成功案例 I德国宝马集团如何通过Tebis 实现高效优质的设计

国际金属加工网 2019年07月15日

将物理车辆模型快速、精确地转换到虚拟世界是成功设计开发的一个重要因素。Tebis与宝马集团设计部门合作,开发出可靠方法,通过手动设计将模型制造与虚拟设计有效连接。

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手持式扫描仪

针对一款新型汽车开发汽车原型不仅需要创意和创造力,还需要特殊的方法和软件。在宝马集团,富有创意的设计师们可同时为一款新车生成计算机模型和实体模型。

开发原型过程中使用切向过渡平面是最佳方法。Tebis逆向工程用于将油泥模型转换到虚拟世界中,并为进一步的流程步骤提供数据支持。来自真实模型的虚拟数据对于高端可视化等方面非常必要,而可视化是最终决策的基础。

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德国慕尼黑宝马集团设计工作室中的油泥模型

油泥模型制造过程

如今,设计师首先在3D空间中创建新车型的模型。在屏幕上生成2D草图和3D曲面数据。此数据作为油泥(工业橡皮泥)制成的物理模型的基础。油泥模型用于开发最终样式和设计。在对设计进行评估后,设计师着手改变比例和样式。

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为宝马X2制作油泥模型

Tebis: 在设计过程中的角色

经过处理的最终油泥模型会进行数字化。此时,Tebis成为首选工具:所导入的STL格式数字化数据可在Tebis工作站上使用,为下一步流程步骤快速生成曲面数据。

Tebis提供两种质量级别的高质量CAD曲面数据:工程曲面和设计曲面。优秀的设计曲面具有准A级质量,并可用于逼真的图像和视频的3D可视化。

这些高质量曲面可直接在CAS系统中进一步处理,并获得最终的A级质量。工程曲面在设计曲面的初级阶段生成,仅需要约一半的时间。工程曲面的曲面质量没有设计曲面高,这需要交付给车身、底盘和传动系统等部门进一步处理。

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设计师根据从油泥模型获得的数字化数据,使用Tebis快速生成高质量曲面。这样可以在整个样式开发过程中, 保持曲面样式数据的一致性。

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工作室专家通过色彩分析快速识别曲面模型中的凹凸区域,并设计其未来的曲面布局

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设计工作室使用各种Tebis曲率诊断功能来评估逆向工程曲面的曲面质量

逆向工程的时间因素

新模型的初始概念和引入市场的周期越来越短。同时,设计在汽车行业发挥着巨大作用;它必须具有吸引力、引人注目、创新并与品牌保持一致。虽然使用油泥模型有助于达到所需的设计质量,但在开发过程中会浪费宝贵的时间。

在过去二十年里,Tebis与宝马集团合作,可在越来越短的时间内生成高质量的设计曲面。仅在2010年至2013年期间,加工时间就缩短了一半。其基础是一个联合项目,目标为仅花费50小时而不是100小时来实现车辆外观更高质量的逆向工程。

新方法:用户的受益

除此之外,该项目还专注于新的公差控制近似方法及全自动曲线同步。之前,Tebis特别强调理论边缘的手动重建。新算法去除了流程中最耗时的步骤。此外,还仔细检查用户界面,更加便于初学者操作。

数字清楚地表明,该项目取得了成功。对于中等复杂度的模型来说,现在为车辆外观曲面开发高质量的CAD设计曲面需要大约50小时。

如果CAD设计质量足够高,例如用于检查安装,则仅需要25小时。用户受益:显著节约成本;简化逆向工程处理;在整个样式开发和油泥建模过程中,为高质量CAD曲面提供连续、及时的数据。

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基于Tebis中生成的曲面模型(屏幕左侧),可在可视化工具(屏幕右侧)中准备宝马X2的渲染图

新方法:从实践发展

Tebis注重在实际工作环境中开发实用软件和进行原型测试。2015年,Tebis通过4.0版正式发布了宝马集团使用的软件。从那时起,所有Tebis客户均能够以两倍速度基于网格生成曲面并使其适应理论边缘,这是在后续流程中快速创建曲面的先决条件。

Tebis目前正与宝马集团合作,进一步实现曲面计算的自动化。Tebis产品经理Eckhard Metzger解释道,“我们正在考虑快速生成曲面”。“我们想将目前工程曲面的平均工作时间从25个小时降至10个小时,这些曲面足以作为初步评估的依据。我们非常有信心,我们一定会实现这一目标。”

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在逆向工程和曲面建模过程中,理论边缘自动保留在Tebis中。软件中提供特殊功能,可快速生成理论边缘只需点击一个按钮,即可根据反射诊断(斑马阴影)实时查看Tebis生成的设计曲面的光顺度。

以较少投入获得更大效益的里程碑事件

自1990年左右起

虚拟设计越来越多地应用于汽车行业,通常与油泥模型并行使用。问题:投入大量时间以实现模型数字化,庞大的数据量,在网格上生成刀路。

1996年

Tebis数字化数据处理由宝马集团实施,以改进数字化流程。优点:多面体色彩可渐变,目视检查已扫描曲面,检测pk10开奖历史和校正CAD曲面模型中的误差。

1997年

使用Tebis曲面近似功能,基于数字化数据生成单个曲面。优点:优化曲面、关闭孔、创建基础曲面。

但仍然通过标准CAD系统平滑过渡相邻曲面——与现在解决方案相比是耗时步骤。

1998年

使用经过优化的Tebis进行数字化数据处理——用于无曲面而只有网格的流程步骤,通过STL格式进行交换。优点:具有铣削pk10开奖历史切割、数据简化、填充孔、扩展区域等功能。

2003年

用于逆向工程的Tebis软件版本。优点:基于计算机的解决方案,使用曲面数据而非数字化数据,数据量显著减少。但是:实现最高质量曲面仍然需要两到三周的工作时间。

2005-2008年

全新Tebis模块

优势:创建具有过渡到相邻曲面的面组,无须标准CAD功能;更高质量的曲面能够以更佳方式用于开发流程中的其他阶段。但是:更高质量所需时间:外观曲面的平均逆向工程时间为70小时,更高质量曲面耗时为120至125小时。

2009年Tebis 

BREP系列:

pk10开奖历史软件包中包含由Tebis与宝马密切合作开发的逆向工程模块。

2010-2013年

项目旨在提高油泥建模流程的质量。结果:将汽车外观最高质量逆向工程所需的时间缩短一半。

2013-2015年

逆向工程的时间进一步缩短,解决方案扩展到新领域,新功能不断开发和完善。

自2015年起

使用Tebis进行逆向工程是宝马集团设计的标准流程。Tebis 4。0发布与宝马集团合作开发的所有设计功能。


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Tebis

工业4.0车间级智能制造平台


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