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3D造就生产线柔性
技术分类:软件与信息集成 作者:Renee Robbins 发表时间:2008-06-30

  控制工程师如何协助快速的改变生产线能力?早已经使用PLM软件的用户声称,通过3D建模、过程仿真和模拟试车,可以提高技术能力。
  2008年会是产品生命周期管理(PLM)软件可以满足控制工程师需求的关键之年吗?
  三维建模和工作单元仿真,今天可以提供实实在在的好处。汽车原始设备制造商和航天公司正在追求更多的功能,并且驱使供应商也加入它们的行列。机器制造商和系统集成商则在探讨三维生产线仿真如何可以帮助赢得订单并且加快工作速度。但是那些资深用户想要的却更多,而小型公司希望只是采用一部分功能。所有的厂商都被要求更加具有柔性、更有效率,他们正在寻求具备此类功能的集成软件,PLM软件的供应商则在努力快速做出反应。  



  3D信息对于理解、修改以及确认流程非常有效。来源:西门子PLM软件

  “PLM环境的目标是建立可以为多个领域的用户使用的模型和仿真,将3D信息转化成有效的沟通机制。” Giuliano Mendonca说道,他是Embraer的产品开发工程师。这是一家位于巴西圣保罗的商用、民用和军用飞行器制造商,公司使用达索系统的Catia V5产品建模软件,并且使用基于关系设计和装

配仿真的面向变更的设计建模方法。Mendonca领导了一个工程团队,帮助Embraer进入轻型和超轻型飞行器市场。Mendonca帮助公司在产品开发的早期阶段更多的使用制造模拟和3D流程规划,他说:“我们现在已经大大减少了装配错误和成本高昂的返工情况。”
  PLM是一种战略商务方法,由多种软件进行支持,目标是实现协同创造、管理、分配以及分享产品数据,包括CAD/CAE(计算机辅助设计/工程)数据和制造数据。
  “从软件的角度,使用CAD/CAE工具可以帮助确定要制造‘什么’。接下来,这会自动传递给制造执行系统(MES)来管理实际生产。PLM的主干解决方案可以提供这些工具和流程的整合和管理。” PLM解决方案方面咨询公司CIMdata的研究总监Ken Amann说道。
  PLM最终起源于20世纪80年代为工程部门开发的产品数据管理(PDM)应用,但是它的范围现在已经演化成涵盖从产品设计到制造、维护、再设计的工作流和过程。流程建模和制造仿真是关键元素,因此昵称“数字制造”。

  充满自信,应对挑战
  这些工具和软件的好处在于,可以为生产线设计提供更大的柔性。西门子PLM软件Tecnomatix市场副总裁Alain Iung说:“我们拥有快速做出变革的能力,并且非常自信。”无论是对于生产的产品出现什么改变,引入新产品、子装配线上的任何出乎意料的变化、或者是持续改进的最佳实践,处理问题的能力都是关键。每一个手工任务和工作单元仿真和建模的单点解决方案,都可以使用机器人来实现。CAD系统可以提供设备模型、行为和自动单元的机械仿真。下一步就是从多个单元和模拟控制中集成数据,为PLM创造系统级别的方法。
  “工厂仿真、物料流、如何优化厂房、物料应该如何正确的放在指定位置,所有这些都要弄清楚工厂才能有利可图。”Iung说:“基于仿真方法的单独解决方案是不够的,你可以进行完美的规划、设计完美的工作单元和产品,但是你还是需要看到系统未来会有什么变化。客户对于更好的产品信息捕捉和流程重用这类的东西总是很感兴趣,只有使用集成的解决方案才可能让他们满意。”
  位于底特律的北美Kuka系统公司,是Kuka集团的系统整合部门,它了解变化的情况以及对于柔性的需要。公司的客户主要在汽车、航空和其他生产-转化类的行业。公司的工程总监Jim Pacyga说:“我们有1000项工作,可能每年只能做50个。现在的工程情况是,在我们设计流程的时候,人们也在设计产品。我们所需要的工具必须能使这些流程同时进行。事实上,在赢得订单之前,我们需要在流程确认阶段之前弄明白OEM厂商的情况。”
  Kuka的开发工程师团队在一起审视其他行业的最佳实践,寻找已被证实的和新的技术,并且提出流程模型。Pacyga说:“我们的内部流程已经可以使我们非常高效,但是3D建模和仿真工具还可以让事情进行的更快。我们使用工具突破极限。”
  Kuka的工程师使用Tecnomatix过程设计软件和过程仿真软件来创建克莱斯勒白车身工厂运营的(如下图)的虚拟系统显示(如右图)。来源:Kuka系统北美公司



  Kuka系统使用西门子的Tecnomatix过程设计软件和过程仿真软件,创建了叫做虚拟系统或者VSR的三维系统模式。Kuka的高级过程计划专家Dennis Capa说,在汽车工业工作意味着“我们必须在生产线上为汽车计划第四个模型,即便产品设计师们也不知道这个模型是什么样子。”
  当新项目开始的时候,Kuka的工程师不必一定要画草图。“Kuka对于开发原代码很在行,再购买通讯软件,或者翻译其他工程软件。这可以让Kuka利

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