DELMIA数字化工厂解决方案

DELMIA数字化工厂解决方案信息化成为汽车制造厂商加快产品上市周期、节约成本的有效途径，企业竞相加快自身的数字化建设，DELMIA数字化工厂项目是应用广泛而有效的解决方案之一。DELMIA数字化工厂项目是我公司为建立一整套适合本公司数字化工艺设计和仿真验证的实施与应用，而引进的一项行业内较为先进的PLM软件项目，从项目启动至今，项目实施状况良好，并进行部门的推广，现将DELMIA数字化工厂解决方案进行说明。DELMIA提供了当今业界可用的最全面、集成和协同的e-Manufacturing电子制造解决方案。DELMIA的目标是提供给一个可视虚拟数字制造环境，以建立敏捷、分布式制造系统，最终实现精益制造模式。DELMIA软件主要分为三个主要模块——DPE、V5和QUEST。DPE模块助力工艺规划DPE全称为“DELMIAPROCESSENGINEERING”，主要是工艺规划人员操作的工具，为了避免规划错误和对早期阶段的投资成本、厂房面积和人力需求有一个精确的规划，在产品的设计阶段就需要一个规划软件的有效支持。而且，软件必须支持从概念设计、初步规划和规划直到生产出产品的整个阶段，提供了广泛的规划支持类型来满足所有这些需求。DPE提供了有效的产品装配结构浏览和高性能的零部件、装配体和产品可视化工具。工艺概念图提供了清晰的装配序列关系以及工艺和产品、工艺和资源之间的关联，如图1的工艺概念示意图，每个小框表示一个单元操作，此操作单元又关联了与之相关的需要操作的汽车部件、需要的工具资源以及辅助材料资源，如消耗的润滑油或螺纹胶定额的信息。DPE基于BOM（工程物料清单）和CAD产品模型数据，DPE还提供了从草图建立产品装配结构的可能性。图1中罗列的工艺映射到制造概念中的资源中，并细化到操作层面。非增值功能像质量控制、物流和搬运等也在此阶段规划进来。最后，操作工人也在每道工序中被分派，其工作与利用率能精确地确定。作为一个完整的时间测量集成方案，DPE提供了非常有价值的、可以对工艺时间和劳动力需求形成科学的评估结果，如图2工时评估的国际标准UAS在STM（StandardTimingMeasurement）上的运用，从而反馈到产品开发和其他的计划分配、项目和质量报告中。图1工艺概念图2UAS工时在STM上的运用图3～6是我公司某款车型在生产准备阶段，应用DPE做工艺方案设计上的应用的几个主要的工作界面。图3风挡玻璃装配过程的人机仿真图4生产线前后风挡玻璃涂胶机器人仿真图5生产线仪表板总成装配仿真用于仿真验证的V5模块DELMIAV5模块，V5主要是用于三维仿真验证，按照功能进行划分又分为人机（见图3）、机器人（见图4）和装配验证（见图5）的仿真验证。人机仿真验证，提供一系列的人体仿真模拟和人性因素（HF）工具的体系结构，对于人员及其制造、安装、操作和维护的产品之间的关联，直观易懂并且方案最优化。机器人仿真验证，用于机器人工作单元的设计、评估和离线编程。机器人操作模拟解决方案和机器人系列工具产品，一体化集成了真实环境机器人和外围设备、运动属性、运动科学、动力科学和输入/输出逻辑理论，可以产生精确的仿真模拟和程序。最优化机器人的位置、运动和周期时间。装配工艺验证，可以直观浏览产品的装配顺序和装配工艺，把制造资源和每步工艺连接起来，并可以进行装配分析、碰撞检查分析以上三种验证分析完成后，可通过定制的脚本一次导出作业指导书。QUEST仿真厂内物流QUEST主要用于工厂内部的物流的仿真，进行物流效率的仿真和验证，如图6所示的QUEST用于焊接工位物流效率的仿真，可以实时显示在当前的物流输送方式下，工位内的资源，如机器人、机械设备以及操作者的利用效率，从而优化物流方式，提高工位利用率。图6QUEST用于焊接工位物流效率的仿真QUEST提供了一套全面的三维物流仿真方案，物流规划工程师可以直观地进行物流线路的分析，分析物流的瓶颈点，并提供柱状图或饼图的分析工具，可以进行很方便的物流线路的调整以及物流负荷的调整。综上所述，这三个模块各有侧重点，针对不同的角色分工，提供了一个从工艺规划到三维详细验证再到物流方案分析的全套解决方案。结语奇瑞汽车公司DELMIA软件项目组从软件的benchmark到实际运用阶段，不断优化这种新型的虚拟环境下的工艺规划流程，以一款全新尚处于数模阶段的新车型为试点，在虚拟的环境下进行了DPE模块的工艺规划，确定产品、工艺以及制造技术资源的关联，确定从设计到制造环节的整个路线，解决了一些从产品开发上游可能会遗漏到产品制造下游的一些实际问题，这样与产品部门同一时间的协调工作明显地缩短了样车开发阶段的周期。另外，V5下的三维验证模块可以对一些关键工位的机械化在焊接或装配过程进行细节的仿真，如检验夹具、设备供应厂家设计的夹具、设备与产品在设备运行的情况下存在的干涉，然后给汽车设计部门和夹具、设备厂家一个预警，提示修改汽车部件设计或者夹具、设备的设计，另外QUEST模块也可以给物流规划工程师为提高物流运送效率提供一个很好的解决方案，此软件加深了工艺规划部门与产品设计部门以及制造技术部门的衔接和沟通，用一种简洁、明了且规范的方式完成工艺规划阶段所需要工作，并且提前后期发现生产阶段可能出现的问题，避免投资失误或浪费时间，这样做的目的就是将原先可能需要100台车进行试生产及产能爬坡调试的时间，可大大缩短为50台车调试就可以通过验证，保证产品能以最佳的时机进入市场，抢得市场先机。