長安數字化制造產業升級項目
數字化工廠是以產品全生命周期的相關數據為基礎,在計算機虛擬環境中,對整個生產過程進行仿真、評估和優化,從根本上減少工藝開發時間,縮短產品上市周期,降低制造企業的成本,提高制造企業的市場競爭力;是現代數字化制造技術與計算機仿真技術的結合的產物,同時具有鮮明的特征,給基礎制造業注入了新的活力。
自2014年起,重慶長安汽車股份有限公司便提出由傳統工廠邁向智能工廠,全面實現長安工業4.0的戰略目標。DGT為長安汽車提供基于西門子Tecnomatix平臺的數字化工廠解決方案已全面應用于汽車沖壓、焊接、涂裝、總裝這四大工藝中,應用范圍涉及到產品設計、生產規劃與生產執行三大環節,包括虛擬仿真、虛擬調試、虛擬現實、點云掃描等技術。
01工藝規劃
在ProcessDesigner的基礎上進行三維可視化工藝協同設計、流程管理、文檔管理、工藝/產品變更管理、資源管理等工作,顯著提高了工藝設計和工藝管理的效率和質量,Process Designer的主要相關內容有:
標準化建設
定制化開發
生產線布局 在虛擬環境中對生產線布局方案設計進行驗證,完善并優化總體布局方案,縮短現場整改時間,節省大量后期改造費用。 02虛擬仿真
虛擬仿真是在Process Simulate軟件提供的三維虛擬環境中,對裝配過程、機器人、人機工程等進行規劃,通過仿真結果分析方案中存在的問題,并及時進行調整和優化,減少生產執行環節的更改,從而有效降低成本、縮短工期、提高效率。
裝配仿真
機器人仿真 人機工程 03虛擬調試
虛擬調試技術是汽車制造行業目前尖端的技術之一,它結合了前期3D建模,模擬,機器人離線調試,電氣調試等所有部分,在虛擬環境下進行集成,可以真實地體現集成時的所有情況。達到驗證檢查機器人邏輯和電氣程序的目的,極大節省現場調試時間。
虛擬調試是在連接仿真模型與物理的PLC、HMI和機器人等自動化設備的基礎上,實現控制邏輯與機械設備的虛實通信,對生產系統進行預調試。 目前,通過在多個項目中應用虛擬調試技術實現如下效益: 構建、優化虛擬集成工作流程,攻克多項虛擬集成技術難題; 制定多項數字化虛擬集成相關標準; 在集成前發現問題并解決,極大程度上解決了虛擬集成技術現場的集成隱患,節省現場調試時間近1/3。 04虛擬現實
利用Process Simulate VR模塊功能,把VR技術與數字化仿真模型進行虛實互聯,模擬虛擬現實分析的過程,可以為虛擬實現車間機器人及自動化設備等加載過程模擬研究,并通過虛擬現實眼鏡對場景進行分析和驗證。
通過虛擬現實技術在虛擬環境中可實現: 控制三維動態仿真模型的運行,并對運行軌跡、可達性等進行分析; 對仿真模型的機器人及自動化設備進行移動、搬運等操作; 對仿真模型的機器人及自動化設備進行標注、測量、分析; 多角度、不同細節進行評審。 05點云技術
結合Tecnomatix軟件可以將工廠激光掃描的點云和仿真技術緊密地融合,利用掃描設備將對象掃描成點云,可直接導入到Process Simulate中,從而更緊密地將顯示工廠與虛擬工廠結合,不斷地優化和仿真確認得到最佳的工廠設計方案。
06 結論
基于Tecnomatix平臺的數字化工廠解決方案提供了從工藝方案規劃到制造過程驗證的完整解決方案。通過統一數據平臺實現生產線、裝配單元以及工藝過程的設計、規劃、方案驗證及詳細的設計和仿真、優化,并保證信息及時更新、交流和共享。
數字化工廠技術會為未來制造行業帶來新的生命與活力。

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