張 繁，蘇 欣

（1.沈陽維用精密機械有限公司，遼寧 沈陽 110000；2.沈陽金杯江森自控汽車內飾件有限公司，遼寧沈陽 110179)

信息技術用于汽車縱梁制造的探討

張 繁1，蘇 欣2

（1.沈陽維用精密機械有限公司，遼寧 沈陽 110000；2.沈陽金杯江森自控汽車內飾件有限公司，遼寧沈陽 110179)

文章以為汽車行業(yè)的健康發(fā)展提供指導和借鑒為目的，主要對汽車的縱梁平面圖紙集成化制造中諸如參數(shù)提取、縱梁3D模型構建技術和Agent的網(wǎng)絡集成技術的應用方法等進行了相關論述，以此為實現(xiàn)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展而做出貢獻。

信息技術；汽車；縱梁；制造

對目前汽車制造業(yè)的分析，在縱梁的制造中探索出先進的技術和工藝，能夠幫助提高整體制造水平，實現(xiàn)對零件的設計、編程以及生產任務的安排等各個環(huán)節(jié)的有效控制和管理，進而在提高縱梁制造水平的基礎上，最大限度實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，進而推動整個汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和進步。

1 縱梁平面圖紙參數(shù)提取技術

在汽車縱梁生產的設計過程，輔助設計軟件可以幫助準確的設計和描述實體的各項參數(shù)。因此，被廣泛地應用于機械加工、建筑、土木工程等行業(yè)。由于汽車制造中縱梁的結構要求復雜，裝配孔數(shù)量眾多且精度要求很高。因此，傳統(tǒng)的人工看圖方式需耗大量時間才可滿足要求。此外，也很可能存在加工失誤，甚至加工成廢品的可能。為了更好的克服這一問題，數(shù)字車床應運而生，并使得縱梁圖紙參數(shù)的輸入成為了該技術成功應用的關鍵。由于汽車縱梁有上千個圓孔，因此用人工輸入的方式其效率遠遠比不上計算機自動數(shù)據(jù)，換言之，基于縱梁圖紙的參數(shù)提取技術及自動輸入技術具有很高的適用價值。作為常用的輔助設計軟件之一，AutoCAD提供了DXF格式以實現(xiàn)三方軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。在軟件的實際使用過程中，我們可以通過計算機編程獲得DXF格式中的縱梁實體參數(shù)，然后通過網(wǎng)絡連接數(shù)控車床，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)車床加工參數(shù)的自動錄入。DXF格式包括Header段、Classes段 、Tables段、Block段、Entities段、Objects段和EOF結束標識。其中，Header段包含圖形文件如版本號等一般信息，Classes段將在其它段中得到引用并用語存儲系統(tǒng)定義分類，Tables段存儲了如標注樣式、圖層、線型和用戶坐標系等各種樣式信息，Blocks段包含了塊的定義和結構圖形中每個引用的圖形實體。

2 縱梁3D模型構建技術

在成功而有效的提取了縱梁設計參數(shù)的基礎上，為了實現(xiàn)汽車縱梁制造的數(shù)字化的逼真程度，在實際生產之前，我們可以采用 3D輔助設計軟件來建立縱梁的3D產品模型，并在模擬結果上，進一步進行細化和參數(shù)計算，并將最終的技術參數(shù)和設計效果準確呈現(xiàn)給生產部門作為汽車縱梁制造的依據(jù)。隨著對汽車縱梁制作材料的改進和工藝的進步，縱梁的展開件是帶孔展開的，其制造工藝已經發(fā)展為厚鋼板件。為了保證展開后的縱梁符合規(guī)定的要求，需要對縱梁的外形尺寸以及孔進行相應的處理。

與此同時，設計中需要借助公理設計理論對縱梁的制造進行指導來實現(xiàn)產品設計滿足規(guī)范的要求和邏輯嚴密性的要求，進而指導設計人員作出更加合理的設計。為了實現(xiàn)對產品的結構強度、剛度以及彈塑性的分析計算，也要借助如CAE有限元求解方法等計算方法對各個參數(shù)進行計算，來更好地呈現(xiàn)3D模型效果。

3 基于Agent的網(wǎng)絡集成技術

為了更好地在汽車縱梁的制造中實現(xiàn)數(shù)字網(wǎng)絡集成化，需要采用分布式數(shù)控方式來準確的實現(xiàn)系統(tǒng)的集成。實際操作中用一臺計算機對多臺數(shù)控機床進行控制管理，并借助多串口卡、雙向轉化器以及通信電纜等，以提高工控機的端口數(shù)量拓展和信息的傳輸距離延伸，最終實現(xiàn)與CNC系統(tǒng)的接口連接。

在使用該技術時常出現(xiàn)設備之間的距離較遠同時設備端的功能較差等問題，并導致了無法使機床的操作者實現(xiàn)對各個機床工作的管理。這一問題的影響直接體現(xiàn)在對縱梁板的孔加工時，難以利用實時的數(shù)據(jù)編程圖，無法實時把握生產的節(jié)奏，生產者在制造過程中與設計思路出現(xiàn)矛盾，并難以及時更正，從而難以滿足生產的需要。

Agent的集成方式正是實現(xiàn)制造環(huán)節(jié)的信息共享和交流，來解決這一問題的。Agent以其開放性和適應環(huán)境變化的特點，能在網(wǎng)絡協(xié)作環(huán)境下獨立完成一定的特定任務。在汽車縱梁的制造過程中，制造環(huán)節(jié)其實是由一個或者多個Agent協(xié)同求解的過程。在Agent網(wǎng)絡的連接作用下，汽車縱梁制造逐漸構建了以分布式網(wǎng)絡化為基礎的集成系統(tǒng)。在Agent網(wǎng)絡集成系統(tǒng)中，通過計算編程也可以實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)工作的管理和控制。具體操作體現(xiàn)在系統(tǒng)內實現(xiàn)了對各個環(huán)節(jié)的信息獲取和反饋，增加了系統(tǒng)環(huán)節(jié)相互之間的協(xié)作和交流，并從整體平臺上實現(xiàn)了真正意義的資源共享，多方面共同促進縱梁制造任務的完成。

在Agent系統(tǒng)的優(yōu)點在于它的每一個環(huán)節(jié)點單元都具有自身的功能和不同的構建結構，在系統(tǒng)中能夠通過其他單元的配合，協(xié)同完成了縱梁的生產任務。在數(shù)控切割機的生產單元中，數(shù)控設備提供RS.232接口；將數(shù)控設備用屏蔽電纜與現(xiàn)場計算機聯(lián)接，通過獲得計算機的程序指示，并借助數(shù)控機床和計算機進行生成。

綜上所示，在汽車縱梁制造生產中，為了實現(xiàn)企業(yè)各個生產環(huán)節(jié)的有效協(xié)同和配合，并有效實現(xiàn)信息的交流和共享利用，可選擇利用Agent的系統(tǒng)結構來實現(xiàn)對信息技術的充分應用。Agent的網(wǎng)絡集成技術不僅可使整個生產流程的信息和加工過程透明，也有利于生產監(jiān)控、調度和任務的完成，因此在現(xiàn)代汽車縱梁制造的信息技術中應用十分廣泛。

4 結語

為了提高汽車縱梁制造工作的技術開展，信息化技術的應用十分值得深入探索。文章對平面圖紙參數(shù)提取技術、3D模型構建技術和基于Agent的網(wǎng)絡集成技術分別進行了介紹，結合筆者多年工作經驗，通過探討他們各自的技術特點，論述了其特點應用于汽車縱梁制造的有利條件，表達了三種技術的應用方法和注意事項，為今后汽車制造領域，尤其是縱梁制造提供了可借鑒性的意義。

[1]朱元友.汽車彎縱梁成形應力應變分析及模具反變形設計[J].科技資訊，2009，(23).

[2]何春生，柳玉起.汽車縱梁數(shù)字網(wǎng)絡集成化制造[J].機械工程學報，2010，(20).

An Investigation Into The Application ofInformation Technology in Automobile Longitudinal Beam Manufacturing

ZHANG Fan1,SU Xin2
(1.Shenyang d With Precision Machinery co.,LTD.,Shenyang,Liaoning 110000,China;2.Shenyang Jinbei Johnson Controls Automotive Interior parts co.,LTD.,Shenyang,Liaoning 110179,China).

The paper was aiming at providing instruction and reference for the healthy development of the auto industry,mainly exlpored and analyzed parameter extraction,construction technology of 3D model of longitudinal beams,the application methods of network integration technology for agent during the integrated manufacturing based on the drawing of automobile longitudinal beams,so as to contribute to the sustainable development of the auto industry.

information technology;automobile;longitudinal beam;manufacturing

TP391.7

A

2095-980X（2015）04-0088-02

2015-02-15

張繁（1986-），男，遼寧阜新人，大學本科，助理工程師，主要研究方向：機械自動化。