工廠規劃：運籌帷幄

 

如何通過優化物理空間和產線來生產產品？

 

1. 虛擬孿生體驗的功能

50. 基于2D圖紙創建3D虛擬模型（BIM和CAD）
50. 對工廠進行3D點云掃描
50. 在3D中定義設備、資源位置

 

2. 目標和效益

50. 在虛擬環境中驗證工位、設備不同工況下的適用性
50. 評估工廠作業環境的合理性、識別潛在風險
50. 基于虛擬模型的早期驗證避免高成本的重復設計
50. 與供應商和價值鏈中的業務伙伴進行高效協作

 

 

工藝規劃：迎虛納實

 

如何優化生產流程，改善效率、成本、質量和安全？

 

通過工程物料清單（EBOM）創建制造物料清單（MBOM）

 

隨著生產規劃從工程設計轉向制造執行，制造企業面臨著如何將設計轉化為工藝方案的挑戰，因為這兩者往往使用的是不同的工具集，而且這些工具集彼此互不聯通。信息流與協作難以逾越數字鴻溝對生產產生了切實影響：

 

50. 新品導入時間長
50. 訂單延遲交付
50. 質量
50. 安全
50. 成本

 

解決方法在于，是否能以一種高效且成本低廉的方式快速構建產品原型。實現這一目標的首要步驟是通過3DEXPERIENCE平臺基于工程物料清單（EBOM）來創建制造物料清單（MBOM）。

 

一旦完成了這一步，接下來的步驟就涉及到“如何”以及在“哪里”制造產品。3DEXPERIENCE平臺使企業能夠以虛擬方式仿真其工藝規劃方案，以便在執行之前識別潛在風險，從而避免試制試產階段的諸多風險，并縮短產品發布時間。

 

此后，企業可以構建一個完整的虛擬工藝模型，該模型會包含MBOM和工藝流程，并確定所需的資源、如何提高資源利用率和解決潛在的質量問題，從而減少工作量和廢料。這無形中幫助企業節省了本應花費在實物驗證上的時間和金錢，從而加快了產品的上市進程，同時提高了產品質量并在整個時限內對流程步驟進行了驗證。

 

 

供應鏈規劃及高級計劃排程：決勝千里

 

如何利用高級計劃排程在管理約束條件的同時優化生產？

 

企業可將需求和供應相關的預測數據施加到供應鏈計劃模型中，在制造、加工及分銷等相關約束條件下如何制定、管理并執行計劃，同時優化供應鏈運營。

 

在企業供應鏈運營的高層次上，可能每月或每季度都會進行銷售和運營規劃（S&OP）。虛擬孿生體驗幫助分析全球供應鏈的約束條件并生成可能的“假定”計劃，以應對波動的供需情況。

 

在“戰術”層面，虛擬孿生體驗將資源、材料和生產瓶頸等細粒度約束條件考慮在內，生成一個更詳細的主生產計劃。

 

這個領域有很多機會，在面對某些確定和不確定的因素時，各種利用機器學習和人工智能的優化引擎是實現供應鏈柔性及制定生產計劃的重要驅動力。考慮到這么多可能的場景，有時很難制定出任何一個可行的計劃，更不用說制定完整的高級計劃排程了。

 

在制定戰略計劃時，重要的是在多場景下對成功至關重要的業務關鍵績效指標，以便企業制定可持續發展的計劃，同時能夠快速應對內外部因素的突然變化。虛擬孿生體驗通過基于KPI驅動的一體化柔性建模計劃引擎，可以靈活配置、綜合考慮多種內外部約束及潛在場景，快速形成從供應鏈戰略規劃到多工廠、產線層的高級計劃排程。

 

制造執行：告別“不確定性”

 

如何做到執行，按時交付產品？

 

 

制造運營管理（MOM）比制造執行系統（MES）的范圍更廣，因為它涉及自動化、執行和管理與制造執行相關的所有業務流程，包括制造生產、質量、倉儲、勞動力和維護。在單個平臺上管理所有這些功能體現出眾多優勢：

 

 

50. 實現可持續創新和降低風險并提高運營靈活性
50. 質量事件可以觸發維護報警并自動觸發應對流程
50. 快速異常相應
50. 構建透明工廠輔助管理層迅速決策
50. 消除數據孤島及應用壁壘
50. 降低風險并提高運營靈活性

 

 

 

 

設備集成使制造運營管理解決方案能夠通過工業物聯網連接到現實世界中的所有機器和設備。連通性的開放標準（直接連通和通過合作伙伴的互聯方案）使制造運營管理解決方案適用于所有符合工業互聯網標準的制造中心。這有助于企業實現合規化、統一化管理，推廣實踐并實現精益運營。

 

在現實世界和制造運營管理解決方案之間建立工業物聯網連接對企業來說比較具有挑戰性，但它構成了虛擬孿生體驗理念的關鍵部分。這種連通性實現了虛擬世界和現實世界的閉環同步，從而提高了生產力，提供了完整的實時可見性，實現了預測維護并提高了產品質量。     

 

 

企業通常會發現，實現這種連通性是比較具有挑戰性的，因為現場的設備資源通常使用不同的通信標準，而這些標準在系統之間的轉換并不好。舊設備和新系統之間的不兼容性使得這一問題更加困難。

 

DELMIA針對這些挑戰采取了開放且廣泛兼容的方法。在不涉及硬件改造的情況下，我們的方法是采用廣泛的行業標準，并利用可以與所有形式的硬件適配的通用解決方案；與合作伙伴合作，確保所有系統都能與3DEXPERIENCE平臺連接。

 

隨著5G時代的到來，新的連通性標準通過虛擬孿生體驗為企業帶來了更多的可能性。低時延使時敏型應用能夠即時響應，而大幅度提高的數據速率使從增強現實到虛擬現實以及4K流媒體等一切都能以10倍的速度實現。高數據通量將助力實現更大、更復雜的數字化運營管理模式，使5G成為智能工廠的主要推動者。

 

虛實縱橫：改寫制造業的未來

 

向虛擬孿生體驗的轉變代表了制造決策的深刻轉變。虛擬孿生體驗在供應鏈與制造領域的應用可以分解為四個不同的部分：

 

1. 協作

運營協作可為所有業務相關方建立共識。提供基于模型、數據驅動的數據主干，消除工程、制造、運營和服務提供商間的壁壘，建立共識。全盤掌握企業的新動態，有助于問題解決，促成高效的根因分析。實現企業和價值網絡可視化并實現業務同步

 

2. 建模

運營始于數字建模。DELMIA能為價值網絡、工廠布局、運輸計劃、流程計劃、物流計劃和人員計劃構建數學模型。并能根據競爭需要迅速調整規劃方案，響應市場機遇，加速新品上市，盡可能減輕對業務的影響。

 

3. 優化

對運營進行持續改進既是一種態度、承諾，也是一種永無休止的挑戰。將虛擬世界的優化和物理世界的運營整合在一起，就能為持續優化創造緊密的環路。

 

4. 執行

每一個規劃方案都必須精準地落實在業務執行上。這就需要既能實現業務運營可視化，又能輕松適全球化布局的公共平臺。DELMIA解決方案能為運營活動提供持之以恒的性能、可追溯性和執行過程管控。實現制造運營方案和執行的一致性，推動卓越運營邁上新的臺階。

 

 

生產周期縮短使企業能夠跟上市場對創新產品不斷增長的需求。此外，企業還可以在不斷變化的監管約束條件下進行規劃，并創建完整的產線、工廠布局，使他們能夠在有限的產線和制造資源條件下跟上產品品類的激增。

 

無缺陷執行使企業能夠在制造新品的盡快就把它做好，而無需在多個實物原型機上浪費寶貴的時間和金錢，這也減少了浪費，實現了可持續制造。進一步的優化讓運營和供應鏈能夠抵御資源短缺帶來的沖擊。

 

企業有機會通過由3DEXPERIENCE平臺提供支持的虛擬孿生體驗實現的無限可能性來優化運營和增加回報。通過增強流程以及設計、工程和制造之間的一致性，企業能夠實現更具競爭力的業務柔性與協同。