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如何在“個性為王”的未來市場中從容應對 | 數字化工廠解決方案：產線布局及物流仿真

發布時間：

2021-10-11

達索系統數字工廠解決方案中的虛擬工廠可幫助企業快速搭建三維虛擬工廠模型，執行工廠生產流程仿真及分析，優化工廠布局及物流，提高工廠生產運行效率。在3DEXPERIENCE平臺中無需切換軟件環境還可進行其他虛擬制造仿真驗證，例如虛擬裝配、人機工效、機器人搬運、機器人焊接、機器人噴涂、機器人虛擬聯調、切削加工、增材制造等。

風云際變，挑戰重重

經營管理

  • 面對定制化，差異化的市場需求，產線如何調整應對
  • 如何保證產線建設投資正確
  • 如何在產線布局方案中做出最優且正確的決策，避免未來車間調整帶來的時間和成本浪費
  • 選型的軟件是否支持企業數字化工廠轉型及數字孿生建設
  • 選型的軟件是否支持產線、工作單元、工位不同級別的生產系統全維度仿真
  • 選型的軟件對虛擬現實的支持程度如何

產線建設

  • 如何快速構建滿足仿真要求的三維工廠模型
  • 如何確定加工、物流設備數量
  • 在制品存緩沖區如何合理設置
  • 如何實現有限場地的合理利用
  • 如何避免后期生產中出現的碰撞干涉
  • 如何保證工位機械臂、操作工人可達性

產線改造

  • 如何實現基于現有物理工廠構建虛擬三維工廠模型
  • 如何在不影響現有生產的前提下保證改造方案可行
  • 產線經過怎么樣的改造能保證達到提產目標
  • 產線經過怎么樣的改造能保證新增產品后多品種混線生產的交期
  • 如何發現瓶頸工位，提高產線平衡
  • 如何實現產線的物流最優，實現JIT生產


化危為機，應對挑戰


達索系統數字工廠解決方案中的虛擬工廠可幫助企業快速搭建三維虛擬工廠模型，執行工廠生產流程仿真及分析，優化工廠布局及物流，提高工廠生產運行效率。在3DEXPERIENCE平臺中無需切換軟件環境還可進行其他虛擬制造仿真驗證，例如虛擬裝配、人機工效、機器人搬運、機器人焊接、機器人噴涂、機器人虛擬聯調、切削加工、增材制造等。

 

虛擬工廠解決方案除了具備“可視化”，“可仿真”的數字化工廠特性，還可與PLM、ERP、MES等系統集成，打通企業數據鏈條。基于搭建的三維虛擬工廠模型可展示真實物理工廠制造執行信息，支持企業未來工廠的“數字孿生”建設。

 

本方案只對三維虛擬工廠模型搭建及物流仿真進行介紹。


工廠模型快速搭建

 

  • 正向建模

 

依據工廠二維CAD布局圖，精確定位，快速布局工廠三維模型。

 

軟件自帶傳送帶、料箱、料架、工作臺桌、通用設備等參數化和非參數化工廠資源模型庫。參數化模型可依據實際尺寸調整參數，快速適配。自帶多個品牌數量超過1500的機器人模型。

 

  • 逆向建模

 通過掃描實際工廠設施生成點云創建工廠三維模型。

工廠布局驗證


基于三維工廠模型環境，可對工位作業人員，機械手的可達范圍，大型工件的通過性進行驗證。

軟件提供不同種族尺寸精確且外型逼真的人體模型。

可對機械設備的運動機構及運動行程進行定義。

 

可對產品在產線的通過性驗證，產品在工位的可達性驗證（機器人可達，工人可達），保證工位設計合理性。

 


工廠物流仿真


可對傳送帶、AGV等物流要素建模，可設置現場排班、設備故障、返工返修等仿真影響因素。

 

 

通過產線連續生產的動態過程仿真展示，直觀的查看仿真運行過程中物流是否順暢，加工設備、緩沖區、物流設備的動態指標數據。

 

輸出仿真結果數據，判斷產能滿足、排查生產瓶頸、平衡工位負載、提高設備利用、優化物流路線、配置物流資源，設置合理庫存。

 

評估產線的合理化程度，分析產線存在的問題，針對存在的問題進行假設性方案調整，再次運行仿真，直至仿真結果最優，保證一次投資的正確性。

 


虛擬現實


支持直接連接VR設備，在沉浸式虛擬環境中體驗生產制造過程。

 


項目收益

 

一般認為，通過工廠虛擬仿真，可為企業帶來如下收益：

  • 產能提升15%-20%；
  • 投資成本減少20%；
  • 庫存減少：20%；
  • 避免出現規劃錯誤，降低投資風險；
  • 最大程度利用生產資源。