在當今激烈的市場競爭中,製造企業已經意識到他們正面臨着巨大的時間、成本、質量等壓力。在設計部門,CAD & PDM系統的應用獲得了成功。同樣,在生產部門,ERP等相關信息系統也獲得了巨大的成功,但在解決"如何製造→工藝設計"這一關鍵環節上,大部分國內企業還沒有實現有效的計算機輔助管理機制,"數字化工廠"技術則是企業迎接21世紀挑戰的有效手段。

"數字化工廠"技術與系統作爲新型的製造系統,爲製造商及其供應商提供了一個製造工藝信息平臺,使企業能夠對整個製造過程進行設計規劃,模擬仿真和管理,並將製造信息及時地與相關部門、供應商共享,從而實現虛擬製造和並行工程,保障生產的順利進行。在汽車行業,數字化工廠更是發揮着重要的作用。從產品設計到製造開始的工作轉換是汽車開發過程中最關鍵的步驟之一,"數字化工廠"規劃系統可以通過詳細的規劃設計和驗證預見所有的製造任務,在提高質量的同時減少設計時間,從而加速汽車開發週期;並且還可以消除浪費,減少爲了完成某項任務所需的資源數量等。此外,"數字化工廠"規劃系統通過統一的數據平臺,實現主機廠內部、生產線供應商、工裝夾具供應商等的並行工程。

1.全面的製造過程管理

"數字化工廠"提供了全面的製造過程管理,在實際產品生產前,在計算機模擬的環境中完成虛擬生產全部過程,生成經過"數字化工廠"驗證過的、實際生產所需的各種工藝數據和文檔。

2.工作流程

下面分別詳細介紹:

(1)從設計部門獲取產品數據:

通過系統集成,從設計部門的PDM系統中自動下載產品相關數據,包括3D模型、裝配關係等;並在"數字化工廠"環境中進行工藝審查、公差分析等。

(2)從工裝工具、生產部門獲取資源數據(2D/3D):

通過系統集成,從企業的資源庫中自動下載相關資源數據;在"數字化工廠"環境中建立相關項目的資源庫。

(3)工藝規劃:

在"數字化工廠"規劃模塊中進行協同規劃或導入工藝部門已有工藝信息。工藝規劃包括:總工藝計劃、細節工藝計劃、生產計劃及產品、 工藝、資源關聯及工時等工藝信息。

(4)工藝驗證、仿真:

在"數字化工廠"工程模塊中驗證規劃結果。工藝驗證包括:工藝驗證、動態裝配、工位佈局驗證、線平衡、工時分析、人機工程仿真、 工廠佈局、物流仿真、機器人仿真、NC仿真、衝壓仿真、PLC仿真和質檢等。

(5)客戶化輸出:

通過系統集成和客戶化開發,輸出工藝執行文件;通過系統集成和客戶化開發,輸出生產、採購、招投標、維護、培訓等信息或將數據傳遞到現有的CAPP系統中。

3.規劃模式

整個過程始終涉及汽車主機廠和生產線供應商,這就要求各企業使用同一平臺以保證實現並行工程和統一的數據規範,從而實現並行工廠。由於協作模式、控制權及平衡標準等的不同,全球不同汽車規劃體系(美系、歐系、日系等)使用的"數字化工廠"解決方案具有不同模式和本地化特點。北京迪基透科技有限公司通過多年與不同廠家的合作,逐步積累了豐富的經驗,已經探索出適合中國本地的模式,下面以汽車業的具體項目說明。

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