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神龙汽车工艺图形工具及可视化应用

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企业简介


                                                                                                                   
  神龙汽车有限公司(以下简称“神龙公司”),是由东风汽车公司与法国标致雪铁龙集团合资兴建的汽车生产经营企业,1992年5月18日成立,总部位于湖北武汉。神龙公司是国家首批按经济规模规划建设的三大乘用车生产制造工业基地之一,在武汉、襄阳两地建有现代化的汽车生产制造基地和研发试验功能完备、实力雄厚、具备自主研发、自主创新能力的技术中心;在成都,正在建设第四工厂,2016年将具备年产100万辆整车能力。


  神龙公司实施“一个公司、两个品牌”的营运管理方式,营销总部位于武汉,两个品牌部——东风雪铁龙品牌部位于上海、东风标致品牌部位于北京。东风雪铁龙品牌,主张以“人性科技、创享生活”为核心价值,目前拥有C5、C4L、世嘉、全新爱丽舍、C3-XR等车型系列产品;东风标致品牌,秉承“同心同行、标新致远”的品牌理念,目前拥有508、408、3008、308、301、2008等车型系列产品,覆盖高端、中高端、经济型及SUV多个乘用车细分市场。神龙公司双品牌已在全国建有1000多家4S经销网点,并实施4S、3S、2S+A等多样化的网点发展模式向二、三线城市及县域市场下沉,忠实地为400多万客户提供满意的服务。

 

合作历程


                                                                                                                   
  神龙公司在工艺设计过程中,大部分工艺一直采用图片工具与图形工具混合使用方式,因为传统的仅使用文字描述的工艺编制已经不能满足企业的生产需求,而采用图形、文字、图片相结合的模式可以形象、生动地表达工艺要求和工艺过程。


  但是,这种设计方案的方便性和效率一直是工艺部门存在瓶颈问题之一,由于图形和图象处理采用不同的软件,集成性、规范性等问题都是制约企业发展的关键问题之一。因此,神龙汽车希望采用统一的平台,解决在工艺设计过程中图文混排问题,为DPCA工艺管理系统提供统一的图形图像混合编排工具,并与系统集成。


  基于以上目标,神龙公司与www.362.com公司与2010年结成战略伙伴关系,以神龙公司工艺数据管理系统PDS为中心,制定了一体化的图形解决方案。

 

企业需求


                                                                                                                   
  图形图像混合编排工具的主要需求包括:


  图形图像混编:
  1.针对工艺设计过程中的图形图像混排特点实现统一的工艺图形设计工具;
  2.支持提供统一的工艺图像符号库,实现对工艺所用的图形符号统一集中管理,方便使用;
  3.与工艺管理系统实现无缝集成;
  4.支持在二维图形和图像上进行方便的圈阅和批注;

 

  图形浏览:
  1.支持对catia图形的工艺浏览和使用问题;
  2.支持设计图纸dwg的浏览和使用;
  3.支持对工艺图片的浏览和使用;
  4.支持对汽车焊点云图的快速浏览和查找;

 

解决方案


                                                                                                                   
  针对神龙公司需求,www.362.com提出了一揽子的图形解决方案,包括工艺中的图形图像浏览控件、工艺设计图文混排工具、焊点云图设计工具等;

 

4.1 三维轻量化图形浏览方案


  结合工艺数据管理系统PDS的研发,www.362.com公司提供三维图形浏览器嵌入到PDS系统中,以解决三维模型在PDS中的快速浏览。根据神龙公司PDS系统的基本需求,相关设计人员将三维模型录入到PDS系统中,由PDS系统自动调用轻量化接口,自动生成CATIA三维模型轻量化文件,同时PDS系统可以将生成的轻量化模型保存到PDS系统中,在PDS系统中浏览图形时直接使用轻量化模型进行浏览,减少对CATIA的依赖,并提高模型浏览的速度和网络下载速度,因此首先需要提供模型的轻量化工具。具体的模型如下图1所示。

 

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图1轻量化方案

 

  提供一个独立的工具,该工具包含两部分内容,一部分为轻量化接口底层功能模块,实现CATIA的三维精确模型轻量化的具体算法功能,提供功能接口,PDS能够根据该接口完成三维模型的轻量化;另一部分为可视化的转换工具,设计人员可以根据该工具交互选择一个模型文件或者一个文件夹输出对应的轻量化模型。利用该工具用户能够将CATIA的三维精确模型轻量化为浏览所需要的轻量化模型。


  另外,为解决二维图形图像浏览,Intevue浏览器还支持对如下格式的浏览:GDF、DWG、JPG、TIF、BMP。浏览器能够和PDS集成并能够嵌入到PDS系统中。相关界面及图示:

 

5

图2支持二维图形浏览

 

  4.2 汽车三维焊点云图可视化设计工具


  法国PSA公司提供给神龙公司的汽车焊点通常采用EXCEL表格方式提供,神龙公司需要在此基础上将文件中对应的零件和焊点分配到不同的设备上,同时需要在此基础上进行焊点工艺设计,为此金莎公司专门开发了汽车焊点工艺可视化设计工具,主要包括如下一些内容:


  1)焊点轻量化图形显示工具,支持焊点基本信息查询,图形显示工具以intevue可视化平台为基础,在上面进行功能开发。图形显示界面中分为两个部分:右边为焊点节点信息,右边为焊点图形信息,具体显示方式与CATIA图形显示方式类似。


  2)焊点隐藏或显示:支持在左边结构树中,对焊点进行显示或隐藏开关操作;


  3)焊点信息查询:支持在焊点结构树中查询和在图形中进行查询,查询以表格方式显示,图形数据和焊点结构树信息关联,在图形中选择焊点、结构树中高亮显示相应的节点;在结构树中选择相应的节点,图形中高亮显示焊点信息;且提供在结构树中提供双击放大功能,以便快速查找;提供交互界面,根据用户输入的焊点名称,实现对焊点的查找(通过钢板号查询);


  4) 焊点云图转换工具:支持从excel表格自动生成焊点云图,excel表格为固定格式,转换后的三维轻量化云图数据,包括该焊点所有的相关信息;便于图形显示工具中进行相关的信息查询,数据属性采用表格方式显示;


  5) 焊点与轻量化文件合并工具:支持将三维轻量化文件合并到焊点云图中,实现焊点云图与零件三维模型同时显示,支持合并后的结果保存到新的装配文件中,支持合并文件可重新打开操作;


  6)支持自动生成焊点号的自动标注功能,提供菜单或按钮,根据Excel表格中的焊点标识,自动在图形中生成焊点标注编号;


  7)焊点类型显示,支持不同类型的焊点显示成不同的符号,对于不同类型的区分问题,由神龙公司提供类别识别规则,并在excel文件中显示标识。焊点显示工具提供多种类型的焊点符号供神龙公司匹配使用;


  8)零件合并之后,提供手绘直线和手绘曲线功能,实现对涂胶、MIG/MAG焊表达;需要神龙公司提供相应的三维模型和对应的excel焊点文件;


  9) 根据钢板号,对焊点进行分层显示等;

 

  4.3 工艺图形图像混排设计工具


  图形编辑器以金莎CAD为基础平台提供对一般工程图形的编辑以及图形图像的混合编辑功能。主要分为三个部分的内容:① 2D矢量图形编辑;②2D位图处理;③2D图纸的批注。

 

  1)2D矢量图形编辑


  二维矢量图主要以TyCAD为基础提供,具体功能包括:文件操作、绘制点、直线段绘制、多边形、圆的绘制、圆弧绘制、曲线、投影绘图、拉伸、常用画法、图元的延伸与剪切、倒角与圆角、圈阅功能、图元选择、图元编辑、块操作、图组转换、图层转换、尺寸标注、文字表格、标准件库等;

 

  2)2D位图处理


  a)能读取如下文件格式:JPG、TIF、GIF、BMP;
  b)支持图像的基本操作:旋转、缩放、拉伸、着色、剪切、粘贴、橡皮擦、屏蔽、裁剪;
  c)功能支持Undo/Redo操作,在保存文档以后保留先前的Undo/Redo信息;
  d)对图像的操作单位为毫米单位,而不是像素单位,以保证图文混排单位的统一;

 

  3)2D图纸的批注


  2D图纸批注主要是提供工艺设计中所需的对象化的图形编辑和使用工具,具体包括:文字、任意方向矢量箭头、矩形框、圆形框、爆炸框、云线框及批注相关符号库(可以自己随时加入特殊符号),并提供批注信息的大小、(夹点)拉伸、任意角度旋转、线条颜色、宽窄等在线调整功能)。

 

实施效果


                                                                                                                   
  目前工艺图形设计及浏览工具已在神龙公司全面使用,包括武汉神龙和襄樊神龙工厂等相关企业。使用效果如下:

 

5.1 轻量化的图形浏览

 

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图3 汽车外覆盖件浏览效果图


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图4 发动机缸体缸盖浏览效果图

 

5.2 汽车焊点云图

 

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图5 汽车焊点云图与汽车零件叠加之后的效果图


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图6 焊点与条形焊缝

 

5.3 工艺图文混排系统

 

10
图7 图文混排应用案例

 

项目意义


                                                                                                                   
  本项目实施之前,神龙公司的工艺设计分为图形设计、图像设计、卡片设计以及后续的审核批阅等多个模块,各个模块之间需要独立设计,然后再与管理系统进行集成,整个设计过程十分繁琐,涉及多款软件的集成使用,设计效率与准确率均存在一定问题。


  本项目的实施成功的将工艺设计的过程大大简化,所有设计过程可以在一个软件中完成,并且自动与管理系统无缝对接,并且通过在管理系统中集成www.362.com公司独有的三维轻量化浏览器InteVue,能够直接在管理系统中查看二维、三维的各种图形图像文件,大幅度提高了整个工艺部门的工作效率,规范了企业的工艺设计流程。

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