На моих глазах дизайнер превратил сделанный от руки рисунок в трехмерное изображение. А потом...

Своими глазами | АР №3 2013

На моих глазах буквально за десять минут дизайнер превратил сделанный от руки рисунок в трехмерное изображение. А потом... На ежегодном форуме 3DExperience Europe, который проводит французская компания Dassault Systèmes, я понял: нынешняя виртуальная реальность едва ли не реальнее настоящей!

Все лучшее в автопроме - из авиации. И программа трехмерного компьютерного проектирования CATIA (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) тоже: изначально, еще в 1977 году, ее разрабатывали для работы над истребителями Mirageфирмы Avions Marcel Dassault. А в 1981 году было образовано подразделение Dassault Systèmes, которое распространило свой опыт и на автопром.

Благодаря тому что суперкроссовер Nissan Juke-R был сначала построен в виртуальном мире, на создание реальной машины ушло всего пять с половиной месяцев

Среди автомобилестроителей одними из первых применили компьютерное проектирование американцы при разработке внедорожника Jeep Grand Cherokee первого поколения. Поначалу это были «свои» программы, но уже в 1989 годуChrysler перешел на «Катю».Тенденцию развили BMW, Porsche, PSA Peugeot Citroen... В 1997 году концерн Daimler-Benz, потратив 2,5 млн долларов, открыл свой первый виртуальный дизайн-центр на 60 рабочих мест в немецком Ульме, а к 2000 году компания Dassault Systèmes по количеству установленных по заказу автопроизводителей рабочих станций заняла половину рынка компьютерного проектирования автомобилей. На программном обеспечении CATIA сегодня работают даже наши Marussia и ё-Авто, не говоря об АвтоВАЗе.

Главный конкурент «Кати» - комплекс программ NX концерна Siemens. Fiat, например, использует Siemens NХ, причем когда образовался альянс FIAT-Chrysler, американцы вынуждены были изменить «Кате» - и тоже перейти на Siemens NX для «синхронизации» совместных разработок. О том, какая из систем лучше, ведутся не менее жаркие споры, чем между сторонниками компьютеров Mac и PC!

2000 год. Инженер фирмы Cosworth анализирует модель гоночного двигателя Ford-Cosworth XF для автомобилей серии Champ Car. Это первый мотор Cosworth, полностью спроектированный на компьютере

Путь от карандашного эскиза (вверху) до трехмерной модели(справа) ныне занимает считанные минуты. А потом компьютер поможет прикинуть технологичность, себестоимость и принять решение о запуске в серию

0 / 0

Эскизы, трехмерные модели, виртуальные испытания... На каждое более-менее «объемное» направление у Dassault Systèmes есть свой пакет программ. Например,в конце девяностых годов прошлого века французы скупили американские фирмы Deneb Robotics, Safework и немецкую Delta - и объединили их под брендом Delmia, отвечающим за «оцифровку» подготовки того или иного продукта к производству. В итоге покрыто почти все! А неохваченные области отдаются на откуп сторонним разработчикам. Например, ниссановцы доводят «визуальное качество» своих автомобилей (это, прежде всего, зазоры между кузовными панелями) с помощью программы aesthetica фирмы Icona Solutions.

Чтобы виртуальный краш-тест был корректным, инженерам необходим анализ реальных ударов. Набрав статистику, они способны быстро подгонять машину под те или иные требования, причем с учетом затрат на проектирование ипроизводство

0 / 0

На компьютерах можно провести не только виртуальныекраш-тесты или аэродинамические испытания, но и просчитать весь жизненный цикл автомобиля - от рождения и до смерти, то есть до утилизации. Ведение «линии жизни» специалисты обозначают аббревиатурой PLM - Product Lifecycle Management. Проще всего представить современную систему PLM в виде бесконечного эквалайзера, где вместо звуковых частот - взаимозависимые характеристики автомобиля. Задумали, скажем, маркетологи выделить новую модель за счет лучшего в классе тормозного пути, подвинули соответствующий «ползунок», а в ответ - подпрыгнули еще несколько: тормоза стали настолько-то дороже, настолько-то тяжелее и настолько-то сложнее в обслуживании... Вот и думайте: может, и не стоит выделяться?

Компьютерная визуализация показывает не только направление воздушных потоков, но иих скорость (рисунок слева) или температуру (справа). Но главное - изменить картину до неузнаваемости в обоих случаях можно буквально в несколько кликов!

0 / 0

Пример - Logan с соплатформенниками. Французы сдвинули «ползунки» в сторону упрощения и максимальной дешевизны технических решений - и в итоге получают прибыль, недостижимую, скажем, для марки Peugeot с ее логаноподобным седаном 301. Но при этом другие «ползунки» все же подпрыгивают! Например, в ходе наших ускоренных ресурсных испытаний мы убедились в слабой подготовке соплатформенных Логану хэтчбеков Sandero и кроссовера Duster к низкоскоростным авариям: ремонт оказывается сложным и дорогим. А вот седан Volkswagen Polo приспособлен для ремонтагораздо лучше, что выгоднее для страховых компаний, но Polo дороже в производстве... И это неслучайно. Просто платформу Polo обсчитывали на «эквалайзере» с прицелом на Европу, где влияние страховщиков на рынок велико, а Logan со товарищи готовили с прицелом на страны третьего мира.

С помощью приложений Abaqus («заточено» на структурный анализ материала) иIsight (оптимизация и автоматизация процесса) коническое соединение рычага между подрамником и кулаком задней подвески нового седана Ford Mondeo было рассчитано в последней версии программы CATIA всего за четыре дня вместо двух месяцев работы на прежнем программном обеспечении

0 / 0

Растет мощность компьютеров, но растет и сложность проектируемых систем. Например, на долю электрооборудования современных автомобилей уже приходится до 40% их стоимости! Но главное - растет скорость. Конструкторы немецкой фирмы Mahle гордятся тем, что на создание бензинового «удлинителя хода» REx для гибридных силовых агрегатов у них ушел лишь год, а экспериментальный трехцилиндровый турбомотор I3 потребовал лишь девяти месяцев работы, хотя еще пять лет назад это заняло бы минимум полтора года.

Расширение ATOM для приложения Abaqus позволяет методом нелинейной оптимизации сократить массу педали тормоза (на рисунке) вдвое и одновременно повысить ее жесткость

Точки на кривой - это фары автомобилей Ford Mondeo разных поколений начиная с 1993 года. Вертикальная ось отражает сложность производства фары, а горизонтальная - сложность самой конструкции фары

Конструктор кресел. С помощью мышки сиденье можно разобрать до основания и собрать вновь из иных деталей, а после — импортировать в виртуальный концепт-кар

0 / 0

Причем скорость разработки - это еще и возможность быстрой реакции на изменение рыночной конъюнктуры. На одном рынке дешевое электричество, на другом молятся на гибридный привод, а третий залит биотопливом. На что сделать ставку - какой из факторов «выстрелит» через год или три? Вот и приходится разом вести несколько проектов по всем направлениям. Без виртуального «ускорения» на это пришлось бы бросить втрое больше людей! Причем если раньше инженеры были вынуждены выполнять разные виды расчетов (скажем, прочностной и термодинамический) друг за другом, то сейчас это делается одновременно. Мало того, все чаще расчетами занимаются по 24 часа сутки! В Корее - конец рабочего дня, эстафету подхватывают конструкторы в Германии, за ними - в США...

Детальные компьютерные модели тела человека используются, в частности, для изучения работы ремней безопасности

Придать виртуальному манекену характеристики тела живого человека — значит получить в итоге, например, комфортные кресла

Отпечаток реального человека

Отпечаток опытной 3D-модели по имени CASIMIR (Calculated Sitting Man in Research). Похожи, не так ли?

0 / 0

А вот еще один пример быстрого реагирования - внеплановый рестайлинг, которому после негативных откликов в прессе и со стороны первых покупателей недавно подвергся седан Honda Civic для американского рынка. Не прояви в Хонде оперативную «компьютерную» гибкость - и дело грозило обернуться рыночным провалом всего проекта.

Выходит, компьютеры сегодня - «наше все»?

- Все программы - лишь инструмент в руках живых людей, - успокаивает меня Оливье Саппин, вице-президент Dassаult Systèmеs по транспорту и мобильности. - Как они им владеют, как организовано взаимодействие внутри команд? А ведь остаются доводочные испытания, где в конечном итоге все решает именно человеческий опыт.

Реальность «обучает» виртуальность. Будущее поведение трехмерных манекенов формируется сигналами с датчиков, которыми обвешан человек

Еще и поэтому, владея одним и тем же инструментарием (набор программ, что использует, скажем, фирма Porsche теоретически может купить и любой китайский автопроизводитель), разные компании, слава богу, получают разный результат.

Не под силу пока компьютерам воспроизвести и полноценные ресурсные испытания автомобилей. Учесть износ, даже нелинейный, отдельных деталей - это пожалуйста. Но создать полную картину - пока никак.

Примерить реальный фонарь к виртуальной машине? Легко!

А главное - электронные мозги так и не научились моделировать субъективные экспертные оценки, будь то характер усилия на руле, плавность хода или акустические нюансы в салоне. Так что «эквалайзер» - это хорошо, но музыку по-прежнему заказывает и играет человек. Да и слушает - тоже.

Проектирование рабочего процесса. Как рабочие будут закручивать гайки, хватит ли им на это места, как оптимизировать их перемещения? Ас помощью манипулятора на фото справа я сам почти разобрал дверь машины, которую видел исключительно на экране: ощущения и впрямь похожи на работу с «железной» дверью

0 / 0