隨著人們對(duì)汽車制造商的要求越來越苛刻、期望越來越高，感知質(zhì)量的問題也因此變得越來越重要。這里的感知質(zhì)量是指客戶初次看到一輛新車并在考慮其功能性之前對(duì)其質(zhì)量的印象。因此，感知質(zhì)量與設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)和制造過程密不可分。 每件產(chǎn)品在制造和裝配后都會(huì)發(fā)生一定程度的幾何變化。這是生產(chǎn)制造過程的必然結(jié)果。因此，通過仔細(xì)分析現(xiàn)有的或所建議的生產(chǎn)制造過程的實(shí)際能力并準(zhǔn)確計(jì)算累計(jì)公差，以及它們對(duì)零部件和裝配件的形狀、配合度和功能的影響來了解偏差，不僅是設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)和生產(chǎn)制造過程中至關(guān)重要的一環(huán)，也是實(shí)現(xiàn)始終如一的高感知質(zhì)量的一個(gè)重要保障。 盡管汽車行業(yè)近幾年來在提高客車和貨車的感知質(zhì)量方面確實(shí)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是通常在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程的相對(duì)較晚階段才開始對(duì)設(shè)計(jì)公差和制造偏差的疊加結(jié)果進(jìn)行檢查。這種做法有諸多缺點(diǎn)。 它可能會(huì)在開發(fā)和工程技術(shù)階段與概念設(shè)計(jì)和外觀造型階段之間形成循環(huán)，造成時(shí)間上的延誤并增加設(shè)計(jì)成本。或者，到了這個(gè)階段之后，若要再對(duì)所設(shè)計(jì)的表面進(jìn)行優(yōu)化以滿足尺寸偏差的要求，可能會(huì)為時(shí)已晚、成本太高或破壞性太大。因此，只能讓感知質(zhì)量受到影響。 溝通的橋梁 近幾年來，一種通常稱為“三維虛擬化”軟件的新型軟件應(yīng)運(yùn)而生，專門開發(fā)用于解決感知質(zhì)量問題。它可以為新產(chǎn)品創(chuàng)建各種高質(zhì)量的可視化效果圖，這不是其設(shè)計(jì)時(shí)的三維 CAD 模型的象征性外觀效果圖，而是產(chǎn)品在實(shí)際制造完成后，綜合了所有間隙和高差偏差以及彎曲和扭曲對(duì)其外觀效果影響的效果圖。 這種方式使設(shè)計(jì)人員、工程技術(shù)人員、質(zhì)量管理人員和生產(chǎn)制造人員早在產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)和外觀造型階段就能夠針對(duì)既可實(shí)現(xiàn)高感知質(zhì)量、又可為各方面接受的幾何變化水平達(dá)成一致意見。這樣一來，就可以通過減少后期設(shè)計(jì)更改、減少實(shí)物模型數(shù)量和增加一次定型的工具，達(dá)到縮短開發(fā)周期和降低成本的目的。 總部設(shè)在英國(guó)的軟件開發(fā)商埃克納解決方案有限公司（Icona Solutions Ltd）所開發(fā)的 aesthetica是第一款屬于此類的三維虛擬化軟件。該軟件在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)可視化軟件與公差疊加和分析軟件之間架起了一座橋梁，融合了它們?cè)诟兄|(zhì)量領(lǐng)域可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的各種功能。早在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程開始之前，它就可以在高質(zhì)量的三維可視化環(huán)境中對(duì)最終所制造的產(chǎn)品進(jìn)行“虛擬化”顯示。 實(shí)際案例 多家世界領(lǐng)先的汽車制造商已經(jīng)將這一新的三維虛擬化軟件應(yīng)用到他們車輛的“從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)”工作流程的各個(gè)階段。 本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/201612/332232.htm例如，總部設(shè)在倫敦的日產(chǎn)設(shè)計(jì)歐洲公司（Nissan Design Europe），在日產(chǎn)逍客（Qashqai）的設(shè)計(jì)過程中就使用了aesthetica三維虛擬化軟件，使其開發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠在他們的設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)上發(fā)現(xiàn)他們之前所用的數(shù)字化流程幾乎不可能發(fā)現(xiàn)的各種問題。事實(shí)上，他們能夠?qū)崟r(shí)互動(dòng)地對(duì)各種公差狀況和生產(chǎn)制造規(guī)范進(jìn)行可視化，而這些內(nèi)容以前很可能都必須要等到利用生產(chǎn)設(shè)備制造出首個(gè)實(shí)物模型之后才能看到。不用說，到了這個(gè)時(shí)候才發(fā)現(xiàn)問題肯定為時(shí)已晚！ 獲獎(jiǎng)的歐寶Insignia車型的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作是在通用汽車公司位于德國(guó)呂塞爾斯海姆市的國(guó)際技術(shù)開發(fā)中心進(jìn)行的，該中心從最初的概念設(shè)計(jì)階段就開始采用了aesthetica三維虛擬化軟件。這樣做的好處是，所涉及到的設(shè)計(jì)、工程和生產(chǎn)制造等領(lǐng)域的相關(guān)人員能夠在整個(gè)過程中盡可能早地了解到生產(chǎn)制造上的各種限制和約束，并可以就間隙和高差條件及制造公差達(dá)成一致意見。 歐寶的尺寸管理部門經(jīng)理Edgar Lossnitzer介紹說：“自從歐寶引進(jìn)aesthetica軟件之后，我們?cè)僖矝]有關(guān)于零點(diǎn)幾毫米的問題進(jìn)行冗長(zhǎng)的討論。針對(duì)必要的改動(dòng)，相關(guān)人員可以更好地與管理層溝通，使管理層更快地作出決定，因而降低了研發(fā)成本。由于不再需要實(shí)物驗(yàn)證模型，也節(jié)省了相當(dāng)多的資源。” 在菲亞特集團(tuán)汽車股份公司，aesthetica三維虛擬化軟件是該公司完整產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件環(huán)境的一個(gè)非常重要而且不可或缺的組成部分。 “通常情況下，偏差分析是在設(shè)計(jì)過程中相當(dāng)晚的階段進(jìn)行的，因而往往由于為時(shí)已晚而無法更改設(shè)計(jì)，”菲亞特集團(tuán)汽車股份公司的工程質(zhì)量和工藝部經(jīng)理Elena Bergadano博士解釋說。“但是，”她指出，“通過使用aesthetica，我們能夠真實(shí)地看到制造偏差對(duì)感知質(zhì)量所造成的影響，就像客戶將會(huì)看到的那樣。這使我們能夠在比以往任何時(shí)候都可能更早的階段發(fā)現(xiàn)并解決各種美觀性問題。我們可以直接與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)一起工作，以確保提升感知質(zhì)量。” 通過利用該軟件將有關(guān)公差和定位方案的信息直接應(yīng)用到車輛的三維數(shù)字模型上，菲亞特的工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崟r(shí)模擬和觀察形狀與位置偏差及組件變形等，以及這些方面對(duì)組件和裝配件的影響情況。根本原因分析則使他們能夠診斷問題的原因并快速驗(yàn)證設(shè)想的解決方案。 同時(shí)，中國(guó)的長(zhǎng)城汽車公司于2011年初實(shí)施了新的“三高戰(zhàn)略”，即高科技、高性能和高配置。而作為這一戰(zhàn)略的一個(gè)組成部分，長(zhǎng)城公司組建了新尺寸管理團(tuán)隊(duì)，并將aesthetica三維虛擬化軟件作為核心工具，以幫助公司在其整個(gè)車輛系列中都實(shí)現(xiàn)高配置的目標(biāo)。 長(zhǎng)城公司裝備這一軟件的主要目的是，通過減少其所有高端豪華車輛的平均外部間隙尺寸，改進(jìn)車輛的感知質(zhì)量。 長(zhǎng)城公司在其車輛設(shè)計(jì)和開發(fā)過程的所有階段都使用了該軟件：從概念設(shè)計(jì)階段用于尺寸技術(shù)規(guī)范（如間隙和高差目標(biāo)）的確定，到工程階段早期和晚期的優(yōu)化定位策略，再到詳細(xì)工藝技術(shù)和生產(chǎn)制造階段用于公差疊加的可視化分析和感知質(zhì)量問題的根本原因分析。 符合邏輯的工藝流程 從這些例子可以看出，在整個(gè)車輛的從概念到生產(chǎn)過程的所有階段都可以應(yīng)用三維虛擬化軟件進(jìn)行偏差分析和感知質(zhì)量研究。 三維數(shù)字化產(chǎn)品模型是其應(yīng)用的起始點(diǎn)。利用符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或公認(rèn)的三維數(shù)據(jù)傳輸方法可以將其從曲面建模系統(tǒng)或三維 CAD 系統(tǒng)中導(dǎo)入。 一旦處于三維虛擬化環(huán)境中，就可以使用該軟件的材料庫對(duì)模型各部分的外觀和表面進(jìn)行定義。材料庫中包括準(zhǔn)確的汽車烤漆材料（包括金屬漆和珠光漆面飾）、帶普通和高科技顆粒的凹凸貼圖材料以及具有準(zhǔn)確的反射和折射度的玻璃材料。用戶只需選擇某個(gè)零部件然后為其指定合適的材料表面處理方法即可。 該模型具體應(yīng)該如何使用將取決于用戶在車輛設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中所處的位置：在感知質(zhì)量方面需要實(shí)現(xiàn)哪些目標(biāo)以及需要做什么來實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。 概念設(shè)計(jì)和外觀造型 在概念設(shè)計(jì)和外觀造型階段，可以設(shè)定并評(píng)審感知質(zhì)量目標(biāo)，而且可以確定所有可見組件之間的最高可接受偏差水平。這是一個(gè)用戶夢(mèng)寐以求的功能。它可以對(duì)組件之間各種可選的替代偏差進(jìn)行測(cè)試，并與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的數(shù)據(jù)相比較，以便確定保持設(shè)計(jì)的完整性所需的感知質(zhì)量水平。這通常是一個(gè)迭代過程，用戶在這一過程中可以將間隙和高差偏差的眾多組合應(yīng)用在早期的數(shù)字模型上。 在此過程中，該軟件可允許用戶重新創(chuàng)建偏差目標(biāo)并非常快速地完成可視化，同時(shí)還可以對(duì)其進(jìn)行修改以便即刻顯示結(jié)果。這一點(diǎn)非常適合現(xiàn)場(chǎng)討論和感知質(zhì)量評(píng)審會(huì)。 設(shè)計(jì)開發(fā) 在確定車身和內(nèi)外飾的要求階段，可以給A級(jí)表面的組件確定概念位置和公差方案，以便創(chuàng)建簡(jiǎn)單的公差鏈。這是用來“測(cè)試”各種不同的設(shè)計(jì)或組裝解決方案的能力，看其是否滿足在先前的目標(biāo)設(shè)定和評(píng)審過程中所制定的目標(biāo)。 在車輛開發(fā)的設(shè)計(jì)階段就及早地開始做這件事，可以對(duì)表面或外觀造型進(jìn)行優(yōu)化或去敏感化，以便其能適應(yīng)偏差的影響，從而避免了提高加工目標(biāo)或縮減組件公差值等不受歡迎的改動(dòng)。這樣做還可以確定一系列與偏差有關(guān)的要求（定位、公差和車身結(jié)構(gòu)偏差），并將它們納入工藝過程中。 在設(shè)計(jì)參數(shù)已經(jīng)明確而且其要求也已提前知道的情況下，這是解決尺寸偏差問題的一條積極主動(dòng)的途徑。 工藝技術(shù) 在工程開發(fā)的某些階段，有必要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，以確保其滿足A級(jí)表面位置、公差和車身結(jié)構(gòu)裝配偏差的初始要求。如果由于成本或設(shè)計(jì)分析約束相沖突的緣故而未能滿足這些初始要求，則可以迅速在三維虛擬化模型上對(duì)可選的替代參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。隨后可以對(duì)得到的偏差進(jìn)行分析，以便及時(shí)了解各種工程技術(shù)決定所帶來的結(jié)果。 生產(chǎn)制造 到了實(shí)際生產(chǎn)制造階段時(shí)，可能會(huì)影響感知質(zhì)量的各種問題應(yīng)該已經(jīng)得到解決。然而，萬一在生產(chǎn)制造過程已經(jīng)開始時(shí)才發(fā)現(xiàn)有感知質(zhì)量問題，可以再次利用三維虛擬化模型來協(xié)助解決問題。 只要用車間實(shí)際測(cè)量的制造數(shù)據(jù)替換模型中的組件或裝配件公差參數(shù)，就可以重現(xiàn)實(shí)際所發(fā)現(xiàn)的問題。然后可以對(duì)所提出的解決方案進(jìn)行非常經(jīng)濟(jì)、快速的測(cè)試，確定最合適的解決方法，不再需要進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證，從而避免了耗時(shí)、研發(fā)中斷和費(fèi)用昂貴等問題。 不過，即使在生產(chǎn)制造過程中沒有出現(xiàn)任何問題，從車間實(shí)際測(cè)量得到的數(shù)據(jù)對(duì)下一車型的開發(fā)來說也是非常寶貴的。在更新設(shè)計(jì)或者在同一平臺(tái)上制造的該系列下一款車型設(shè)計(jì)的目標(biāo)設(shè)定和早期感知質(zhì)量研究期間都可以使用這些數(shù)據(jù)。 實(shí)實(shí)在在的好處 盡管三維虛擬化軟件剛剛進(jìn)入市場(chǎng)不久，還相對(duì)較新，但毫無疑問的是，其研發(fā)成果已經(jīng)幫助汽車OEM商提高了車輛的感知質(zhì)量，而且沒有對(duì)產(chǎn)品的制造成本產(chǎn)生任何不利影響。事實(shí)上，有充分的證據(jù)表明，使用該軟件可以節(jié)省時(shí)間和成本。 例如，由于減少了工具重制、減少了實(shí)物模型數(shù)量并縮短了研發(fā)時(shí)間，一家較大的OEM廠商僅在一個(gè)車輛項(xiàng)目中就節(jié)省了超過87.5萬美元。 另外，他們還在一個(gè)原有車輛項(xiàng)目上實(shí)現(xiàn)了每年超過10萬美元的直接成本節(jié)省——而且發(fā)現(xiàn)了單純的數(shù)值分析無法發(fā)現(xiàn)的問題：其超過20％的車輛可能會(huì)有令人無法接受的間隙狀況。而發(fā)現(xiàn)了這一問題后，他們就可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行變更，以便使其未來的車輛具有更好的感知質(zhì)量。（本文圖中數(shù)據(jù)僅用于說明，并非OEM實(shí)際數(shù)據(jù)。）(end)