轻量化汽车零部件制造系统的多层次建模与仿真

轻量化汽车零部件制造系统的多层次建模与仿真

轻量化汽车零部件混合设计的目的是通过减轻车辆质量、降低CO2的排放量来提高汽车的经济性和环保性能。由于汽车从原材料提取、制造、使用到报废的整个生命周期都会对环境产生影响，因此汽车从设计到生产再到使用的整个过程都需要符合环保要求。由于复合材料轻量化零部件的创新程度较高，所需的环境数据尚未出现在生命周期清单（LCI）数据库当中，因此影响了复合材料轻量化部件有效的生命周期评估（LCA）。由于制造业的能源和资源需求在很大程度上是在上游产品设计阶段中定义的，因此需要在早期产品开发阶段确定产品的环保、经济和技术最优，并为决策支持提供有关未来能源和资源需求所必要的数据。产品开发就是通过使用特定的软件工具，通过数据和模型（如CAD模型）对产品进行设计、制造。

为了克服LCI中数据的不足，通过获得轻量化部件与环境相关的LCA数据，提出了一个不同学科耦合的多层次仿真模型，即一个离散事件仿真过程链接一个成形过程的物理过程模型。该模型从不同层次的制造领域整合其LCI数据进行预测，且已被应用到一个特定的建模案例当中，并结合Anylogic和Matlab成功实现耦合，分析了汽车零部件制造系统设计方案对环境的影响。所研究的多层次仿真模型是基于各种假设，并未应用到真实的产品设计流程当中，因而只能起到一定的示范作用。

刊名：Procedia CIRP（英）

刊期：2016年第41期

作者：Malte Schönemann et al

编译：刘瑞琦