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CAD工具库助力提升研发信息化水平

发表于:2017-01-11 23:45:09   

      一、企业简介

      上海汽车集团股份有限公司(简称"上汽集团")是国内A股市场最大的汽车上市公司,总股本达到110亿股。上汽集团乘用车公司是上汽集团的全资子公司,承担上汽自主品牌汽车荣威、MG的研发制造和销售。公司现拥有上海、南京和英国三个研发基地(上汽技术中心),上海临港、南京浦口和英国长桥三个制造基地。目前已陆续推出:荣威950、荣威750、新荣威550、荣威350、荣威360荣威W5、荣威RX5、荣威E50、MG GS、MG7、MG6、MG5及MG3等一系列车型,已形成多平台、全系列的自主品牌产品布局,及与国际汽车技术发展趋势相同步的、覆盖主流乘用车领域各个细分市场的宽系列产品线。2016年上汽集团乘用车公司整车全年销量突破32万。

      上汽集团乘用车公司技术中心,总计研发人员3000余人,是以上海总部为主导,联动英国、南京等地分中心,集成优势资源的创新体系,在统一的产品开发流程—GVDP的指引下,为自主品牌发展保驾护航。技术中心作为上汽集团乘用车自主品牌产品研发的承担主体,负责五大平台、数十款车型产品、以及一系列动力总成产品的全过程自主研发工作。

      

    图1 上海汽车集团股份有限公司乘用车公司

      二、企业信息化应用总体现状

      上汽集团乘用车公司在成立之初,就建立起来自主品牌的信息化体系,覆盖研发、制造、物流、采购、营销、财务等各个方面。目前其技术中心主要应用的研发工具和系统包括CATIATeamcenter、全生命周期BOM管理、EKB知识管理系统、开发问题跟踪管理系统、试验数据管理系统、仿真数据管理系统、软件开发管理系统、经验教训管理系统、材料数据库管理系统等十余个系统,覆盖整车全生命周期开发各个方面,各个信息化系统已经成为技术中心研发工作的重要支撑。

      三、参评信息化项目详细情况介绍

      1.项目背景介绍

      随着自主品牌项目的不断深入推进,车型平台和项目的不断增加,对工程师设计开发的效率和质量要求也越来越高。为了把平时工作中的知识经验更好的运用到产品设计开发的各个阶段,同时为了大幅提升设计效率与设计质量,以“智能化设计、智能化制造”为向导,公司开展了基于工程辅助设计软件CATIA的二次功能点开发项目。

      该项目中,在整车的生命开发周期中各个设计环节,重点发掘分析了许多繁复的重复工作,并化繁为简,统一流程规范。项目规划过程中对各设计部门提出的需求进行了详细的梳理与可行性分析,同时预估了经济效益与能力提升,逐步开发不断完善提升,最后通过二次开发运用于公司的整车开发体系中。

      2.项目目标与实施原则

      1)提升设计效率

      2)提高设计质量

      3)优化设计规范

      4)统一设计检查流程

      5)利于知识经验的总结与积累

      6)做好成果分享

      7)提高工程师创新、创造能力

      3.项目实施与应用情况详细介绍

      该项目于2012年开始进行整体规划和分布实施,截止2016年年底,已经覆盖车身设计、内饰设计领域,累积投入开发1000多人天,大幅度提升了设计质量和效率。

      项目实现技术:基于CATIA的二次开发实现方式主要包括PKT、Knowledge、Automation、CAA(图2)。当时我们主要从开发的适用性、集成性、程序稳定性、内容对象可扩展性、程序运行效率速度等多方面因素考虑,最后选择了基于CAA(Component Application Architecture)的二次开发方式。

      

    图2 基于CATIA的二次开发实现方式

      CAD二次开发工具库项目主要包括整车焊点管理、车身开闭件运动校核、内外饰凸出物法规校核、CAD辅助建模、2D图纸辅助设计5大功能模块,涉及功能点40余个。

      整车焊点管理模块(图3),主要从焊点的创建、检查、修改,发放同步到下游系统等几个方面进行开发。该模块最大的价值在于统一了公司焊点的编号规则,由以前的人工操作改为由服务器统一管理,这样有效的避免了重号等错误的发生,提高了设计质量。同时便捷的操作也极大提升了建模效率。考虑到下游系统对导出数据格式的特殊需求,在程序设计阶段,我们特地保留了多种格式的输出文件格式,下游系统能够很方便的读取整车焊点信息,这样很好的打通了上下游之间的业务环节。

      

    图3 整车焊点管理模块

      车身开闭件运动校核模块(图4),主要包括车门、发盖、尾门、行李箱在开闭过程中与周边零件最小间隙值的检查。该功能模块是对公司检查规范的积累与总结,通过不同参数的设定,程序可以生成不同的检查结果,非常直观明了。在手工操作的阶段,工程师往往凭经验对几个可能出现问题的极限位置进行检查,这样就存在一定的设计风险,有了该工具,能很好的完成整个循环的检查,提高了检查质量。

      

    图4 车身开闭件运动校核模块

      内外饰凸出物法律法规校核模块(图5),是针对法规要求内容做的检查工具。该工具操作简单,执行非法快捷方便,大幅提升了工程师手工操作的效率。

      

    图5 内外饰凸出物法律法规校核模块

      CAD辅助建模模块(图6),主要包括特征建模、辅助设计线、断面线、最小包围盒等功能。该模块的主要功能是把工程师平时工作中经常要做的模型特征参数化,工程师调用该命令后只需要调整相关参数,就可以得到对应的特征结果。该功能类似于CATIA本身自带的UDF功能,但是比UDF运用更简便快捷,最关键无需额外的LICENSE,即提升建模效率,又节约成本。

      

    图6 CAD辅助建模模块

      2D图纸辅助设计模块(图7),主要包括紧固件、孔的自动标注、图纸明显栏信息自动同步、材料焊点信息同步、坐标系投影、基准信息同步等功能。由于我们公司很早就严格执行了零件建模设计规范,很多零件基础信息(零件号、重量、材料、基准等)已经存在于3D数模当中。为了提升出图效率,该功能模块可以很便捷的把零件数模信息同步到图纸中,避免了工程师手工的多次操作,大幅提升了效率,也避免了很多不必要的错误。

      

    图7 2D图纸辅助设计模块

      自CAD二次开发系统上线以来,已经运用包括荣威550、荣威950、荣威350、荣威360、荣威RX5、MG3、MG GS等多个自主品牌项目,得到了工程师肯定与广泛好评。

      4.效益分析

      1)工作效率,设计时间由纯手工操作到程序自动计算,平均提升效率90%以上。根据后台使用率监控统计,二次开发功能点月均使用次数超7000次,大幅节约人工成本。

      2)工作业务流程的梳理与统一,将以前不成体系的操作规范化、流程化,为企业智能设计、智能制造提供坚实基础。

      3)在设计前期提前发现问题,避免后期因设计问题造成的经济与时间成本的损失。

      4)为自主品牌项目顺利开展,提供强大的技术支撑。

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