汽车设计制造中数字化技术的应用

曹纯儒

湖北大运汽车有限公司技术中心 湖北省十堰市 410004

交通运输系统的大力建设与逐步完善为汽车产业的发展提供了良好的机遇，经济进步与科技水平提升亦成为汽车设计制造的核心支撑力量。目前，汽车产业备受关注，是我国市场经济体系中的关键性组成部分。汽车设计制造工艺是汽车生产中的重点环节，不仅直接决定着汽车结构的合理性与产品的科技含量，更影响着汽车整体的性能，尤其是安全性、平稳性以及操作稳定性等。因此，加强汽车设计制造、优化汽车产品质量是目前我国汽车产业关注与投资的重点。与此同时，面对愈加激烈的产业竞争，汽车生产企业应积极创新研发，提高新产品推出的速度，并通过引入现代化的高新技术以优化产品性能，给予用户以全新的体验。数字化技术作为近年来广泛应用的先进科学，与汽车设计制造的融合能够显著增强汽车制造的信息化水平。

1 数字化技术概述

1.1 数字化技术的基本概念

现代社会是信息社会，信息社会的实现离不开信息技术、数字化分析技术的支持。数字化技术作为现阶段我国广泛应用的新兴科技之一，其在传统制造业中展现出全新的创新力量。数字化技术主要是指通过运用计算机技术、数据库技术以及多媒体，从现实生产需求出发，更快速、更全面的搜集生产数据，并对数据进行针对性的分析、处理，从而构建出产品的综合模型，以生产出更优质且满足当代社会要求的产品。数字化技术的产生与应用能够显著提高数据分析的精度，增强数据分析的效率，在同一时间轴上，数字化技术能够综合处理大量的数据信息，为我国制造业的现代化转型提供了可能。

1.2 数字化技术的应用意义

数字化技术作为现代化科技发展的产物，在各个产业中都具有着良好的应用。数字化技术的核心或基础是计算机技术，通过广泛搜集信息数据，利用计算机设计程序构建出三维虚拟产品模型。这一方面能够增强产品设计的可视化程度，全方面的将产品设计信息展现出来，从而及时发现设计的不足之处；另一方面，数字化技术亦能够提高产品设计的精确性，简化设计流程，减轻设计工作的负担，提高工作效率。汽车产业是近年来我国经济发展的重要支柱性产业，数字化技术在企业生产制造中具有着良好的应用意义。汽车是一个同时包含了多个构件的复杂系统，每一个构件的结构与质量均对汽车品质具有重要影响，数字化技术通过计算机设计系统能够综合测算各个构件，从而更精准的获得构件内部结构、性状特点等信息，最终促进各个汽车构件的相互平衡。综上所述，数字化技术能够提高汽车生产效率，减少人工成本，是推动我国汽车产业长久进步的重要科技力量。

2 数字化技术在汽车设计中的应用

2.1 逆向工程技术的应用

逆向工程技术作为数字化领域中的核心科技之一，其主要应用在产品的设计环节之中。截止到目前，逆向工程技术已经在我国汽车产品的设计程序中得到了有效的使用，并受到了企业生产制造业的广泛重视。逆向工程技术主要是指根据具体产品的设计需求，针对性的分析系统内的设计信息，继而构建出满足产品设计要求的自由曲面，随后该曲面会导入计算机反求软件内，完成产品设计的反求操作。相对比当前存在的企业产品设计信息分析技术，逆向工程技术能够显著增强数据分析的准确性和真实性，同时，逆向分析技术也可以针对多种产品设计方案进行分析、监测，这被广泛应用于新型汽车产品的研发与设计之中。

2.2 非接触式三坐标测量技术的应用

现阶段，三坐标测量已广泛应用于我国汽车设计环节之中，其是确定坐标信息、提高设计模型的精准性与可靠性的重要保障。通常情况下，汽车产品的设计人员从外界与内心两个层面获得设计灵感，随后根据产品研发目的与设计创意来进行汽车产品的具体设计工作，这一工作主要通过油泥塑造的方式得以达成。三坐标测量就是在设计人员完成油泥塑造之后的工序。一般状态下，传统的三坐标测量无法确保测量结果的真实性与准确度，甚至与真实情况相差甚远。因此，为了避免发生较大的测量失误，并给整个产品设计造成重大影响，设计人员引入了数字化技术，将非接触式三坐标测量技术应用在汽车产品的坐标测量之中。这不仅能够在较大程度上削弱噪点，且有益于减少降低产品设计与测量中的尖角噪点，从而为产品设计模型的调试与完善提供有力的数据支撑。

3 数字化技术在汽车制造中的应用

目前，汽车制造过程也成为数字化技术应用的重要领域之一，其不仅有益于提升汽车产品制造的质量，更能够在较大程度上减少企业投资的生产成本、增强汽车生产效率。具体来说，数字化技术在汽车制造中的具体应用主要表现在以下几个方面：首先，数据更改。汽车设计人员通过计算机软件系统构建出虚拟化的汽车产品模型，数字化技术可根据汽车模型的测量结果与设计目标，进行针对性的数据调整，在现阶段的具体实践中，数字化技术可精确的更改复杂曲面的相关数据，从而精进流程、降低人力资源与汽车产品加工的原材料耗费，亦有助于增强产品的精准度。其次，汽车产品制造中刀具与工件的数字化。汽车制造是包含诸多工序与众多生产设备的复杂工作，企业制造商通过引入数字化技术并将其应用到汽车制造加工的各个环节，从而构建出完善的数字化生产系统，这能够大幅度推动我国汽车产业进步。数字化生产系统的建设离不开具体工件和刀具的数字化，工件与刀具是现阶段我国汽车制造中的核心工具，设计人员可首先利用计算机设计系统构建出针对性的工件模型，从而提高工件制造的精度。最后，刀具轨迹的设置。除上述两个方面之外，对刀具轨迹进行科学设置也是目前数字化技术在汽车制造过程中的重要应用。汽车产品的结构各有特色，因此，汽车制造过程中所使用的刀具也具有多种走向，当前我国汽车制造领域中普通使用的刀具轨迹处置方法主要是平行切法，其实施难度系数不高，却有益于增强加工效率，保障汽车产品的制造品质与设计需求一致。

4 数字化技术在汽车评审体系中的应用

汽车评审体系亦需要完成数字化建设，这一应用层面主要集中在数字化技术对于评审模型的构架方面。通常情况下，数字化评审体系重点涉及到五个层面，具体是汽车产品造型、零部件开发、结构总布置、整车分析以及制造工程，其中，整车分析与制造工程则是汽车评审的关键点。评审人员通过数字化技术创建出统一的数据标准，从而提高汽车产品评审过程的直观性与有效性。与此同时，数字化技术能够定义模数成熟度要求，将不同的生产环节模数成熟度差异化。例如最系统而完善的三维模型。另外，数字化技术能够把汽车产品制造过程中的关键性工序进行数据冻结操作，从而确保应用在后续操作中的数字可靠性，为汽车评审工作奠定基础。

5 结语

综上所述，数字化是我国制造产业发展的必然趋势，亦是满足社会发展与人们使用需求的重要措施。数字化技术已在汽车设计与制造中获得了良好的应用。高质量、高效率的数字化生产逐渐取代了传统的的生产模式，汽车产品的设计精度与设计质量得到了显著提高，汽车产品制造过程也逐步向高效率、低消耗的方向发展。