摩托车智能设计平台的设计与集成研究

潘技

广州大运机车有限公司

摘要：摩托车的生产随着社会生活质量的不断提升，对于其生产技术也提出了更高的要求，其不仅要能够满足市场的需求和社会民众的需求，更要在生产环节的先进性、智能化方面进行提升，以此保障摩托车行业在市场当中的竞争力和优势，并不断的提升经济效益。与此同时，在面临技术性挑战的同时，摩托车生产面临着自主研发能力弱、技术共享性较差、人才流失与开发能力降低等问题。所以，注重对于智能设计平台的设计和集成化研究，将在很大程度上提升摩托车行业的生产效率和生产质量，也从而能够推动摩托车行业的技术进步和发展。

关键词：摩托车生产；智能设计平台；设计与集成研究

一、摩托车智能设计平台发展现状

在摩托车的设计和开发过程中，主要的设计方向是遵循设计的先进性进行的，并且主要以外观设计为主，但实际的设计会由于设计理念与设计技术的限制，造成设计方法不合理、设计工具不全面以及整车的性能设计欠缺等问题。同时，摩托车整车的开发和车型的匹配设计主要根据经验设计法进行设计，这就在一定程度上降低了摩托车的色合计创新和设计能力的提升。

（一）摩托车设计理念落后

在现有的摩托车设计过程中，多数厂家是在原有的设计基础上，对已经设计成熟的车架进行改进和完善，将发动机、其他零部件的性能进行提升，但实际的设计语言、设计思路仍未改变。这其中是由于对分析软件和分析理论的研究不够，使得摩托车的生产不能够进行高层次的分析和试验，比如模态分析很少出现在摩托车的整车设计中，因此对于摩托车的车架设计基本就是在对原有的车架基础上进行重新开工，在外观方面则进行很少的改动，以区别于原有的摩托车车型。并且，对于三维造型方面的软件，只是用来进行模拟装配环节，并没有发挥软件本身的功能，比如在有限元设计软件的使用方面，只用来进行静强度分析，并没有做到简化模型、和施加外部条件等功能。

（二）设计周期问题

摩托车的生产和销售周期受到市场环境的影响较大，但在多数摩托车的设计和生产厂商中，忽略了摩托车的生产和销售周期，致使在对新车型的设计和开发中，沿用较早车型的设计方案，导致车型在投入到市场之后，陷入销售低潮，严重影响了摩托车行业的经济效益和技术发展。

（三）摩托车智能设计平台发展难点

1、载荷强度动态分析困难

强度方面的分析受到软件使用方面的限制，导致在有限元软件的使用中，分析结果与实际的参数相差较大，从而使得载荷强度的动态分析进展困难。

2、震动问题

在摩托车设计中，考虑到大排量、高性能的摩托车存在一定的震动问题，但由于技术的限制，对相应的震动问题的处理智能通过经验进行控制，因此实际的解决效果并不好，并且在对摩托车减震系统的设计中，也没有完善成熟的理论作为指导。

3、设计人员缺少

在摩托车行业的发展中，受到人员流动性较大的影响，使得主要的摩托车设计团队在一定时间内得不到补充，从而影响了摩托车行业的设计和研发，甚至对于整个行业的进步也造成了阻碍。

二、摩托车智能设计平台的特点与分类

（一）摩托车设计知识的特点

摩托车主要由发动机、传力装置、行路部分和操纵部分构成。每部分又包含其他部件，如发动机包括曲轴连杆机构、配气机构等；而行路部分分为车架、前悬挂、后悬挂、后摇架和车轮等。

摩托车的智能设计主要是来自于受到市场对于摩托车的需求进行，并且依靠发动机的产能、发动机的技术进步影响，使得在实际的智能设计平台对摩托车进行设计的过程中，首先就要对发动机型号、发动机性能参数进行确定，以此作为基础开展智能化的设计。这些因素是摩托车设计时需要确定的主要参数，也是影响到整车性能的关键问题，所以摩托车设计知识提取的重点是对整车、发动机和车架等性能参数的确定。

（二）摩托车设计知识的分类

摩托车智能化设计应该根据知识的应用情况分为实例知识、规则知识、约束知识三类。实例知识主要是已经成功的摩托车设计产品及其设计经验和过程。现在的摩托车设计思想一般都是从已经存在的实例着手，根据现在的设计功能、性能及用途等要求，分析提取以前相似的实例作为该设计方案的参考，然后再根据设计经验修改实例，对于适用于该方案的思想及方法等将被采用。这就是实例的可重用性，所以搜集实例知识并建立实例库对于提高系统的智能性及实用性是必不可少的。规则知识是指设计领域，特别是摩托车设计领域的理论知识和设计者经验等，这些作为知识规则存储到规则库中，形成专家知识库，用于解决设计过程中的问题，其知识量的多少将直接影响到设计专家系统解决设计问题的能力。约束库用于存放设计的各类约束，如几何约束、与产品相关的法规及各种标准等。

三、摩托车智能设计平台的设计与集成

摩托车设计的特点：1、具有很强的部件独立性。比如发动机设计、车架设计都可以分别作为一个整体，其中每个零部件的设计内容和要求是比较独立的。2、根据摩托车的设计过程可以逐步划分为一系列相对独立的不同层次上的子目标来描述，即阶段性。比如摩托车设计过程中确定车型、车型参数、发动机型式及其参数。

（一）软件体系结构

软件体系结构是摩托车智能设计平台的基础构架，能够为摩托车的智能化设计带来可预测、可重构的软件框架。这也是组成智能化设计体系的基础计算单元和数据的存储机构。

1、软件体系结构的具体风格

软件体系结构的具体风格是在长久的智能设计平台中得以保留的设计习惯，这能够为以后的设计思想和设计方式演变做基本的参考。这也是一种工程领域进步的标准，有利于连接新旧产品的设计风格和元素的累积以及创新。

2、软件参考模型

软件参考模型的出现使得摩托车智能设计平台中能够得到模型化的支持，从而方便下一步的设计创新和发展，为摩托车整体车身的结构组成、部件链接以及发动机等主要部件的设计提供思路和目标。

（二）智能设计平台的模块化集成

模块化的设计出现，使得摩托车的整车设计在软件方面可以实现单独的子程序，用以实现单独的功能和特殊设计的需要，当所有的模块组成一个整体时，能够实现特定的功能规划，并且模块化的设计思路能够使得整个设计过程更加清晰、便于理解。1、信息分解，信息的分解是将智能设计平台的全部信息进行分解化的处理，已达到相应的模块化信息处理，在信息的处理效率和处理质量中，都高于传统的摩托车整车设计和研发；2、信息隐藏，信息的隐藏是为了保证在模块化的设计当中，保持智能设计平台的设计集成程度，从每个模块必要信息的采集，使之不能够与其他模块信息同时出现，以避免由于信息过多造成的设计困难，从而提高设计和研发的效率。

四、总结

总而言之，在摩托车智能设计平台的设计与集成方面，考虑到现阶段社会生产的效率和质量要求，使得摩托车的智能化生产变为可能，并实际将智能设计平台进行运用和集成，保证设计的总体质量，也最大限度的提升设计的效率，使得整车的设计能够在不断创新的过程中，实现技术的进步和发展。

参考文献：

[1]代荣.基于软计算的摩托车智能设计关键技术研究[D].重庆大学,2017.

[2]杨显刚.摩托车智能设计平台的设计与集成研究[D].重庆大学,2018.

[3]冯豪.面向摩托车智能设计的知识库系统研究与应用[D].重庆大学,2018.