数字化工厂的主要环节

2020-10-09

  根据主流市场的看法,数字化工厂主要包括产品设计、生产计划和生产执行三个主要部分,包括数字建模、虚拟仿真、虚拟现实/增强现实(VR/AR)等技术。

  1.产品设计链接——三维建模是基础

  在产品研发设计过程中,利用数字建模技术构建产品的三维模型,可以有效地减少物理实体原型制造和人力重复工作的成本。同时,3D模型涵盖产品的所有几何信息和非几何制造信息,这些属性信息通过产品数据管理/联合产品定义管理(PDM/cPDM)等集成数据平台涉及产品的整个生命周期。这是从产品共同开发、设计到制造的产品集成的重要保证。

  例如,美国波音公司在737-NX和787的设计和制造中使用数字建模技术,不仅缩短了开发周期,大大降低了开发成本,还通过PDM/cPDM有效地实现了产品设计和制造过程中的信息协作,大大提高了生产率。

  2.生产计划链接——工艺模拟是关键

  在生产计划阶段,可以根据PDM/cPDM同步的产品设计链接中的数据,利用虚拟仿真技术提前规划工厂的生产线布局、设备配置、生产制造过程路径、物流等。

  虚拟仿真技术在汽车、船舶和其他大型设备制造过程中被广泛使用。例如,大众汽车公司下属斯科达克捷克工厂Siemens的Tecnomatix利用虚拟模拟过程路径计划,减少了改善实际生产线调整所需的成本。

  生产执行链接——数据收集实时通过

  这一部分的数字化反映在制造执行系统(MES)和其他系统之间的相互连接中。MES与ERP、PDM/cPDM之间的集成使所有相关产品属性信息从头到尾同步,并实时更新。

  玛莎拉蒂的Bertone工厂采用这些技术,以实现Quattroporte和Ghibli两种不同车型的全自动生产和组装,据不完全统计,生产能力增加了一倍以上。

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