东风汽车有限公司商用车研发中心开发管理部 成君昭
2005-11-20
   本文从汽车企业实现虚拟装配的目的、工具、步骤、意义等方面进行了简要的论述；同时根据虚拟装配实施过程中遇到的问题和经验对汽车企业实施虚拟装配提出了一些思考和建议。

    1、国内外虚拟装配现状
    近年来，世界机械制造业市场的竞争日趋激烈，为了适应变化迅速的市场需求，产品研制周期、质量、成本、服务成为每一个现代企业必须面对的问题。近20年来的实践证明，将信息技术应用于新产品研制以及实施途径的改造，是现代化企业生存、发展的必由之路。同时，先进的产品研制方法、手段以及实施途径，实际上是产品研制质量、成本、设计周期等方面最有利的保证。以波音公司为例，在数字化代表产品--波音777的展示中，不像以往那样重点宣传新型飞机本身性能如何优越，而是强调他们如何充分利用数字化研制技术以及产品研发人员的重新编队等方面。波音777飞机项目顺利完成的关键是依赖三维数字化设计与集成产品开发团队IPT（Integrated Product Development Team，共238个Team）的有效实施，保证了飞机设计、装配、测试以及试飞均在计算机上完成。研制周期从过去的8年时间缩减到5年，其中虚拟装配的工程设计思想在研制过程中发挥了巨大的作用。“虚拟装配”（Virtual Assembly）是产品数字化定义中的一个重要环节，在虚拟技术领域和仿真领域中得到了广泛的应用研究。通常有2种定义：
   
    (1)虚拟装配是一种零件模型按约束关系进行重新定位的过程，是有效分析产品设计合理性的一种手段。该定义强调虚拟装配技术是一种模型重新进行定位、分析的过程。
    (2)虚拟装配是根据产品设计的形状特性、精度特性，真实地模拟产品三维装配过程，并允许用户以交互方式控制产品的三维真实模拟装配过程，以检验产品的可装配性。

    随着世界汽车制造业市场的竞争加剧，如何提高汽车产品质量，加快产品设计的研发及缩短制造周期一直是汽车制造业面临的一个问题。当今计算机技术在汽车设计和制造中发挥着重要的作用，多种设计软件如Pro/E、UG、CATIA等在汽车设计的各方面得到了广泛的应用。计算机技术的飞速发展为汽车的制造装配集成化和智能化发展创造了条件，特别是虚拟现实技术的应用将汽车制造工艺过程可视化变为了可能。这种基于虚拟现实技术的汽车设计与制造是将计算机数字信息技术应用于汽车研发中，它为汽车研发过程实现了2个层次的飞跃：一是在设计阶段就能虚拟实现产品的装配过程；二是能预先对可视化仿真的制造过程做出分析评价。