汽車座椅及內飾解決方案

2021-08-04 07:53:23 字數 4596 閱讀 8882

汽車座椅在車輛所有零部件中成本居第二位,而面套是座椅結構中最複雜的部件之一,準確定義乙個座椅的坐墊、靠背和頭枕需要5000多份屬性資料。儘管汽車座椅和座椅面套與汽車其他部件相比似乎沒那麼重要,但是消費者在購車時開啟車門首先看到的便是座椅,而且座椅也是在購車之後一直對乘坐舒適性和車輛滿意度帶來直接影響的主要因素。

製造商永遠希望以最快的速度將產品推向市場,不過對座椅及面套製造商來說,速度並不是最重要的——他們還需要考慮到座椅面套的外觀和造型,因為這些因素直接影響消費者的購買決定。

要想將高品質且**具有競爭力的產品快速推向市場,製造商生產的每件座椅面套都需要盡快地做出樣品,這樣他們在整個流程的最初階段就能夠確定產品的成本和生產的可行性,在設計的最初階段可以取得反饋意見。

不幸的是,許多汽車製造商和他們的**商在座椅面套內飾開發過程中還使用大量的手工操作和過時的方法。汽車座椅面套是汽車行業中為數不多的依然採用2-d手工設計流程的零部件。傳統的2-d座椅面套設計及生產方式需要大量的資料轉換和口頭交流工作,才能實現人與人之間、部門與部門之間以及不同軟體之間的資料交換。

這個過程會涉及大量的人員,比如建立座椅幾何構型的造型師、負責樣板的工藝師、縫紉師和座椅組裝人員,以及其他一些人員。

因為所有的畫線、物料清單(bom)的建立、成本的評估、縫製工序的建立以及縫紉等都是手工完成的,因此這個過程非常耗時,而且很容易出錯。此外,在這個過程中根本無法知道當前的設計會給生產及最終產品的成本帶來怎樣的影響。

此外,這種方式還涉及大量屬性資料的管理,從而使整個流程變得更加複雜。這些資料主要用於面套的定義,包括縫線定義、材料、規格、縫線型別以及顏色等資訊。

上述傳統的2d為主的座椅護面開發方式效率低、易出錯,無法滿足實際中多專案、周期短的迫切需要。因此需要將行業專屬的護面工程設計軟體引入到商業化3-dcad系統中可以讓工程師建立乙個cad主模型。在這個主模型中,工程師可以準確高效地捕捉座椅內飾的整個數位化定義。

通過3-d主模型,生產商還可以生成生產所需要的資料,同時將這些資料與**商或客戶進行共享。

長久以來,生產商一直想建立一種更加有效的方法從cad主模型中獲取超過5000多份的資料,用於自動生成文件及生產資料。當前的3-d系統的問題是,它們可以提供所需的幾何資料,但是很難建立用於完全定義乙個座椅所必須的非幾何資料。

大多數汽車零部件目前都採用3-d虛擬建模的方式進行設計,這樣可以直接生成生產所需的資料。考慮到座椅設計的複雜性及一些公司開發團隊全球性布局的特點,因此要想提公升公司在全球汽車市場上的競爭力的話,其工程及設計團隊需要能夠輕易地實現資訊和技術專長的發布和共享。在內飾設計方面採用相同的cad操作介面為工程師們提供了相同的設計流程,有利於資訊、設計更改及最佳實踐等方面的知識共享。

這個問題在**鏈管理方面顯得更加突出,因為交流的準確性對**鏈管理來說至關重要。目前來說在oem和一級及二級**商之間還沒有有效的資料交換方式。設計的草圖和不完整的規格書在他們之間來來回回交換多次,導致很多重複工作。

最終,建立乙個更加有效的設計流程的關鍵是提供乙個cad環境,所有幾何及非幾何資料都可以在單一的主模型中獲取並關聯起來,這樣工程師及相關高層管理人員都可以建立並修改座椅面套產品的描述,以及生產與預算方面的資料。

siemens plm開發的seat design environment(sde)軟體為汽車製造商及其**商提供了乙個3-dcad工作環境。設計人員可以在乙個3-d主模型中對座椅面套實現完全的定義,進而可以提高面套設計和加工的效率。而且可以根據座椅面套工程師的需求進行定製。

建立cad主模型可以省去大量繁瑣的低價值純人工工作,比如資料的重新輸入、圖紙測繪以及人工生成平面圖樣,這樣工程師就可以將更多的時間用於設計及創新工作。

sde是乙個完整的座椅設計環境,通過使用三維cad型麵作為護面平面展開圖(樣板)的目標,從而最初的造型需求得到保證。

sde圍繞護面設計到製造過程,完全整合於catia v5, nx 和 pro/e,由於三維環境下圍繞單一**主模型,造型到製造無縫連線。sde的核心功能包括3d到2d的展開,已經經過汽車公司實際設計和生產所驗證,另外sde基於cad的設計方法和製造也被廣泛驗證。

sde基於3d模型的護面設計流程

sde自動生成護面製造資料

完全整合於三維cad

sde座椅設計環境提供完全整合於商業cad系統的三維設計解決方案,包括catia v5, nx和proe。sde直接從cad模型執行,無需另外轉換。事實上,所有的設計公司都正在轉為三維cad設計,護面、泡沫、結構及其他組都已經使用三維cad軟體來設計三維模型。

sde通過增強或者擴充套件主流三維cad的功能來使客戶獲益,sde支援:

高階曲面

逆向工程

引數化建模

pdm和 erp 整合

包含變數和選項的裝配件、零件的強有力管理

造型 pdm、erp整合

由於sde的資料是儲存在cad模型中的,無外部的檔案,所以sde資料能夠被管理cad模型的pdm系統輕鬆管理。事實上,sde和所有的pdm系統相容,無任何的差別或偏向,這樣就能保證使用者根據自己的需求選擇最好的解決方案。另外,如果使用者的pdm,dmu或者erp系統需要的話,siemens plm公司的encapta技術可以使用開放標準的如xml的格式檔案來表達sde的資料。

引數化設計流程及資料的重複利用

sde是三維專業的設計環境,用於汽車內飾並且主要是用於複雜的汽車座椅系統的設計。sde主要通過以下節省座椅研發時間和成本:

捕捉完整而詳細的三維座椅結構模型;

捕捉護面材料、復合泡沫等的所有資訊;

捕捉縫線、樣式、縫紉迴針等所有資訊;

捕捉卡條和附件等所有資訊;

捕捉如加熱/冷卻系統,重量感測器,標籤等硬體的所有資訊;

對上述所有資訊排序、列表、查詢;

在下游對上述資訊重用,生成bom表、成本模型、生產計畫、縫製說明、工程圖、裁切檔案、ppap、elv等;

準確無誤、快速地對設計進行修改更新。

sde提供全引數化的設計流程,當設計中間任何乙個引數發生變更時,其餘與之相關的設計資料均能夠自動進行更新。最終,sde在三維環境下設計擁有巨大優勢,通過保持三維護面定義與下游的二維資料如平面展開圖(樣板)相關聯,可以在上游三維環境下完成更改,二維資料會隨之快速自動更新,這樣就能保證三維護面的主資料來源定義簡單、快速、一致。這樣,關於座椅資料的所有管理如護面、泡沫、測試、生產計畫、成本等都是同步的並且是準確無誤的。

基於座椅結構的單一資料來源主模型

sde的基礎是座椅結構定義,包括織物或皮革料片,縫紉或縫製線,襯背材料,卡條和附件,硬體如感測器、加熱或濕度控制項、標籤、安全裝置等都可以在設計最開始進行定義。在平行設計過程中,這一完整而詳細的三維模型可以作為單一資料來源的主模型而被不同的組如造型、護面、泡沫、結構等使用。

sde提供結構化的使用者介面,符合座椅護面設計的工作流程,使用者只需一步步按照正常的工作習慣進行操作,即可快速準確地完成護面的從設計到工藝到製造資料的全部工作,大大縮短了護面的研發週期。

sde模組式的使用者介面

在使用sde做護面設計時,先定義護面,然後定義縫線,sde提供護面料片自動識別功能,從而得到各塊料片定義。由於sde護面和曲面幾何管理、縫線和曲線幾何關聯,因此如果護面或者縫線發生變化,只要重新拾取護面幾何和縫線幾何即可更新設計。

sde護面定義

縫線定義

sde包含自定義材料、縫紉線、縫製規範、縫針和縫紉機器等資料庫,從而方便護面設計定義。另外,使用者自定義的資料庫可以通過使用xml技術輕鬆連線,這樣就可以直接使用使用者的材料、縫紉線、縫製等規範。

護面材料資料庫

護面縫製規範

由於sde中縫製方法定義成了縫製規範(sew specification),縫針定義成為縫針規範。通過修改規範來得到不同的設計結果,另外,縫製規範、縫針規範可以反覆使用,方便設計修改過程。sde支援眾多的縫製規範,如下圖;

sde支援多種縫製方式

sde能夠快速評估護面貼敷時的鬆弛和拉緊狀態,提供準確的平面展開圖(樣板),這樣就大大減少或者消除了手動製作樣板的需要。sde的貼敷**的使用有15年的經驗,**包括不同行業的各種紡織材料。sde中的平面展開圖(樣板)是基於曲面覆蓋、材料變形(伸長率)和二維三維縫紉長度匹配性等得到的樣板的優化結果。

例如,我們最早的乙個客戶在生產前就沒有手工製作樣板而是使用sde生成的樣板圖。

sde貼敷性**

平面展開圖(樣板)自動生成

sde設計包括如三維縫紉放量(餘量)、三維引刀口、縫紉長度計算等等三維的製造細節。這樣,設計更改可以在三維主模型上直接更改,而這一更改可以在下游的製造中迅速得到更新。舉個例子,當選擇「匹配縫紉長度」時,擁有相鄰邊的兩塊料片在樣板中該邊是等長的,達到比拼的效果,得到的護面貼敷效果和展開圖(樣板)會更加精確。

sde引刀口定義

匹配二維縫紉長度

sde提供眾多自動標記功能,如在平面展開圖中新增剪口幾何、三維縫紉放量分配、對於孔的三維標記等等。以後,還會將一些如角斜接(corner mitering)的功能加入到sde中,以為工程師節省更多的時間。

sde樣板圖中引刀口顯示

sde提供平面展開圖自動**檢視,這樣就能輕鬆顯示包括縫紉放量和剪口的平面展開圖。該**檢視能夠用於縫紉說明和工程圖紙的建立。

平面展開圖**檢視

sde提供直接從三維模型生成bom表的功能,對於座椅模型的更改會同步的傳遞給bom表,bom表會隨之更新。bom表可以通過xml,html,word, excel, csv,等格式匯出或發布。同樣的,成本報告可以直接從sde中生成,並且提供包括物料和人力等成本。

成本報告可以通過常用格式匯出或發布。

sde bom表自動生成

sde 成本報告

世界汽車座椅調查報告

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