一、東風(fēng)設(shè)計研究院簡介
東風(fēng)設(shè)計研究院有限公司創(chuàng)立于1973年，是湖北省高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)為多元化的股份制公司，為客戶提供項目規(guī)劃咨詢、工程勘察設(shè)計、工程總承包、工程項目管理、工程監(jiān)理等技術(shù)服務(wù)。近幾年，東風(fēng)院每年完成近百萬級產(chǎn)能的汽車工廠設(shè)計及項目管理任務(wù)，先后完成了東風(fēng)日產(chǎn)、東風(fēng)本田、神龍汽車、東風(fēng)雷諾、廣汽本田、華晨寶馬、東風(fēng)銳達(dá)起亞、北汽福田、江淮汽車、陜西重型汽車、東風(fēng)康明斯發(fā)動機(jī)、東風(fēng)本田發(fā)動機(jī)等一批中國有影響力的重點(diǎn)汽車工程項目。公司在汽車焊裝、涂裝、總裝、自動化控制、汽車研發(fā)中心等領(lǐng)域的工藝研究、裝備制造、系統(tǒng)集成、工程化方面具有相應(yīng)的自主知識產(chǎn)權(quán)或?qū)Ｓ屑夹g(shù)。
圖1 東風(fēng)設(shè)計研究院
目前，東風(fēng)設(shè)計研究院已擁有先進(jìn)的CAD設(shè)計手段，實(shí)現(xiàn)了全公司計算機(jī)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)和辦公自動化，構(gòu)筑了較完善、及時的信息、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。與韓國現(xiàn)代重工、美國SSOE、德國杜爾、埃斯曼、日本大氣社等國外工程技術(shù)公司廣泛合作，不斷拓展設(shè)計范圍和深度，多項先進(jìn)技術(shù)在行業(yè)首次采用。
二、東風(fēng)設(shè)計研究院面臨的設(shè)計挑戰(zhàn)
當(dāng)前在智能制造戰(zhàn)略的持續(xù)推動下，中國的汽車企業(yè)也在大力推動工廠的智能化轉(zhuǎn)型，并參照智能工廠的技術(shù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)，對工廠的工程土建、自動化水平、信息集成以及工藝產(chǎn)線布局提出了新的設(shè)計需求，使得以往較為粗化的工藝設(shè)計布局無法滿足智能化時代汽車企業(yè)的工廠設(shè)計需求。在此背景下，為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的可持續(xù)發(fā)展并保持東風(fēng)設(shè)計研究院在汽車整車及零部件工廠規(guī)劃設(shè)計行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，東風(fēng)設(shè)計院煙就算也在通過提升工藝產(chǎn)線布局設(shè)計水平來滿足汽車企業(yè)的設(shè)計需求。由于新一代智能工廠對工藝產(chǎn)線布局設(shè)計要求的提升，對支撐設(shè)計的硬件平臺也提出了更高的性能要求。
本次測試的目的就是想通過對新一代HP ZBook 17 G4工作站的性能進(jìn)行測試，全面評估該產(chǎn)品對工藝設(shè)計的支撐能力，找準(zhǔn)該產(chǎn)品在工藝設(shè)計中的應(yīng)用定位，以期能對現(xiàn)有硬件設(shè)計平臺實(shí)現(xiàn)部分的替代，為東風(fēng)設(shè)計研究院的下一步工作站產(chǎn)品選型提供性能依據(jù)。
三、HP ZBook 17 G4與對比測試平臺
2017年6月19日，惠普正式對外發(fā)布了新一代旨在滿足電影制片人、建筑師和工程師需求的移動工作站HP ZBook Studio G4。該工作站通體采用全鋁合金制造而成，具有鉆石切削邊緣，18mm最大設(shè)計厚度和2.08Kg最大設(shè)計重量讓工作站便于攜帶，搭配的15.6英寸的4K惠普DreamColor顯示屏，支持100%的Adobe RGB色域，92Wh電池從理論上可以提供16.5小時的續(xù)航能力。
圖2 移動工作站HP ZBook Studio G4
在硬件配置方面，本次評測的機(jī)型采用了Xeon E3-1535M 3.1Ghz處理器，該處理器基于14nm制程工藝，擁有四核心八線程，基礎(chǔ)頻率3.1GHz，TDP功耗35W。配備了NVIDIA Quadro P5000顯卡，搭配64GB雙通道DDR4-2400MHz和512GB東芝M.2 PCIe SSD硬盤，操作系統(tǒng)為Windows 10專業(yè)版。
同時，為了更加清晰的找準(zhǔn)產(chǎn)品HP ZBook 17 G4的應(yīng)用定位，東風(fēng)設(shè)計研究院還選用了兩款內(nèi)部正在使用的工作站進(jìn)行對比性能測試，分別為HP ZBook 15 G3移動工作站和HP Z640臺式工作站。目前，HP ZBook 15 G3移動工作站主要配備給需要經(jīng)常出差的工程師用于建模和工藝設(shè)計。HP Z640臺式工作站主要用于工業(yè)設(shè)計和工藝仿真。
表1 三款測試硬件平臺配置
四、試用流程及軟件功能說明
東風(fēng)設(shè)計研究院主要承接汽車廠房和生產(chǎn)線設(shè)計業(yè)務(wù)，數(shù)字化工藝部門的具體工作是：在接到客戶訂單后根據(jù)客戶要求布局四大工藝，包括沖焊、焊裝、涂裝、總裝。按照四大工藝將生產(chǎn)線設(shè)計出來，這個過程使用到的設(shè)計軟件包括：3DS MAX 2017、Lumon 6.0、After efferc cc 2017、SolidWorks 2016、FlexSim五個軟件。
按照公司內(nèi)部的項目設(shè)計流程，本次試用工作主要分為三個階段，第一階段是項目開始之前的建模，先用3DS MAX 2017進(jìn)行工藝建模，對汽車廠房和生產(chǎn)線進(jìn)行3D效果布局，然后將設(shè)計好的3D效果文件導(dǎo)入到Lumion 6.0軟件進(jìn)行動畫漫游設(shè)計，也就是通常說的生成動態(tài)的3D動畫運(yùn)動效果。最后利用Adobe After Effects軟件做后期處理，主要是配上片頭和片尾做成視頻文件供客戶方觀看和修改。第二階段是在工藝建模效果在得到客戶方確認(rèn)后，按照建模效果進(jìn)行三維工藝設(shè)計，這個過程主要利用SolidWorks進(jìn)行三維實(shí)體建模。第三階段是工藝仿真，這部分主要利用FlexSim軟件對三維模型進(jìn)行仿真分析以檢查設(shè)計是否滿足生產(chǎn)要求。
五、性能測試
1.模型階段
東風(fēng)設(shè)計院承擔(dān)的主要是工廠設(shè)計，所有設(shè)計項目都需要首先利用3DS MAX對廠區(qū)的概念效果圖進(jìn)行整體的設(shè)計，3DS MAX是一款三維動畫制作軟件，包含建模，材質(zhì)，燈光，渲染等工作流程，主要用于設(shè)計類工作的前期建模階段。由于這部分設(shè)計工作不3DS MAX涉及過于細(xì)化的設(shè)計工作，因此普遍采用中端專業(yè)工作站來完成。
本次試用選擇的是公司正在為某汽車企業(yè)設(shè)計的廠房布局規(guī)劃模型，該模型面數(shù)為86萬，在專業(yè)的廠房設(shè)計中屬于中等模型。在測試過程中，我們結(jié)合日常的工作流程對模型進(jìn)行了修改和編輯操作，并導(dǎo)出FBX格式文件。HP ZBOOK 17 G4整個操作過程性能表現(xiàn)流暢。在用于測試的對比樣機(jī)中HP Z640表現(xiàn)最優(yōu)，HP ZBOOK 15 G3性能則不如HP ZBOOK 17 G4。從本次試用情況看，在前期模型階段HP ZBOOK 17 G4完全能滿足工作需要。
圖3 本次試用選擇的是公司正在為某汽車企業(yè)設(shè)計的廠房布局規(guī)劃模型
表2 測試用時
2.動畫漫游階段
Lumion是一款制作漫游動畫的軟件，主要用于建筑設(shè)計領(lǐng)域。在設(shè)計過程中，Lumion軟件主要是導(dǎo)入3DS MAX中導(dǎo)出的FBX格式模型，利用GPU渲染技術(shù)來實(shí)時編輯3D場景，同時輸出HD MP4文件，立體視頻和打印高分辨率圖像。在Lumion軟件中，我們進(jìn)行材質(zhì)編輯、鏡頭動畫設(shè)定、渲染輸出三個常用的操作步驟。由于Lumion軟件對顯卡的GPU性能要求非常高，而且整個運(yùn)行和輸出過程都采用高清模式，HP ZBOOK 17 G4在本步驟測試過程中略有卡頓。在東風(fēng)設(shè)計院內(nèi)部，動畫漫游基本都是采用HP Z640來完成。
圖4 動畫漫游階段測試
表3 測試用時
3.后期制作環(huán)節(jié)
After efferc cc 2017是Adobe公司的圖形視頻處理軟件，主要用于片頭的制作，包括素材、圖片以及視頻。本次測試中我們對素材進(jìn)行導(dǎo)入、修改以及合成渲染出視頻片段，整個操作過程非常流暢。視頻制作主要考察的是視頻轉(zhuǎn)碼和解碼能力，考察的是整機(jī)的綜合計算能力和大內(nèi)存。由于惠普ZBook 17 G4移動工作站搭配了64G大內(nèi)存，使得整個過程的計算和處理顯得游刃有余。
圖5 后期制作環(huán)節(jié)測試
表4 測試用時
4.工藝設(shè)計
SolidWorks主要用于大型三維工廠設(shè)計，包括工藝設(shè)備建模、工藝廠房自動生成、模型裝配等。本次測試主要對大型三維工廠設(shè)計模型進(jìn)行打開及修改、工藝廠房自動生成，從整個操作過程看，三款機(jī)型基本都能完成工藝設(shè)計過程，但HP ZBOOK 15 G3操作過程略有卡頓，而HP ZBOOK 17 G4過程操作流暢，但對比HP Z640，耗時稍長。
圖6 工藝設(shè)計測試
表5 測試用時
5.工藝仿真
Flexsim主要用于大型工廠三維系統(tǒng)仿真模型的構(gòu)建包括三維模型的導(dǎo)入、仿真邏輯的編寫、仿真模型的調(diào)試及仿真數(shù)據(jù)的輸出、仿真運(yùn)行視頻的錄制等。本次測試主要針對仿真三維模型的導(dǎo)入、仿真模型的調(diào)試及仿真運(yùn)行視頻的錄制，由于工業(yè)仿真對機(jī)器的計算性能要求較高，相對兩款ZBook移動工作站，HP Z640臺式工作站體現(xiàn)出了其強(qiáng)大的性能。
圖7 工藝仿真測試
表6 測試用時
五、總結(jié)
東風(fēng)設(shè)計院主要從事的是大型廠房的設(shè)計工作，主要包括工藝3D設(shè)計、工業(yè)動畫以及虛擬仿真。整體來說對機(jī)器的計算性能非常高，目前大多的設(shè)計工作的都采用了惠普的高端的臺式工作，但隨著移動化工作場景逐漸增多以及移動筆記本性能的快速提升，公司也越來越多的采購移動工作站，特別在建模和設(shè)計環(huán)節(jié)，用性能更適中的移動工作站進(jìn)行設(shè)計，不但能有效的降低采購成本，也能圓滿的支撐起基礎(chǔ)性設(shè)計工作。
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本文標(biāo)題：HP ZBooK 17 G4工作站企業(yè)試用體驗報告
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