求,我们将会进行如下的内容检查和校核:
首先我们进行动态干涉检查,动态干涉检查就是校核物体在拆装过程中是否同周围的零部件存在着数据上的干涉情况。
如果出现了干涉情况,拆装模拟过程会有什么样的动作。
另外,可以通过模拟试验来定量的检查干涉出现的位置以及干涉大小的变化。
通过这种方式可以定量的进行动态干涉检查,并记录干涉检查的历史。
断面分析也是静态干涉检查分析主要使用的工具,是利用一个平面去切割产品,从而实现对产品内部结构进行分析。
如查看钣金焊接边缝隙是否均匀等内部干涉状态(如图2所示),断面可以输出成DWG、CATPart、CATDrawing等格式,可以更清晰地反映产品内部结构。
DMU运动分析
机构运动分析是在虚拟的环境中模拟产品实际的运动状况,在动态过程检验机构设计是否符合概念设计阶段对机构所做的定义。
同时,在动态过程中对产品的位置信息、运动特性信息进行检查和分析。
其次,进行工具空间检查。
工具干涉检查是产品拆装分析的一项重要内容,通过检查工具空间来检查产品拆装的方便性和可行性。
有两种方法来进行工具空间检查:
1. 使用工具的3D模型
使用该方法需要提供工具的3D模型,通过模拟3D工具的工作过程,并生成3D工具工作空间包络体,同时,还要生产产品拆装过程包络体,通过检查这两个包络体之间的最小距离来进行工具空间检查。
图5 驾驶室拆装分析
2. 通过模拟试验
模拟试验方法可以在不提供3D工具模型和生成包络体的前提下来进行工具空间的检查,仅需要3D工具所占用的空间范围值。
最后,我们可以创建动态包络体,动态包络体是记录零件在拆装过程中所经
过的空间位置组成的一个包络体,记录产品拆装过程中经过的空间位置。
通过记录包络体,可以将动态的干涉检查转化为静态的干涉检查。
结语
使用CATIA V5中的DMU功能可以帮助工程师快速解决整车设计中最为关键的静态干涉、空间尺寸、运动干涉和可拆卸性分析等问题,大大提高了产品研发效率,缩短了产品研发时间,提高了产品研发质量,降低了研发成本。