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主要環(huán)節(jié)
主流市場觀點認(rèn)為,數(shù)字化工廠主要涉及產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行三大環(huán)節(jié),數(shù)字化建模、虛擬、虛擬現(xiàn)實/加強(qiáng)現(xiàn)實(VR/AR)等技術(shù)包含在其中。1. 產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)——三維建模是基礎(chǔ)在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)利用數(shù)字化建模技術(shù)為產(chǎn)品構(gòu)建三維模型,能夠有效減少物理實體樣機(jī)制造和人員重復(fù)勞動所產(chǎn)生的成本。同時,三維模型涵蓋著產(chǎn)品所有的幾何信息與非幾何制造信息,這些屬性信息會通過PDM/cPDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理/協(xié)同產(chǎn)品定義管理)這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺,伴隨產(chǎn)品整個生命周期,是實現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同研制、產(chǎn)品從設(shè)計端到制造端一體化的重要保證。例如,美國波音公司在其737-NX和787的設(shè)計制造中,利用數(shù)字化建模技術(shù),不但有效縮短了研制周期,大幅降低了研制成本,而且通過PDM/cPDM,有效實現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的信息協(xié)同,從而大幅提高了生產(chǎn)效率。
案例
總裝解決方案總裝解決方案
主要解決總裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃,多車型混線生產(chǎn)管理,復(fù)雜的物流優(yōu)化,根據(jù)定單的排產(chǎn)計劃和總裝線的布局等,支持用戶完成從生產(chǎn)裝配過程分析到具體裝配站點的三維可視化設(shè)計;提供對于復(fù)雜操作的三維分析;提供了完整的總裝制造工程的規(guī)劃、設(shè)計、管理及項目跟蹤的團(tuán)隊協(xié)同制造環(huán)境;人機(jī)工程可以用于人工裝配操作的來對操作場地和裝配循環(huán)時間進(jìn)行優(yōu)化等;還具有用于混產(chǎn)規(guī)劃過程、分析生產(chǎn)線的性能,包括產(chǎn)量、物流、生產(chǎn)線平衡、瓶頸和緩沖區(qū)大小等??傃b解決方案在規(guī)劃過程中考慮了多種方案的優(yōu)選,減少了用于驗證裝配可行性的模型數(shù)量;對復(fù)雜裝配干涉問題的能早期預(yù)測和消除工程風(fēng)險;可用于多車型同線混裝的工藝方案設(shè)計和排產(chǎn)計劃的制定。
發(fā)動機(jī)解決方案該解決方案提供發(fā)動機(jī)機(jī)加工生產(chǎn)線和裝配線的設(shè)計、優(yōu)化以及質(zhì)量管理的的制造過程解決方案。它提供了一套強(qiáng)大的應(yīng)用程序,對發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)加工生產(chǎn)線進(jìn)行分析、規(guī)劃和。該解決方案可以自動識別零件的工藝特征、設(shè)計加工工序、自動選擇的加工參數(shù)和刀具和生成刀具路徑乃至程序,并為生產(chǎn)線上的工位分配優(yōu)化的工序。發(fā)動機(jī)解決方案流程如圖5所示。該解決方案在設(shè)計階段就可通過3D瀏覽進(jìn)行更好的信息溝通;可進(jìn)行早期的設(shè)計錯誤檢查 (沖突分析);可方便地進(jìn)行運(yùn)動學(xué)優(yōu)化;可同步地進(jìn)行工藝設(shè)計;減少沖壓生產(chǎn)線的建立與調(diào)整時間并優(yōu)化工作循環(huán)時間。
未來的數(shù)字化工廠首先是基于重新設(shè)計的生產(chǎn)流程、供應(yīng)鏈管理流程、產(chǎn)品再設(shè)計,以及數(shù)據(jù)收集分析和決策系統(tǒng)。它需要形成一個標(biāo)準(zhǔn),自動化設(shè)備需要接入這樣的生產(chǎn)體系——
,需要具備的是功能和應(yīng)用場景的豐富化,滿足生產(chǎn)需求;
第二,滿足信息采集的需求,這里的信息包括產(chǎn)品信息和操作信息;
第三,要在實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的同時(工序工藝的標(biāo)準(zhǔn)化,零部件的標(biāo)準(zhǔn)化)保留一定的生產(chǎn)柔性;
后,自動化設(shè)備的使用界面友好、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低、調(diào)試簡單等特性也會加快此類設(shè)備的普及。