座椅面套设计数字化

作者：Ed Bernardon, James H. Wehrle

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, ... 基于CAD的主模型开发对提高汽车座椅面套设计效率及制造工艺起着关键的作用。 虽然汽车座椅和座椅面套与汽车其他部件相比似乎没那么重要，但是消费者在购车时打开车门首先看到的便是座椅，而且座椅也是在购车之后一直对乘坐舒适性和车辆满意度带来直接影响的主要因素。 事实上，汽车座椅在车辆所有零部件中成本居第二位，而面套是座椅结构中最复杂的部件之一，准确定义一个座椅的坐垫、靠背和头枕需要5000多份属性数据。 制造商永远希望以最快的速度将产品推向市场，不过对座椅及面套制造商来说，速度并不是最重要的——他们还需要考虑到座椅面套的外观和造型，因为这些因素直接影响消费者的购买决定。 要想将高品质且价格具有竞争力的产品快速推向市场，制造商生产的每件座椅面套都需要尽快地做出样品，这样他们在整个流程的最初阶段就能够确定产品的成本和生产的可行性。不过许多公司在确定一件产品的具体样式前并不知道最终产品的成本会是多少或不知道生产方面是否有问题。在设计的最初阶段可以取得反馈意见，且这些反馈可以给出准确的修改意见的话，制造商不仅可以获得不同的设计思路和选择，还会为整个公司创造价值。 不幸的是，许多汽车制造商和他们的供应商在座椅面套内饰开发过程中还使用大量的手工操作和过时的方法。汽车座椅面套是汽车行业中为数不多的依然采用2-D手工设计流程的零部件。 大多数汽车零部件目前都采用3-D虚拟建模的方式进行设计，这样可以直接生成生产所需的数据，比如数控冲压件。Vistagy公司的Seat Design Environment（SDE）软件为汽车制造商及其供应商提供了一个3-D CAD工作环境。设计人员可以在一个3-D主模型中对座椅面套实现完全的定义，进而可以提高面套设计和加工的效率。 将行业专属的工程设计软件引入到商业化3 -DCAD系统中可以让工程师创建一个CAD主模型。在这个主模型中，工程师可以准确高效地捕捉座椅内饰的整个数字化定义。 通过3-D主模型，生产商还可以生成生产所需要的数据，同时将这些数据与供应商或客户进行共享。通过这种方式，一个大型的制造商可以将以前花费在设计和开发第一套用于概念验证的座椅面套2-D模型方面的时间减少87%。 向3-D过渡 传统的2-D座椅面套设计及生产方式需要大量的数据转换和口头交流工作，才能实现人与人之间、部门与部门之间以及不同软件之间的数据交换。这个过程会涉及大量的人员，比如创建座椅图像的造型师、负责样式的工艺师、缝纫师和座椅组装人员，以及其他一些人员。 因为所有的画线、物料库（BOM）的建立、成本的评估以及缝纫等都是手工完成的，因此这个过程非常耗时，而且很容易出错。此外，在这个过程中根本无法知道当前的设计会给生产及最终产品的成本带来怎样的影响。 此外，这种方式还涉及大量属性数据的管理，从而使整个流程变得更加复杂。这些数据主要用于面套的定义，包括缝线定义、材料、规格、线迹类型以及颜色等信息。 长久以来，生产商一直想建立一种更加有效的方法从CAD主模型中获取超过5000多份的数据，用于自动生成文档及生产数据。当前的3-D系统的问题是，它们可以提供所需的几何数据，但是很难创建用于完全定义一个座椅所必须的非几何数据。 采用完全融合到CAD系统中的行业专属型软件可以获取以上所说的所有数据，而且可以根据座椅面套工程师的需求进行定制。创建CAD主模型可以省去大量繁琐的低价值纯人工工作，比如数据的重新输入、图纸测绘以及人工生成平面图样，这样工程师就可以将更多的时间用于设计及创新工作。 考虑到座椅设计的复杂性及一些公司开发团队全球性布局的特点，因此要想提升公司在全球汽车市场上的竞争力的话，其工程及设计团队需要能够轻易地实现信息和技术专长的发布和共享。在内饰设计方面采用相同的CAD操作界面为工程师们提供了相同的设计流程，有利于信息、设计更改及最佳实践等方面的知识共享。 这个问题在供应链管理方面显得更加突出，因为交流的准确性对供应链管理来说至关重要。目前来说在OEM和一级及二级供应商之间还没有有效的数据交换方式。设计的草图和不完整的规格书在他们之间来来回回交换多次，导致很多重复工作。而采用CAD主模型可以提高OEM和供应商之间交流的效率和速度，实现设计、制造及成本方面详细的数据层面的交流。 最终，建立一个更加有效的设计流程的关键是提供一个CAD环境，所有几何及非几何数据都可以在单一的主模型中获取并关联起来，这样工程师及相关高层管理人员都可以创建并修改座椅面套产品的描述，以及生产与预算方面的数据。 完整的定义 在对汽车座椅内饰进行完整的定义前需要多个“物件”，比如材料、面套、缝线、缝法、槽口、缝制工序及硬件。所有这些物件都具有不同的属性，也需要进行定义。最后，大概需要5000多份数据（其中大多是非几何性质的数据）才能够完全定义座椅的坐垫、后背及头枕面套。 在拥有大量数据的情况下，主模型最好还能够实现数据自动收集及重复性的工作，比如缝线长度的计算、固定封条的定义、面套装配的模拟以及平面图样的生成。此外，最后生成的数据最好还可以有多种格式，这样可以满足整个产品开发及生产小组以及公司内其他如财务、采购及成本控制等部门的不同需求。 对座椅面套内饰软件来说最关键的是可以让工程师在不增加工作量的情况下创建大量新的数据。目前的CAD软件的界面语言与内饰工程师所说的不一样，这会造成CAD系统出现混乱的情况。解决这个问题的办法就是在CAD界面中采用座椅内饰工程师的语言术语，这样他们就可以采用C A D来创建主模型，从而对座椅面套内饰进行全面的定义。 3-D主模型的最大好处是可以减少工程设计的时间。因为所有的工程数据都在一个地方（CAD模型里），因此节省了工程师查找数据的时间。采用这种方式可以使数据和信息得到重复使用，尽可能地避免错误的发生，也有利于做出更加快速正确的决策。这种方法还可以自动完成一些重复性手工任务，从而节省了大量的时间，此外还可以在整个设计流程的最初阶段就可以向工程师提供反馈结果，这样可以加快优化的速度并简化人员之间的交流。 采用主模型的方式还可以在整个项目进展的前期，也就是在物理样品制作和寻求供应商之前就对面套内饰进行成本估算，这样可以确保设计在成本预算目标以内。将主模型数据发送给供应商可以减少报价过程中错误的发生，还可以节省大量的时间。 为座椅面套内饰的设计和生产提供有效的解决方案会随着项目的进行变得越来越重要。要想在激烈的市场竞争中胜出，制造商需要采用行业定制的CAD解决方案。 汽车座椅内饰制造商采用这种基于主模型的设计方式可以让他们摒弃传统上以人工为主且包含很多尝试和错误的设计流程，进而采用简化了的自动化设计流程和方法，还可以帮助他们以较低的开发成本抢在竞争对手之前将产品推向市场。 作者：Vistagy公司业务开发副总裁Ed Bernardon及Wehrle-Wind Enterprises公司所有人James H. Wehrle。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (4/11/2013)