逆向工程：汽车开发的高效形式

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欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 我们不否认汽车产品开发的多样化，但逆向工程是汽车产品最具实用价值的一种高科技开发形式，其发展前景是无法估量的。 在20世纪90年代，国际汽车界兴起一种逆向工程的汽车产品开发新方式。经过几年的发展，积累了很多经验，取得巨大进步，可以说已成为现代汽车产品开发的主流形式。 逆向工程主要是依靠高度集成化、可视化、开放型的计算机技术和网络技术，构筑汽车产品，从概念构思、产品设计、工程分析、工艺制造、应用工程、市场服务，全过程实现无纸化、高精度、系统化的操作平台。虽然，目前仍需制造样品，进行实物试验、论证和评价，但这已经不是一种重要的手段，最终将会取消这一过程。就这种思维的方法而言，是思维先于实体、实体用于反证思维的逆向逻辑形式，国际汽车界称之为逆向工程。 实施逆向工程的目的是为了更好地实现汽车产品设计的并行工程，使产品设计及其相关过程实行同步作业，并使之优化，大大提高产品设计的一次成功率，从而缩短周期，降低成本，减少风险，提高质量，增强企业竞争力。 我国汽车工业在实行逆向工程中已经做了一些工作，并且具有广泛的社会基础，特别是军工和院校部门已经先行一步，水平也不算低，如果我们能把集成和整合工作做得好些，进步就会更快、更大。 现在与未来，支撑逆向工程发展的关键技术是： 计算机辅助集成技术 计算机辅助设计和制造技术，在汽车行业中的应用已有30多年，但作为计算机辅助集成技术(CAX)，却是近年发展起来的，并得到不断深化和延伸应用。CAX包括：计算机辅助造型(CAS)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程分析(CAE)、计算机辅助试验(CAT)、计算机辅助质量检测(CAI)、计算机辅助工艺规程编制(CAPP)、产品信息管理(PIM)、产品数据管理(PPM)等等。 CAX实际上是把多元化的计算机辅助技术集成起来，复合和协调地进行工作，除了在产品设计时，设计部门工作外，其他各部门也可以提前介入，并行作业，无需等待上一道作业完成后，才开始下一道作业，大大缩短了开发时间；同时，在产品设计早期，能很好地考虑到产品生命周期的各种因素，提前发现设计上的错误和误差，及时进行修正以及可以在设计过程中，按照市场的需求，不断提出可比较的多种设计方案，从而获最得优化的设计成果和效益。如1993年美国克莱斯勒公司的“彩虹”轿车的设计，就是全过程实行无纸化设计，仅开发周期就缩短了31个月，这是CAX首次进行的大演习。 虚拟现实技术 虚拟现实技术汇集了现代多媒体、人工智能、人机多维界面技术、传感器技术等高科技，并通过人的视觉、听觉、触觉、手势或口令，实现人、机行为一体化的信息空间，形成一种逼真的、动态的、多维的虚拟模型，实现汽车产品的设计工作。 近年来，虚拟现实技术已较多地应用到汽车设计工作中。在20世纪80年代末，应用的是桌面虚拟现实系统，一般在工作站上工作，属于初期阶段；20世纪90年代中期，采用沉浸式虚拟现实系统，应用各种体验器，配合动画，显示出1：1的汽车虚拟形象进行设计操作。一些跨国汽车集团已试行分布式虚拟现实系统，可在网络环境中，充分利用分布在世界各地的各种资源，协同进行互动性的产品设计，甚至请顾客在融洽的气氛中，共同探索汽车产品的开发。虚拟现实技术在汽车行业中，已初步形成一种专业理论、工程设计、科学试验等较为完整的应用体系，发展前景非常好。汽车界人士预测，不久的将来，它可能将计算机图形界面淘汰，就像当年图形界面把单词字符界面推下计算机屏幕一样。 近年，法国雷诺汽车公司应用全息技术的虚拟现实系统，具有很好的可视化水平，将成为虚拟现实技术的另一分支。 神经网络系统 神经网络系统是当代模糊控制系统的一个重要分支，近年来在汽车产品设计中得到较为广泛的研究和应用。神经网络系统和传统的计算机结构与程序是两种性质不同的体系。传统计算机数学模型的逻辑程序，不能适应高度复杂性和不确定性的信息识别和处理能力，而神经网络系统则以人脑思维为参照，可以模拟人的思维活动，实现人工智能控制。 当前，神经网络系统已部分应用在汽车产品上，如正在研制在汽车空调系统上，应用神经传感器，通过测定每一乘客的皮肤，即可判断每一个乘客对空调的适应状况，以形成不同温度和气流的空气场。 汽车专家预测，当前，神经网络系统的发展正进入一个新的时期。目前，高度集成化的神经网络芯片、神经元处理机、神经系统计算机等产品，越来越近似人的感知决策行为，朝着更高层次的智能模拟目标逼近。 知识工程模块 汽车零部件系统集成和模块化供货，已成为国内外汽车主导企业产品开发的通行办法。当前，国际汽车界正兴起一种知识工程模块，它将成为汽车产品开发最活跃的一个组成部分。 美国斯坦福大学费根鲍姆教授说：“知识工程是人们积极应用经验和知识，以解决问题为前提，并与人工智能结合在一起，所形成的一种研究和应用领域。”当前，国际汽车界的产、学、研部门进行了广泛合作，致力于知识工程模块的研发工作，其主要特点是：推行具有鲜明的创新和超前性的产品；积极建立汽车零部件知识工程模块的知识库和高级软件的研发；应用虚拟化方式，协调汽车制造商和零部件制造商之间的协同、组合、可塑、合成工作，实现同步工程，致力于提高汽车产品开发的水平与效率。如全球车辆自动定位与导航系统，先进的车辆控制与安全系统，安全气囊系统、车辆信息与通讯系统等。 ERP与ERP2 ERP(企业资源计划)是在20世纪90年代推出的。它以供应链管理思想为基础，是应用现代信息技术的一种管理体系。当前，国外主要汽车企业几乎都在应用，国内已有40多家汽车与零部件企业在积极推行。如果说把汽车产品开发工作比作一辆汽车，那么ERP就好像一条平坦大道，使汽车能畅通无阻，快速通行。 ERP对汽车产品开发的作用，是立足于更广泛的角度，集成整个开发过程的供应链资源，促进流程重组，实现流程增值，有利于在短时间内促使新产品进入市场，准确地有效地满足用户的需求，尽最大可能实现产品开发的经济效益。 ERP的开发商———美国Gartner公司称，为实现更大范围集成资源的下一代ERP系统ERP2，可能在2004年问世。ERP2可以理解为协同商务的一种模式，其特点是有利于扩大电子商务的作用，由一个企业的纵向集成走向社会化和群体集成。 分布式网络 目前，国内外汽车企业都参与各种网络活动，这已成为汽车产品开发的一个重要手段。 从当代计算机网络的结构和层次上看，分布式网络构成了主导形式。客户机与服务器系统，是属于分布式网络的计算模式，在这种局域网中，服务器像一个大仓库，工作站要信息，就从仓库中搬，这个仓库的“存货”搬空后，网络可以转到另外的仓库中搬货，这种反复的信息交换和提取，充分发挥了网络效率，各个汽车厂家都乐于采用。 在分布式因特网、局域网中，推出浏览器与服务器和网络系统，促使信息仓库存量激增，而且虚拟化，是不容易搬完的，可以说它是一个网络库，也是分布式网络的一种特殊结构。 还要说明，汽车设计师由于个人的专业、爱好不同，所以往往在本部门网络之外，建立自己的个人网和家庭网。只有实行个性化的网络结构，才能更好地吸取丰富多彩的信息资源，更好地发挥人们的智慧与创造力。这已形成一种计算机网络文化。 发展汽车产品开发能力，是当代汽车工业竞争的核心问题，逆向工程是一种具有实用价值的新型开发方式，而且还在不断发展之中。它的意义在于揭示了汽车产品开发的本质与属性，并且构成了21世纪汽车产品开发的大思路、大战略。(end)

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