虚拟技术在新产品开发中的应用2

frozenviolet

虚拟技术在新产品开发中的应用2 [复制链接]

3. 虚拟制造系统技术

    在虚拟制造系统中，不仅要关注产品和制造生产线，还要考虑涉及生产的一切因素：如厂房布局、辅助工具、物流安排等。图3所示的是汽车侧围虚拟焊接生产线的一部分。建立虚拟制造系统的目的是通过对产品正常生产状态的模拟和分析，了解产品正常生产时对企业的全局影响，进而优化公司的生产作业。通过虚拟制造系统可以获得信息如下：

• 规划工位布局；
• 生产线性能分析；
• 生产线平衡；
• 生产节拍控制；
• 工艺文件；
• 操作人员配制；
• 物流安排；
• 制造投资的预算。

    由于虚拟技术的操作是在软件平台的基础上进行的，最终实际输出内容还是决定于所采用的软件功能。

图3 汽车侧围焊接虚拟生产线

    四、虚拟技术与新产品开发

    现代企业按照自己的特点、规模和结构建立相应的质量管理体系，以保证企业的生产和公司运作是在受控状态进行，其中也包含了新产品的开发。虽然上面介绍了虚拟技术的许多优势和特点，但如果要在企业中真正发挥作用，还要融入企业的质量管理体系，并与企业的新产品开发程序有机结合起来。

    以汽车及汽车零部件行业为例：目前广泛采用新产品先期质量策划（APQP）方式进行，将整个开发过程分为五个阶段：计划和项目的确定、产品设计和开发、过程技术和开发、产品和过程的确认、反馈评价和纠正措施，如图4所示。

图4 APQP先期产品质量策划模式

    先期产品质量策划是一个系统工程，是用于确保企业满足顾客对产品质量、交付、成本和准时性等方面需求的必须步骤。

    结合本文对虚拟产品开发技术的论述，大体上可以给出在开发过程中虚拟技术参与的阶段和时间，如图5所示。

图5 虚拟技术与APQP先期产品质量策划模式

    值得强调的是，样品试制这一在产品开发过程中的重要阶段。样品的主要目的是对产品和过程的确认，是在投产前通对产品的全面评估，是企业开发新产品并批量生产前的一个重要阶段。虚拟技术基本上覆盖这些方面，对于一些简单的产品而言，虚拟产品技术已可以完全替代实物验证。然而，由于虚拟制造技术还处在发展过程中，对于复杂产品，目前还不能完全替代样品，但已大大减少样品制造的数量，从而减低开发成本的投入。而对于非正式样品--手工样品，目前虚拟样机技术已可满足和替代手工样品验证新产品的尺寸配合和外观形状的需求。

    随着时间的推移，产品开发过程完全虚拟化运作将是不可避免的。

    五、结论

    综上所述，虚拟产品开发技术将CAx/DFx技术、设计过程管理、虚拟现实技术等集成起来，形成一个交互式环境，以支持产品设计过程中的并行工程方法，从而缩短新产品研制周期，降低开发费用。一般地，结合企业实际情况，选择和购买选择适合行业特点的软件并配备相应的硬件，先从虚拟产品开发入手，再到虚拟制造和虚拟制造系统建立，从而实现企业技术的整体提升。在发展虚拟开发技术过程中，应与本企业产品开发的特点结合，制定一个行之有效的产品开发流程，让虚拟开发技术在实际应用发挥最大作用，以免不必要的资源浪费。

    最后，应当重视加强产品和制造数据的标准化和规范化管理，确保企业内部有统一的数据交流平台，并制定相应的流程保证虚拟模型和实物的一致性，从而避免数据的潜在缺陷并提高数据的重复使用率，以求提高开发质量，缩短开发周期，降低开发成本。