數字化模擬工廠是數字化工廠技術在制造規(guī)劃層的一個獨特視角?;谔摂M仿真技術的數字化模擬工廠是以產品全生命周期的相關數據為基礎,采用虛擬仿真技術對制造環(huán)節(jié)從工廠規(guī)劃、建設到運行等不同環(huán)節(jié)進行模擬、分析、評估、驗證和優(yōu)化,指導工廠的規(guī)劃和現場改善。
由于仿真技術可以處理利用數學模型無法處理的復雜系統,能夠準確地描述現實情況,確定影響系統行為的關鍵因素,因此該技術在生產系統規(guī)劃、設計和驗證階段有著重要的作用。正因為如此,數字化模擬工廠在現代制造企業(yè)中得到了廣泛的應用,典型應用包括:
(1)加工仿真:如加工路徑規(guī)劃和驗證、工藝規(guī)劃分析、切削余量驗證等。
(2)裝配仿真:如人因工程校核、裝配節(jié)拍設計、空間干涉驗證、裝配過程運動學分析等。
(3)物流仿真:如物流效率分析、物流設施容量、生產區(qū)物流路徑規(guī)劃等。
(4)工廠布局仿真:如新建廠房規(guī)劃、生產線規(guī)劃、倉儲物流設施規(guī)劃和分析等。
通過基于仿真模型的“預演”,可以及早發(fā)現設計中的問題,減少建造過程中設計方案的更改。韓國三星重工利用DELMIA軟件建立了完整的數字化造船系統,建立了虛擬船廠,可在虛擬環(huán)境下模擬整個造船過程。這套系統預計每年為企業(yè)減少730萬美元的開支。通過模擬仿真技術能夠迅速發(fā)現在持續(xù)運行的過程中出現的問題,而如果想要在現實的系統中發(fā)現這些問題,需要長期測試,花費高昂的成本。南車青島四方機車采用虛擬仿真技術對高速列車生產環(huán)境進行了建模,并實現了建模裝配仿真及物流仿真,減少了因零件返工配送不足造成的停工現象,減少了因工藝欠佳導致的裝配干涉產品返工的問題。三一重工利用三維工廠布局規(guī)劃平臺,在集團內部首次應用于其寧鄉(xiāng)產業(yè)園的工廠布局規(guī)劃,縮短了工廠建設周期,并節(jié)省了因設計缺陷產生的成本。2011年,國內各工程設計院已逐步開始采用數字化工程設計及規(guī)劃技術來輔助規(guī)劃和建設新工廠,降低工程設計與規(guī)劃風險。
數字化工廠技術技術已在航空航天、汽車、造船以及電子等行業(yè)得到了較為廣泛的應用,特別是在復雜產品制造企業(yè)取得了良好的效益,據統計,采用數字化工廠技術后,企業(yè)能夠減少30%產品上市時間;減少65%的設計修改;減少40%的生產工藝規(guī)劃時間;提高15%生產產能;降低13%生產費用。毫無疑問,設計層發(fā)布的三維模型是后續(xù)仿真規(guī)劃分析的基礎,而車間生產狀態(tài)又可以反過來驅動生產模型,作為分析工廠運作的數據源;數字化車間需要智能裝備的支撐,而要想最大限度地發(fā)揮智能裝備的效益,則需要數字化車間提供全局的信息和基于全局信息的決策。
在我國,面對傳統產業(yè)轉型升級、工業(yè)與信息化融合的戰(zhàn)略發(fā)展要求,大力開展對于數字化車間技術系統的研究、開發(fā)與應用,有利于推動實現制造過程的自動化和智能化,并可望有效帶動整體智能裝備水平的提升。
























網站客服
粵公網安備 44030402000946號