一、東風設計研究院簡介
東風設計研究院有限公司創立于1973年，是湖北省高新技術企業，現為多元化的股份制公司，為客戶提供項目規劃咨詢、工程勘察設計、工程總承包、工程項目管理、工程監理等技術服務。近幾年，東風院每年完成近百萬級產能的汽車工廠設計及項目管理任務，先后完成了東風日產、東風本田、神龍汽車、東風雷諾、廣汽本田、華晨寶馬、東風銳達起亞、北汽福田、江淮汽車、陜西重型汽車、東風康明斯發動機、東風本田發動機等一批中國有影響力的重點汽車工程項目。公司在汽車焊裝、涂裝、總裝、自動化控制、汽車研發中心等領域的工藝研究、裝備制造、系統集成、工程化方面具有相應的自主知識產權或專有技術。
圖1 東風設計研究院
目前，東風設計研究院已擁有先進的CAD設計手段，實現了全公司計算機遠程聯網和辦公自動化，構筑了較完善、及時的信息、服務網絡。與韓國現代重工、美國SSOE、德國杜爾、埃斯曼、日本大氣社等國外工程技術公司廣泛合作，不斷拓展設計范圍和深度，多項先進技術在行業首次采用。
二、東風設計研究院面臨的設計挑戰
當前在智能制造戰略的持續推動下，中國的汽車企業也在大力推動工廠的智能化轉型，并參照智能工廠的技術構建標準，對工廠的工程土建、自動化水平、信息集成以及工藝產線布局提出了新的設計需求，使得以往較為粗化的工藝設計布局無法滿足智能化時代汽車企業的工廠設計需求。在此背景下，為實現業務的可持續發展并保持東風設計研究院在汽車整車及零部件工廠規劃設計行業的領導地位，東風設計院煙就算也在通過提升工藝產線布局設計水平來滿足汽車企業的設計需求。由于新一代智能工廠對工藝產線布局設計要求的提升，對支撐設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工作站的性能進行測試，全面評估該產品對工藝設計的支撐能力，找準該產品在工藝設計中的應用定位，以期能對現有硬件設計平臺實現部分的替代，為東風設計研究院的下一步工作站產品選型提供性能依據。
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最大設計厚度和2.08Kg最大設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，操作系統為Windows 10專業版。
同時，為了更加清晰的找準產品HP ZBook 17 G4的應用定位，東風設計研究院還選用了兩款內部正在使用的工作站進行對比性能測試，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常出差的工程師用于建模和工藝設計。HP Z640臺式工作站主要用于工業設計和工藝仿真。
表1 三款測試硬件平臺配置
四、試用流程及軟件功能說明
東風設計研究院主要承接汽車廠房和生產線設計業務，數字化工藝部門的具體工作是：在接到客戶訂單后根據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線設計出來，這個過程使用到的設計軟件包括：3DS MAX 2017、Lumon 6.0、After efferc cc 2017、SolidWorks 2016、FlexSim五個軟件。
按照公司內部的項目設計流程，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進行工藝建模，對汽車廠房和生產線進行3D效果布局，然后將設計好的3D效果文件導入到Lumion 6.0軟件進行動畫漫游設計，也就是通常說的生成動態的3D動畫運動效果。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后，按照建模效果進行三維工藝設計，這個過程主要利用SolidWorks進行三維實體建模。第三階段是工藝仿真，這部分主要利用FlexSim軟件對三維模型進行仿真分析以檢查設計是否滿足生產要求。
五、性能測試
1.模型階段
東風設計院承擔的主要是工廠設計，所有設計項目都需要首先利用3DS MAX對廠區的概念效果圖進行整體的設計，3DS MAX是一款三維動畫制作軟件，包含建模，材質，燈光，渲染等工作流程，主要用于設計類工作的前期建模階段。由于這部分設計工作不3DS MAX涉及過于細化的設計工作，因此普遍采用中端專業工作站來完成。
本次試用選擇的是公司正在為某汽車企業設計的廠房布局規劃模型，該模型面數為86萬，在專業的廠房設計中屬于中等模型。在測試過程中，我們結合日常的工作流程對模型進行了修改和編輯操作，并導出FBX格式文件。HP ZBOOK 17 G4整個操作過程性能表現流暢。在用于測試的對比樣機中HP Z640表現最優，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設計的廠房布局規劃模型
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，主要用于建筑設計領域。在設計過程中，Lumion軟件主要是導入3DS MAX中導出的FBX格式模型，利用GPU渲染技術來實時編輯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，我們進行材質編輯、鏡頭動畫設定、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。在東風設計院內部，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.后期制作環節
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行導入、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碼和解碼能力，考察的是整機的綜合計算能力和大內存。由于惠普ZBook 17 G4移動工作站搭配了64G大內存，使得整個過程的計算和處理顯得游刃有余。
圖5 后期制作環節測試
表4 測試用時
4.工藝設計
SolidWorks主要用于大型三維工廠設計，包括工藝設備建模、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計模型進行打開及修改、工藝廠房自動生成，從整個操作過程看，三款機型基本都能完成工藝設計過程，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仿真模型的構建包括三維模型的導入、仿真邏輯的編寫、仿真模型的調試及仿真數據的輸出、仿真運行視頻的錄制等。本次測試主要針對仿真三維模型的導入、仿真模型的調試及仿真運行視頻的錄制，由于工業仿真對機器的計算性能要求較高，相對兩款ZBook移動工作站，HP Z640臺式工作站體現出了其強大的性能。
圖7 工藝仿真測試
表6 測試用時
五、總結
東風設計院主要從事的是大型廠房的設計工作，主要包括工藝3D設計、工業動畫以及虛擬仿真。整體來說對機器的計算性能非常高，目前大多的設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，特別在建模和設計環節，用性能更適中的移動工作站進行設計，不但能有效的降低采購成本，也能圓滿的支撐起基礎性設計工作。
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本文標題：HP ZBooK 17 G4工作站企業試用體驗報告
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