本期，技術(shù)研發(fā)總監(jiān)彭超將為大家答疑解惑

共同探索「汽車生產(chǎn)線規(guī)劃過程」「如何通過數(shù)字化仿真技術(shù)變得更科學(xué)、更柔性、更高效」

我認(rèn)為現(xiàn)在的消費者更傾向于表達(dá)自我個性，既希望買到品質(zhì)比較好的產(chǎn)品，同時又希望這個產(chǎn)品有一些獨特性和多元化，這也使得汽車產(chǎn)品必須加速改型換代才能迎合消費者的需求變化，同時汽車生產(chǎn)線也必須及時做出調(diào)整來滿足新的工藝需求。如果通過傳統(tǒng)方式來設(shè)計和驗證自動化生產(chǎn)線的工藝是否滿足生產(chǎn)需求，則需要耗費大量的時間在生產(chǎn)現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試改進(jìn)，嚴(yán)重影響了新產(chǎn)品的上市進(jìn)度。因此，我們在生產(chǎn)線前期設(shè)計中就必須考慮引入高效、智能的虛擬仿真技術(shù)來順應(yīng)時代的需求。 我們的重點產(chǎn)品之一就是汽車車身零件的焊接自動化生產(chǎn)線及設(shè)備，簡單來說就是利用自動化工裝夾具設(shè)備來對零散的汽車零部件進(jìn)行精確的組裝夾持和定位，再利用機(jī)器人及周邊設(shè)備的集成整合來實現(xiàn)自動焊接工作。因此在進(jìn)行設(shè)計過程中，需要設(shè)計、建模、仿真一氣呵成完成自動焊接的模擬工作，我通過使用惠普Z4 G5臺式工作站能夠隨時根據(jù)用戶需求調(diào)整仿真模型，使工位更加柔性化，能夠快速實現(xiàn)不同車型夾具的切換。 圖1 通過惠普Z4 G5臺式工作站進(jìn)行 焊接工位和夾具3D建模設(shè)計

通過使用專業(yè)的仿真軟件對機(jī)器人進(jìn)行離線編程，并模擬焊接工作中機(jī)器人的運(yùn)動軌跡，以便在機(jī)器人帶著點焊鉗進(jìn)行作業(yè)時，可以提高技術(shù)的準(zhǔn)確性，避免結(jié)構(gòu)干涉。另外離線仿真編程可以讓工程師不用到設(shè)備現(xiàn)場即可提前開展機(jī)器人的編程示教工作，將后期現(xiàn)場調(diào)試工作轉(zhuǎn)變?yōu)榍捌诘木幊淘O(shè)計研發(fā)工作。

為了順利模擬真實的工廠環(huán)境，幫助提升機(jī)器人在實際應(yīng)用中的效果，我們通常會進(jìn)行機(jī)器人3D場景的建模以及環(huán)境變化控制，去逐一分析機(jī)器人的姿態(tài)動作、移動路徑、搬運(yùn)時間、裝載方式等，找出最優(yōu)工作路徑。

圖2 使用惠普Z4 G5臺式工作站進(jìn)行機(jī)器人動作模擬

在實際規(guī)劃過程中，一方面我們需要進(jìn)行大量仿真分析工作，并且不斷進(jìn)行優(yōu)化；另一方面，我們還需要進(jìn)行協(xié)作，讓客戶自身參與到設(shè)計迭代的過程中。最后，在設(shè)計環(huán)節(jié)存在多款軟件應(yīng)用，我們需要確保各種軟件應(yīng)用中的兼容性。之前我們面對大量數(shù)據(jù)處理時，無法兼顧可靠性和高效性，工作站的CPU和GPU全負(fù)荷運(yùn)作，工作站溫度、噪音都不可避免的飚到最高值，很容易出現(xiàn)宕機(jī)的情況，導(dǎo)致所有工作毀于一旦。 惠普Z4 G5臺式工作站搭載的英特爾至強(qiáng)W5-2455X高性能處理器和NVIDIA RTX A5000專業(yè)顯卡，可以支持我們長時間運(yùn)行CAE等大型仿真運(yùn)維軟件，整個流程，讓我們無懼穩(wěn)定性挑戰(zhàn)，快速的完成設(shè)計交付，更好的滿足客戶需求。惠普Z系列工作站擁有全球最全面的ISV合作，通過了21,000+軟硬件組合認(rèn)證測試，能夠流暢的運(yùn)行各種軟件，并將其全部功能發(fā)揮出來。相較于之前2~3天才能完成的某些產(chǎn)線/工位設(shè)計交付周期，在應(yīng)用惠普Z4 G5臺式工作站后我們可以縮短到1天內(nèi)完成，整體效率得到了大幅度提升。

圖3 使用惠普Z4 G5臺式工作站進(jìn)行焊接生產(chǎn)線模擬仿真

在實際工作中我更在意計算機(jī)的穩(wěn)定性。作為一名研發(fā)人員，在設(shè)計中會用到各種專業(yè)的CAD、CAE軟件，涉及大量的設(shè)計、建模，以及仿真來測試各種產(chǎn)品性能。承載設(shè)計、建模、仿真計算的工作站必須要能扛得住很多極限測試，對于我們研發(fā)部門而言幾百個小時不間斷跑數(shù)據(jù)也是經(jīng)常出現(xiàn)的情形，因此一臺高穩(wěn)定、高性能的工作站是必不可少的數(shù)字工具。

惠普Z4 G5臺式工作站搭載的英特爾至強(qiáng)W5-2455X高性能處理器和NVIDIARTXA5000專業(yè)顯卡保證了運(yùn)算效率大幅提升，品質(zhì)上滿足我們嚴(yán)苛環(huán)境下對于工作負(fù)載的“硬實力”要求。從軟件支持的角度來看，我們無論是使用三維軟件進(jìn)行焊接夾具、端拾器、非標(biāo)裝配工作臺等非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計，還是使用二次開發(fā)軟件進(jìn)行沖壓Transfer端拾器及Crossbar端拾器動態(tài)模擬，亦或是使用專業(yè)機(jī)器人模擬仿真軟件進(jìn)行機(jī)器人離線編程和動作模擬，處理各項任務(wù)過程中都沒有卡頓現(xiàn)象，也沒有出現(xiàn)性能下降的問題。惠普Z4 G5臺式工作站經(jīng)過了360,000小時的嚴(yán)格測試和軍標(biāo)級別測試，穩(wěn)定持久耐用，品質(zhì)值得信賴。通過應(yīng)用惠普Z4 G5臺式工作站，整個設(shè)計過程的體驗感得到了大幅度上升，讓我們能夠更加專注于研發(fā)創(chuàng)新本身，解決了我們的后顧之憂。

審核編輯：黃飛