典型案例
設計出具有更高效率和結束舒適性的變速杆

進軍(jun) 全球
Sila Holding Industriale S.p.A. 致力於(yu) 為(wei) 乘用車和工業(ye) 用車生產(chan) 部件。Sila 集團在全球大約有 1,600 名員工,其中 400 人分屬於(yu) 意大利的三家工廠,其餘(yu) 員工則分布在設於(yu) 土耳其、波蘭(lan) 、摩洛哥、巴西和阿根廷的工廠之中。該集團年收入(2008 年大約為(wei) 1.4 億(yi) 歐元)的大約 70% 來自汽車變速杆的生產(chan) (其中主要是手動變速箱推拉索)。

該公司的研發部設於(yu) 都靈附近,不斷致力於(yu) 引入高度創新的技術解決(jue) 方案,例如采用新的易於(yu) 安裝的電驅動自動機械變速箱係統。Sila Holding Industriale 有意在日益擴大的全球範圍內(nei) 推廣其創新產(chan) 品,從(cong) 其更近與(yu) 印度公司 SKH Metal 建立合資企業(ye) 就可以看出這一點。“我們(men) 變速箱控製器的銷售量大約有 350 萬(wan) 件,全球市場的總銷量大約有 7,000 萬(wan) 件,這使我們(men) 在全球市場中占有十分有利的地位。”Sila Holding Industriale 研發經理兼技術主管 Guido Panizza 表示。Panizza 補充道:“目前,研發部正在開發用於(yu) 自動變速箱、自動機械變速箱、雙離合器變速箱和 CVT 變速箱的線控係統。”


出色係統的構成要素
設計出色的變速杆意味著達到一係列的要求。Panizza 解釋說:“此產(chan) 品具有典型的人機界麵。它不僅(jin) 要達到一定的美學標準,還要符合人機工程學原理,即必須易於(yu) 司機操控。同時,此控製器與(yu) 變速箱和發動機艙相連,這些既是機器的核心部位,也是控製噪音和振動的重要區域。”

因此,必須使發動機的振動以及發動機—變速箱組的振動與(yu) 乘客席相分離。二者之間主要由變速杆相連,其支點位於(yu) 外罩之內(nei) 。在 99% 的情況下,該外罩由塑料製成,它與(yu) 柔軟的推拉索相連,後者又連接至變速箱。Panizza 解釋說:“外罩非常重要,它必須非常牢固。在一個(ge) 出色的係統中,磨擦會(hui) 非常小,因為(wei) 它必須大限度地減少司機的操作阻力,而且必須將變速箱上變速杆的可操作性考慮在內(nei) 。因此,該係統必須充分固定,不得有絲(si) 毫鬆動。同時,它必須能夠吸收所有振動,而不能給乘客席帶來任何影響。此外,其操控必須舒適,即司機可輕鬆換檔,並且可以感到操控的精準。”


Panizza 介紹了成功進行設計的關(guan) 鍵因素:“因此,打造出色係統的主要參數與(yu) 機械阻力和運動學有關(guan) 。要開發佳的變速箱控製器,高效的係統運動學分析就特別重要,因為(wei) 司機的操作將轉化為(wei) 推拉軟索的精準運動,以確保即時而流暢地選擇相應的檔位。”


增加設計方案並提高設計的可靠性
“我們(men) 與(yu) Siemens PLM Software 的合作始於(yu) 2001 年。”Panizza 表示:“我們(men) 之所以選擇 Siemens,原因之一在於(yu) 我們(men) 需要與(yu) 客戶準確互動,這些客戶使用 UGS(即現在 Siemens PLM Software)的 Unigraphics(現更名為(wei) NX™)來滿足其開發需求。隨著時間的推移,我們(men) 引入了版本不斷升級的 NX。為(wei) 滿足我們(men) 特定的開發需求,我們(men) 購買(mai) 了 NX Motion Simulation。在我們(men) 的開發活動中,運動學並不僅(jin) 僅(jin) 限於(yu) 防止手柄對乘客席帶來幹擾這一需求。我們(men) 必須確保係統運動精準,這在開發樣機之前就要保證這一點。NX 通常由我們(men) 的 25 名設計師用於(yu) 在變速杆的開發流程中注入創新元素。”


通過在產(chan) 品開發流程的初期階段利用仿真來分析零部件和裝配模型的功能行為(wei) ,不僅(jin) 能夠增加可供評估的設計方案的數量,並可以大幅提升更終產(chan) 品的可靠性。Sila Holding Industriale 認為(wei) NX Motion Simulation 中的功能可帶來大的效益,該工具提供了一係列完整而可靠的工具,支持優(you) 質動態運動學運動仿真的各個(ge) 方麵,可幫助公司的設計師和工程師預測並了解零部件和裝配模型的功能行為(wei) 。


控製公差
Sila Holding Industriale 發現,Siemens 的 Tecnomatix®Tecnomatix 的數字化製造技術在公差方麵可謂佳選擇。該公司采用了 Tecnomatix Variation Analysis,這是一款尺寸分析工具,可用於(yu) 對製造和裝配流程進行仿真,並就誤差的數量和原因進行預測,以便計算公差。Panizza 表示:“支持公差計算對於(yu) 係統開發具有十分重要的意義(yi) ,因為(wei) 該係統由一係列相互連接的部件構成,而公差計算有助於(yu) 為(wei) 潛在危險的耦合找出正確的設計,從(cong) 而控製各種不利的互操作。不論設計何種變速箱,我們(men) 都可以使用 Tecnomatix 來實施控製。”Panizza 還指出,Tecnomatix 可使其團隊預見各種誤差的後果,從(cong) 而顯著降低成本並縮短新產(chan) 品的上市時間。

“在我們(men) 的設計環境中,99% 的軟件來自 Siemens。”Panizza 介紹說,“我們(men) 發現 Siemens 軟件有很多優(you) 點,尤其令我們(men) 滿意的是 Siemens 技術具有的簡單界麵、易於(yu) 使用的功能以及快速的響應速度。實際上,隻需使用一個(ge) 軟件即可將 CAD 與(yu) 運動學分析和公差計算集成在一起,這具有十分重要的戰略意義(yi) ,因為(wei) 它可以不斷提高我們(men) 開發流程的靈活性。我們(men) 還非常看重 Siemens 頻繁推出的培訓課程,我們(men) 發現這對滿足自身的特定需求十分有益。”


即將開展更大的協同
Panizza 介紹了其公司的下一步行動:“我們(men) 將繼續投資於(yu) 研發工作,永不停歇。我們(men) 希望探索數字仿真領域,並繼續與(yu) Siemens PLM Software 開展協同。鑒於(yu) 我們(men) 在虛擬樣機製造方麵取得的成功,我們(men) 已準備好繼續改進自身的設計方式,並希望在縮短上市時間方麵取得更大的成果。憑借已有的業(ye) 績和預先製定的未來規劃,我們(men) 希望進一步脫穎而出,鞏固自身在市場中的堅實地位。