提升工藝開發質量和效率案例

01項目背景

為響應汽車產業快速優秀的制造品質和不斷加速的更新換代的市場需求，某汽車公司急需一款優秀的工藝規劃和工藝仿真軟件來提升焊裝工藝開發質量和效率。

引入最新版本的焊裝工藝規劃軟件工具（PD）及定制化開發，實現焊裝工序劃分、工藝分析、工裝開發、工藝文件輔助編制等功能，同時購買3D仿真工具（PS），基于3D模型的機器人任務仿真驗證、工時核算、數據發包、點云技術應用、離線編程、虛擬調試、生產線投資計算及物流方案的仿真驗證等，提升整個焊裝線的設計、分析和布局能力，同時實現對于焊裝工藝數據的管理和企業知識庫的搭建和積累，提升制造水平和產品質量。以焊裝線招標時采用3D發包為建設目標，降低焊裝線投資成本，縮短焊裝線的調試周期。

02實施內容

本項目通過西門子Tecnomatix軟件構建專屬于東風柳汽的工藝平臺，實施內容主要包括工藝規劃、工藝仿真、虛擬調試導航和軟件技術標準體系建設等。

基于該工藝平臺，某汽車廠提升了工藝設計水平，實現了焊裝工藝部工藝規劃和仿真的協同工作。軟件平臺為整個產品制造過程提供了完整的框架，可以進行規劃、分析、仿真、確認和優化，并能通過團隊的協同作業大大縮短產品生命周期。

以下就車型導航、虛擬調試、標準體系和離線校準4個方面詳細介紹項目實施內容。

2.1. 車型導航業務挑戰

· 使用原有模型恢復軟件相關的模型線體數據，利用車型案例將軟件實施流程固化到客戶自身工作體系中。

· 客戶焊裝項目根據線體分配給不同供應商來完成線體設計和調試工作，統一供應商反饋的數據和資料成為一項難點。

成功關鍵

· 在多部門以及供應商共同作用下，將所有需求的數據如三維模型、技術資料、廠房數據等將模擬環境恢復，并使用激光測量儀校準環境中各個設備的相對位置。

· 通過走訪充分了解客戶各個部門工作內容，再根據軟件使用流程充分將工作內容的執行節點梳理成數字化業務流程，并將此流程應用至其它項目中。

· 參考車型導航實施過程，制定供應商的軟件使用技術要求和驗收評審標準，達到供應商數據提交一致性成果。

實施成果

項目成功使用軟件完成工藝規劃、工藝仿真和虛擬調試導航，并在此期間讓客戶充分了解軟件特性和功能，讓客戶能夠在其它業務中更好的使用軟件來完成焊裝相關工作內容。進一步強化與供應商的溝通，實現數據的及時反饋，提高工作效率和質量。

2.2. 虛擬調試業務挑戰

如何實現Simulation Unit連接S300系列PLC與PS軟件信號傳遞。

成功關鍵

利用STEP7軟件以及修改電腦注冊表的形式，成功輸出Simulation Unit軟件需要的data文件。

實施成果

使用PS軟件的線模式方式，完成現實環境設備的動作模擬和信號傳遞，實現主線、地板線和側圍線三大線體的虛擬調試工作。并通過這些工作建立虛擬調試相關標準體系以及供應商的虛擬調試項目要求和標準。

2.3. 標準體系業務挑戰

創建不少于20份數字化制造體系的相關標準。

成功關鍵

利用車型的導航周期內，在不同實施階段編制對應工作的相關標準，并根據車型驗證標準應用是否合理。

實施成果

車型導航期間編制了從產品要求→項目結構→工藝設計→數據發包→工藝仿真→虛擬調試整個流程的標準，以及其它工作內容如點云應用、CAD集成、PLP管理等技術標準。標準體系涵蓋產品開發周期內工藝部門的所有軟件設計技術標準，彌補東風柳汽在數字化制造領域的短板。

2.4. 離線校準業務挑戰

將PS軟件輸出的機器人離線程序上傳至現場機器人中，并通過校準實現離線程序的正常使用。

成功關鍵

根據機器人路徑計算原理，利用三坐標的空間坐標計算軟件配合使用校準程序中的user frame。

實施成果

通過高精度的測量和計算，成功將現場所有的離線程序實際偏差縮減到5MM以內，在以后的項目應用中樹立標桿。

03結語

通過實施西門子Tecnomatix軟件，某汽車廠構建起了一個應用于工藝設計的工藝平臺。該平臺根據不同專業特點的數據和模型，貫穿了整個工藝設計過程，實現了工藝與產品的同步設計，并很好的支持了工藝設計結果的驗證。同時將標準、導航經驗等知識進行了梳理，嵌入到軟件平臺中，降低數據在部門與部門、部門與客戶、部門與現場之間的傳遞周期，提高工作效率，并在工藝設計過程中進行防錯處理，降低重復錯誤的發生，提升了工藝設計質量。