给产品开发过程带来革命性影响
仿真模拟：与现实零距离
□ 本报记者 王惜纯
沃尔沃建筑设备公司（以下简称沃尔沃建筑设备）正将设备模拟器带入更高层次。7月18日，该公司宣布称，其所属的技术部门正积极开发一种实时、人在回路系统用于模拟未来技术并借以了解操作员的操作行为。
随着科学技术的不断进步，产业技术日趋复杂化，一些设备的制造费用也在不断攀升。不仅如此，制造设备需要较长时间且占用相当多的资源。正因为如此，缩短开发周期并尽可能利用计算机进行大量测试与仿真模拟，就显得愈加重要。为做好这项工作，沃尔沃建筑设备正研发一种系统，它将对产品开发过程带来革命性影响，可使当前尚不完备的技术能够得到实时、准确地模拟。
据介绍，该公司所属技术部门最新推出的创新成果，可以使操作员获得操作真实设备同样的体验，从而在制造出一台昂贵的原型产品之前，使工程师能够评估设备的操作性并对一些关键要素，如设备性能与响应度进行测试。通过完全仿真与优化，实时模拟器可以确定未来技术的可行性，减少原型数量，同时确保制造出的款型更加接近最终产品且成本更低。
“模拟器一直以来都被用于操作员培训，它们是现有某种设备的复制品。”该公司虚拟产品开发（VPD）小组有关负责人说：“该项目的一个重要目的在于了解操作员在未来一代设备上所能获得的体验，而这很难通过数学模型来实现。借助这一新技术可以提高效率，使产品开发流程得到改进，并最终有助于为客户提供最佳体验。”
全景模拟器还原真实
“打造一款采用人在回路技术的实时模拟器非常复杂。”该负责人认为：“最大的挑战之一便是对液压系统的实时模拟，而在此以前这一挑战使得实时模拟器的研制无法实现。当操作员参与到模拟中时，实时模拟的动作必须准确和及时——对于细节的注意非常重要，否则便无法通过模拟还原设备的真实表现。”
“我们已在不降低准确性的前提下成功进行了实时模拟，这是一个很大的突破。”该公司虚拟产品开发/先进工程小组首席工程师Jae Lee说：“模拟器给人的感觉与真实情况没有区别，操作员在模拟器中所体验到的视觉、听觉与触觉反馈与在工地上作业的真实设备如出一辙。特定设备的正常车辆特征，如液压动力、发动机声响和设备在不平坦地形上的移动方式，都可以真实地加以再现并且还有不同应用模式可供选择。当操作员坐在模拟器驾驶室中时，他们将看到设备依据球形投影屏幕上的各种指令实时、连贯地完成相应动作，就像他们透过在工地上作业的设备的挡风玻璃所观察到的情形一样。”
预测设备行为模式
“假如有人给了我们一项创新技术，只要我们能用数学方法对其加以描述，我们就可以借助实时模拟器预测出采用这项技术设备的行为模式，并让操作员获得有关设备使用感觉的反馈。”该公司有关技术人员说：“利用这一先进技术可以测试如抬头显示器、新型传动技术以及智能化的设备功能，可以帮助客户优化现有技术，最大限度地提高其燃油效率。”
“通过这种方式测试具有潜力的新技术，将可以了解操作员对技术所做的反应如何，而他们的反应将有助于我们在制造原型产品之前对研发工作的组织加以引导，”该技术人员称：“举例来说，如果我们研制的平视显示器可以向操作员提供每小时产量、油耗、车速等信息，这些信息对于操作员是否有用？提供的信息形式是否恰当？所有这些问题都必须在为原型产品投入经费之前得到解决。假如操作员对某个液压系统的性能感到不满意，我们可以直接编制另一套用于模拟器的程序，直至获得最优化的设备性能，从而降低产品成本。”
据介绍，模拟器的制造地点在韩国昌原，计划在2013年年底完成。《中国质量报》
