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