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藉设计创新 服务中国制造业之崛起

文章来源:欧特克中国有限公司 发布时间:2010-12-23

在当今国际市场回暖,国内市场迅速膨胀的大环境中,国内制造企业并不缺少订单。在工程师为接连不断的产品开发项目忙碌工作时,设计工具的应用也在悄然间升级换代,其中软件工具从二维向三维转变是最显著的趋势之一。为此,国内制造企业或全力进取,或被动追赶。那么,当二维的图纸三维化了,制造企业数字化设计就到达终点了吗?

在11月16日举办的欧特克AU中国“大师汇”期间,欧特克公司制造业解决方案部全球高级副总裁Robert “Buzz” Kross先生对此作出了回应,他指出,“对于制造商而言,三维设计已经不再是一种优势,而是满足当代用户需求所必须具备的能力。在新的行业和技术态势下,超越三维走向数字化样机成为全球制造企业开展设计创新的最佳选择。”

Robert “Buzz” Kross进一步指出,“数字化样机解决方案能够突破阻碍创新的历史性障碍——时间、资金、距离和语言,从流程优化、设计协同、数据共享及管理、市场推广、用户参与等诸多方面帮助制造企业提升竞争力。”与之呼应,在欧特克AU中国“大师汇”制造业大师论坛上,来自机械制造、汽车制造、电子消费品等领域的用户代表以各自的行业实践展示了数字化样机带来的“突破的力量”。

创新设计从激发工程师创造力开始

湖南山河智能机械股份有限公司创立于1999年,2006年底成功上市。从50万元注册资金发展到今天固定资产近40亿,产值近30亿,产品以工程机械为核心,逐渐向航空、游艇等多领域辐射。山河智能副总经理张云龙认为,山河智能之所以有今天的成功,就是不断强调以创新谋求突破的结果。他总结出突破创新的三大必要条件是:激情,想象和创新工具, 前二者更多的是人的因素,而第三个条件决定了山河人在创新路上真正的执行力。张云龙说,山河人能很好地驾驭优秀的创新工具,并将激情和梦想一步步地转变成了现实。

张云龙所指的创新工具就包括欧特克公司面向制造业推出的三维设计工具Autodesk Inventor,后者的最大功效就是帮助山河智能将虚拟化的数字样机和整个产品设计、生产制造、装配等各个环节的需求结合在一起。通过使用Inventor优化自身的设计流程,山河智能实现了从方案设计、方案验证、细节设计,到装配、工程验证、总装及大装配管理,再到成品的全程式改进。

在电气设计方面,很多企业有单独的软件,但是山河智能直接采用了Inventor自带的线路布置功能完成电气设计。这样的好处在于:电气化设计和机械设计可以在统一的可视化环境中完整体现,互为参照,而电气线路图也可以按需提炼,自动生成相关的二维图纸。另一方面,在可视化的三维布管设计过程中,线路干涉等潜在的设计问题很容易被山河智能的工程师所发现,同时可以通过软件自动生成物料清单及其他文档。在工装设计方面,山河智能工程师通过对装配过程的三维动画模拟,指导工人在车间中的工作,直观地告诉工人应该先做什么、后做什么,实际效果远胜过长篇大论的产品装配说明书,深受操作工人的好评。此外,在对系列产品进行开发的过程中,山河智能的工程师注重将三维数字化模型进行通用化、标准化和系列化,把很多零件做成通用件的形式,使之可以像搭积木一样直接取用,从而大幅缩短了设计周期,并节约了成本。

张云龙指出,“创新设计不仅提高了工作效率和产品质量,而且缓解了工程师的工作压力,激发了大家的创造热情。”有了数字化设计工具,山河智能的工程师面对的不再是枯燥而看不见尽头的画图业务,而是充满趣味的创造性工作,员工的精神面貌得到了改观。由此带来的好处显而易见,“工程师将工作当做一种快乐,员工整个的精神面貌得到了改变。而人是第一生产力,只要人的激情调动起来了,他的创造力、潜力就会得到激发。”

广汽亚运“传祺”背后的速度与品质

在广州亚运会期间,广汽集团推出的第一款自主品牌轿车“传祺”打造了一段亚运营销传奇。尤其令人称道的是,广汽“传祺”轿车从产品创意到最终上市用时仅26个月,数字化设计成为“传祺”诞生过程中的助推器。

广汽在新车型开发上有一个非常严谨的内部规定,就是要Prototype everything(实体原型样机要体现出所有的设计细节),这样做是为了确保新款车型的高品质。然而,接踵而来的问题是,制作实体原型样机需要耗费大量时间,势必拉长设计周期。那么,设计质量和效率真的是难以兼顾的鱼和熊掌吗?针对这个问题,广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院设计总师肖宁及其同事们进行了艰难的探索。

肖宁的团队最终发现,评估造型效果优劣的关键就是“眼见为实”。正如肖宁所言,“我们最终决定在欧特克提供的开发平台上,用数字化样机渲染出虚拟现实的场景和新车样式,每周都对经过改进的新车模型做虚拟渲染,这既满足了广汽Prototype everything的品质要求,又帮我们争取到了在传统模式下想都不敢想的宝贵设计时间,这就是数字化带给我们的速度和准确性。”

与广汽相比,长安汽车面临内外饰设计制造方面的压力:用户对汽车内外饰的精致性要求越来越高,而合资品牌的销售价格整体下沉,使得长安公司不得不提出走低成本、高效率、高品质的设计制造路线。为此,长安汽车引入欧特克公司Moldflow软件加以解决,这是一款在注塑领域享有盛名的CAE软件。长安汽车研究总院车身技术研究所副所长王晓女士回忆说,当时长安某款车的档位手柄,在10万次疲劳试验中多次出现折断,为此消耗了两块模具仍找不出原因。在引入Moldflow后,工程师运用该软件进行模流分析,分析结果显示在断裂处存在一条熔接线。和实际试验效果比对后,工程师们就这个问题达成了共识,随后王晓和她的团队将熔接线设计到不受力的部位,并在之后的试验中一次性得以通过。

在引入Moldflow之后,长安汽车更新了原有的开发流程。王晓介绍,“在模具设计过程中,我们最关心浇注和冷却两大系统,必须对其进行流动评估和冷却评估。在新流程中,我们首先在经验法则里面发布数据,然后利用Moldflow进行分析建模,在运用CAE仿真寻找到最完美的浇注和冷却系统之后,我们才会真正开始开模。”

如今,在长安汽车新车型开发过程中,几乎每一次设计变更都要用软件做出模具评估报告。实践证明,评估数据是非常接近真实情况的。王晓对此不无感慨地说,“我们是真正感受到虚拟分析对汽车内外饰设计开发的帮助。实际上我们认为,Moldflow是一个注塑机加一幅模具,工艺团队可以把所有的好创意放进去然后快速得到一个最优的方案。借助数字化手段我们确实走出了困境,同时做到了品质上升、效率提高、成本下降。”

数字化创新助成长型企业扬帆蓝海

因数字化样机受益的不只是大型制造企业,许多成长型企业更能借它点石成金,台湾邑锜股份有限公司就是这样一家公司。邑锜股份总经理陈世哲在1995年以相当于约60万人民币的投入,历经九年时间将公司打造成价值超2亿台币的上市公司。陈世哲这样总结邑锜股份的成功秘诀,“如果你能把科技和生活结合在一起,那么只需一点点创意就能让你的产品获得成功,因为那是一片蓝海。而在这个过程中,我们懂得运用数字化设计手段精准把控市场和用户需求,成功地找到了属于自己的蓝海市场。”

邑锜股份最具代表性的产品叫Brino Garden Watch Cam(园丁照相机),是一款风靡欧洲及日本的休闲园艺器材暨生活记录器。它兼具相机与摄影机的功能,能依个人设定的拍摄时间间隔,在室内或室外进行长时间拍摄,可用于生态纪录、安全监控及趣味生活等。人们经常在电视电影中看到的花开花谢都是经过长期拍摄后剪辑而成的,将几个月甚至数年内的植物成长过程浓缩为几秒钟呈现给观众,非常具有视觉冲击力,Brino Garden Watch Cam就可以做这种针对植物对象的长期拍摄。同时,Brino Garden Watch Cam还可以记录气候及街景的变化,甚至有人用这个产品记录树林中动物的出没规律,以便于选择狩猎时间。

Brino Garden Watch Cam一经推出就非常成功,这在很大程度上要归功于邑锜股份在产品开发早期做足了功课。陈世哲介绍,在产品构思初期,无非是想在花园等一两个应用领域,实现基于影像的观察、自动记录功能;在室外使用时要考虑到防水、防尘、抗跌落;另外在外观设计上别太土气。然而,在设计过程中,陈世哲和他的团队萌生了一个在事后看来十分关键的想法:使用欧特克Showcase软件做出非常贴近实物的三维数字模型,然后拿这些模型去做市场调研,在成品没有出来之前提前考察其市场接受度如何。最终的调研结果表明,潜在的使用者非常喜欢这种设计,并提出了各种各样的问题和建议,比如拍照时为避免吓到动物而不能闪光,不同应用环境也有各自偏好的颜色,甚至是伪装色。为此,陈世哲和他的设计团队又进行了一系列的产品改进,使之更加满足市场和用户的口味。

对于这款得意之作,陈世哲表示,“如果没有数字化建模,没有欧特克逼真的虚拟产品演示工具Showcase,我们肯定不能在产品设计阶段就和潜在用户进行如此有效、如此完美的交流,更不可能在产品问世之前对产品进行有针对性的改善。”

后记:立足本土为中国制造业提供创新动力

作为全球二维和三维设计、工程及娱乐软件的领导者,欧特克一直对中国市场非常重视,致力于为中国的用户和合作伙伴提供领先的设计软件产品及解决方案。Robert “Buzz”Kross表示,“当前,中国制造正处于向中国设计转变的历史进程中,为了完成这一关键转变,中国的制造企业必须面向全球市场拿出高质量的产品。欧特克希望通过领先的数字化样机解决方案,帮助中国制造企业提高技术优势和产品的技术含量,为中国制造产业升级提供创新动力。”

除了提供领先的理念、技术、产品及解决方案,欧特克还致力于从服务、价格等方面满足中国制造企业的需求:其一,欧特克与众多中国本地合作伙伴建立了良好的合作关系,他们对当地社会和用户非常了解,能够提供最好的服务;其二,欧特克确保自身的产品能够在客户所需要的时点和平台上运作,连续七年欧特克是唯一一家能够做到产品在同一个月装货的企业,确保产品及时到达客户手中并良好运转;其三,欧特克能够提供所有竞争对手能够提供的产品,并且具备更高的性价比。

事实上,在中国市场,欧特克一直提倡“平民化”的数字样机。所谓“平民化”,主要体现在价格和门槛上。Robert “Buzz”Kross指出,欧特克提倡的数字化样机解决方案绝非是曲高和寡、高不可攀的,而是具有广泛普及意义的,能够快速落地并且相关软件产品也比较易学易用,大多数设计师和工程师都能够在几周内掌握。

此外,高性价比一直是欧特克产品的核心优势。众所周知,制造企业都有严格的成本控制,大幅增加IT成本会给他们自身的产品带来价格上涨压力,这是客户所不能接受的,为此欧特克一方面制定合理的产品价格,另一方面致力于通过提高产品性能来提升产品的整体性价比,还会借助收购整合把一些对用户来说成本相对较高的软件内在消化掉。比如,Algor软件以前的价格非常高昂,在欧特克收购Algor之后,通过欧特克研发团队的工作,将Algor整合到欧特克原有的软件体系中,这样软件功能变得更加强大,而价格比之前单独购买要低,相应提高了性价比。

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