2021年3月23日-24日，由蓋世汽車主辦的“2021年中國車身大會”隆重召開。本次大會重點圍繞整車輕量化、汽車安全法規(guī)、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計、車身先進材料、仿真技術(shù)、模塊化架構(gòu)車身等行業(yè)焦點話題展開探討，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展出謀劃策。會議期間，?？怂箍凳袌鍪聵I(yè)部副總經(jīng)理和MSC CTO 徐明發(fā)表了精彩演講，內(nèi)容如下。
海克斯康市場事業(yè)部副總經(jīng)理和MSC CTO 徐明
各位尊敬的來賓，大家下午好。前面聽了各位專家的演講，我也學(xué)習到了很多東西。下面我就代表海克斯康為大家介紹從數(shù)據(jù)驅(qū)動視角來打通車身質(zhì)量控制與設(shè)計制造。
很多人對我們的了解可能在質(zhì)量領(lǐng)域多一些，下面將從三個方面給大家介紹：?？怂箍导瘓F、車身方案、?？怂箍抵腔郛a(chǎn)業(yè)園。
海克斯康集團的市值大約在4000億水平，全球科技公司市值排名36位。2019年銷售收入350億，全球2.1萬人。在跟其他同行和業(yè)界人士交流時，大家都認為我們在行業(yè)里面很多領(lǐng)域都是隱性冠軍。我們是全球領(lǐng)先的數(shù)字信息技術(shù)解決方案供應(yīng)商，我們聚焦“雙智戰(zhàn)略”，我所在的部門更多側(cè)重于智能制造，其他事業(yè)部還有智慧城市等領(lǐng)域。
每年，?？怂箍档募夹g(shù)應(yīng)用于75%的汽車生產(chǎn)，90%的飛機制造，85%的智能手機，大家用的智能手機里面大多都經(jīng)過我們?？怂箍档脑O(shè)備軟件檢測或設(shè)計。過去20多年，?？怂箍悼偣彩召徚藢⒔?00家不同的軟硬件公司。其中跟今天主題比較相關(guān)的MSC軟件，很多汽車主機廠和其他供應(yīng)商都在應(yīng)用。后面方案比較相關(guān)的還有eMMA質(zhì)量管理平臺、自動駕駛和高精度定位，這是我們打造領(lǐng)先的數(shù)字信息技術(shù)組合的產(chǎn)品。?？怂箍蛋堰@些產(chǎn)品組合在一起形成方案，給車企和供應(yīng)商提供解決方案。
這是海克斯康在中國的發(fā)展歷史，我們1984年起源于中航集團直屬企業(yè)，自主研發(fā)中國首臺高精度測量機，隨后進入全球計量技術(shù)領(lǐng)域。去年我們開始進入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造，這里有些新的理念也跟各位專家同仁一起探討。我們有遍布全國19大方案中心，歡迎大家到我們方案中心參觀軟硬件的解決方案。
先給大家看一下?？怂箍档纳鷳B(tài)系統(tǒng)，我們是推動以質(zhì)量為核心的智能制造。過去大家比較熟悉的是計量測試，下面通過一個短片看一下海克斯康的解決方案。
通過這樣一個短片，大家對海克斯康能夠給提供的所有方案有了一個初步的認識，包括設(shè)計工程，生產(chǎn)制造，計量測試。下面我就給大家來介紹一下這些方案和產(chǎn)品如何組合在一起，來改進我們車身的設(shè)計，做一個全生命周期的車身設(shè)計。
在車身仿真里面，我們?？怂箍档慕鉀Q方案被各大車企和供應(yīng)商大量使用。中午沈總在聊天的時候還在說，車企在前端仿真方面急需進一步提高，這里還有非常大的提高空間。從我個人經(jīng)歷來講，我在二十年前就知道國外一些車企在做數(shù)字化的白車身，里面隱藏了很多數(shù)字化的知識，然后不斷地迭代。國內(nèi)起步晚，從車身仿真角度來講，我們還有很多事情要做。
過去我們在做車身仿真的時候，里面這些鈑金件和焊接都是通過簡化來做的，可能把它簡化成具體的單元，但并沒有反映車身實際的情況。過去為什么沒有把真實的情況仿真，然后去做后面碰撞的計算，因為從解決方案角度來講有些限制。
我們看一下?？怂箍凳侨绾谓鉀Q這個事情的。我這里引用了一篇文章，我們過去對車身進行仿真的時候，要么是在前端設(shè)計端，后續(xù)對沖壓車間、車身重建、涂裝等都是獨立的，形成一個一個的節(jié)點，數(shù)據(jù)之間互相不連通。?？怂箍低ㄟ^解決方案可以把獨立數(shù)據(jù)連接起來形成車身的仿真方案，這樣仿真無論是最前面的設(shè)計，還是到后面的沖壓、車身甚至到涂裝都可以把這個數(shù)據(jù)串聯(lián)起來。后面的數(shù)據(jù)還可以通過質(zhì)量管理軟件方案返回到前端來改善設(shè)計，這是我們?？怂箍狄粋€非常獨特的點。
將來的車身可能會進一步整合減少零件，但今天鈑金焊接件還是離不開的。比如今天一個客戶提出來電阻電焊焊接過程中對車身剛度影響很大，我們?？怂箍稻蛯ｉT為它開發(fā)了電阻電焊的功能來提升車身仿真的精度。同時還會結(jié)合?？怂箍档臋z測和數(shù)據(jù)一起進行全生命周期的車身分析。
下面舉一個白車身虛擬裝配的例子，白車身一個鈑金件從設(shè)計到模具出來大約經(jīng)過幾十個月的時間，周期非常長，還要制造非常昂貴的夾具，鈑金件出來之后還要回彈補償。過去可能是用試錯的方式來做，后面我把裝配原型部件做出來之后裝配在一起進行間隙評估。這是過去我們用物理的方式，試錯的方式來進行分析的過程，這個時候我要保證尺寸完整迭代的時間非常長，一旦工藝有問題，需要改模具成本非常高。
我們看一下?？怂箍堤摂M裝配方案是怎么實現(xiàn)的。我可以通過軟件來建立鈑金沖壓，對它進行仿真，沖壓出虛擬部件仿真出來以后可以通過測量工具對虛擬沖壓的結(jié)果進行評判，然后回彈補償，這時候我是在一個虛擬空間里面進行試錯的，不用實際生產(chǎn)。通過后端的測量工具，進行虛擬裝夾（FEA）和數(shù)字化評估間隙，這樣就可以優(yōu)化和模擬沖壓模具的設(shè)計，以最大程度減少迭代，這里結(jié)合了?？怂箍邓械漠a(chǎn)品和解決方案，形成全生命周期的車身解決方案。
給大家看一下流程，在白車身上，首先在設(shè)計端會從PLM數(shù)據(jù)里面把我們的CAD數(shù)據(jù)和檢測計劃拿到，拿到之后，在生產(chǎn)原型之前，開任何模具之前，我就可以把所有數(shù)據(jù)導(dǎo)到質(zhì)量數(shù)據(jù)管理平臺里面，對現(xiàn)有的工藝進行虛擬的評估，這個時候并沒有做任何的生產(chǎn)。對現(xiàn)有白車身設(shè)計，就可以通過現(xiàn)有制造仿真工具對現(xiàn)有的設(shè)計進行工藝的虛擬仿真，仿真之后用質(zhì)量數(shù)據(jù)管理平臺進行虛擬的測量。我的設(shè)計出來之后沒有生產(chǎn)任何實際的零件，這個時候我可以對現(xiàn)在的工藝進行評估，如果工藝有問題，可以通過可視化分析工具對現(xiàn)有設(shè)計進行糾正改錯，這些都是在虛擬環(huán)境下完成的。
一旦將來真正到了生產(chǎn)以后，比如說到了原型或者制造量產(chǎn)的時候，進一步在產(chǎn)線上收集回來的數(shù)據(jù)，還可以回到質(zhì)量數(shù)據(jù)管理平臺里面再進行后續(xù)的分析迭代，來改進現(xiàn)在設(shè)計的質(zhì)量。整個流程不是單一的某個點，而是把前端設(shè)計和下面車間統(tǒng)統(tǒng)連起來，把數(shù)據(jù)打通，這就是從數(shù)據(jù)驅(qū)動的視角來看車身的設(shè)計。
接下來看一個具體的例子，這是質(zhì)量管理軟件整車模型，找到子裝配的結(jié)構(gòu)，拿到裝配、生產(chǎn)這些數(shù)據(jù)以后，不用任何實際生產(chǎn)就可以通過后臺軟件對現(xiàn)有的設(shè)計進行評估。如果這個時候把工藝缺陷或者生產(chǎn)缺陷找出來，那對后續(xù)成本節(jié)省是非常大的。我們70%的成本是在設(shè)計的時候發(fā)生的，在設(shè)計的時候我們有這樣的技術(shù)手段，能對技術(shù)進行評估，對工藝進行評估，這就是對我們巨大的回報。
我們后臺實際上有很多自動化的處理，自動化處理目的是為了能讓更多的人擁有這項技術(shù)，后面畢竟還涉及到CAD仿真等專業(yè)性的東西?？梢愿鶕?jù)具體的工藝流程生成高質(zhì)量的網(wǎng)格保證后臺工藝的精度。這些流程都是隱藏在系統(tǒng)后面的，這些流程一旦固定，就可以對現(xiàn)有工藝進行評估了。把前端后臺仿真做好以后，我就可以根據(jù)裝配和仿真結(jié)果對現(xiàn)在工藝進行評估，看現(xiàn)在的設(shè)計和工藝參數(shù)能不能滿足當前的要求，如果設(shè)計出現(xiàn)問題可以對設(shè)計進行更改，這都是虛擬環(huán)境下完成的。虛擬環(huán)境走完以后，造出原型機或者量產(chǎn)的時候，還可以把產(chǎn)線數(shù)據(jù)再收集回來，再到我們系統(tǒng)進行整個迭代來改進產(chǎn)品的質(zhì)量，這是?？怂箍到o大家?guī)砣芷诘能嚿斫鉀Q方案。
到生產(chǎn)的時候我們有各種各樣的檢測軟硬件解決方案，包括自動化技術(shù)，現(xiàn)在不同的地方就是所有檢測的結(jié)果和自動化方案得到的數(shù)據(jù)，我已經(jīng)讓它獲得新生，把這些數(shù)據(jù)重新返還到設(shè)計端，前端進行整個工藝的驗證和改進，這是以數(shù)據(jù)來驅(qū)動改進整個產(chǎn)品的設(shè)計。
看一下仿真結(jié)果，這個還沒有制造任何的原型，我采用不同的工藝參數(shù)，取不同的點，仿真出來的結(jié)果，當前的工藝參數(shù)是我將來產(chǎn)品質(zhì)量最好的，在原型之前就可以對它進行評估。
下面給大家提一下材料，在海克斯康我們提供一種叫集成的計算材料工程，我們把這種集成的計算材料工程組合在一起，我們相信能給大家?guī)?0倍以上的效率，對我們所有的材料工程進行管理。這里面都包含哪些具體的功能呢？
1、虛擬材料開發(fā)。前面好幾位專家都提到了材料的事情，比如說材料的配比、濕度等各種各樣的組合對材料進行虛擬開發(fā)，如果一個一個的實驗驗證沒有足夠的時間。
2、虛擬材料測試。像纖維復(fù)合材料、合成復(fù)合材料甚至其它的材料可能用到車身，我可以對他們進行虛擬的測試。
3、材料的生命周期管理。很多車企現(xiàn)在要走出中國到國外，甚至在國內(nèi)一個部門做材料試驗以后，另外一個部門不知道又在做重復(fù)的實驗，如何把材料的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理起來為企業(yè)節(jié)省費用，我們可以提供對材料的生命周期管理。無論是設(shè)計、生產(chǎn)、維護，整個材料的數(shù)據(jù)都是統(tǒng)一的，這樣大家不會造成不匹配的情況。
4、材料交換平臺。我們有很多材料供應(yīng)商把它的材料數(shù)據(jù)放到材料交換平臺上面。如果采購的時候，可以在平臺上選擇相應(yīng)的材料供應(yīng)商，另外我們跟國內(nèi)的鋼廠也在合作，把他們嵌入到平臺里面，車企在分析的時候可以直接拿它的材料過來用。
5、合規(guī)及可持續(xù)性。有些材料在這個國家合規(guī)，換一個國家不合規(guī)，我們這里都換算了合規(guī)的方案。
6、工藝影響。
7、精準材料建模。
8、增材制造。我們可以處理玻璃纖維增強的塑料件，還可以處理金屬件，都可以進行仿真。
9、智能材料，我們可以用AI方法進行材料的創(chuàng)造。
10、數(shù)字連續(xù)性（材料）雙胞胎。我們用的材料都有一個數(shù)字孿生的材料對工程車身設(shè)計提供幫助。
最后給大家介紹一下，像Nastran，MSC Apex都是我們前端車廠生產(chǎn)的標配軟件，還有Adams，Cradle。還有自動駕駛和材料各種各樣的開發(fā)，都是設(shè)計仿真的角度。
從生產(chǎn)角度還有加工的軟件，可以做注塑、工具和模具仿真加工等等，去年我們還收購了一家軟件公司，進一步擴大我們產(chǎn)品種類。同時我們還有CNC仿真方案，CNC仿真方案可以跟增材制造方案結(jié)合在一起，還有計量的方案。
前面給大家介紹的更多是在設(shè)計數(shù)字孿生和制造數(shù)字孿生，實際上還有資產(chǎn)管理（全生命周期數(shù)字孿生），這是為車身提供的整體方案。
最后希望各位嘉賓如果有機會，可以到我們青島總部去參觀，這是我們?？怂箍抵腔郛a(chǎn)業(yè)園，謝謝大家。