i3000-156x50（2）.jpg)
信息化成為汽車制造廠商加快產(chǎn)品上市周期、節(jié)約本錢的有效途徑，企業(yè)競(jìng)相加快自身的數(shù)字化建設(shè)，DELMIA數(shù)字化工廠項(xiàng)目是應(yīng)用廣泛而有效的解決方案之一。
DELMIA數(shù)字化工廠項(xiàng)目是我公司為建立一整套適合本公司數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證的實(shí)施與應(yīng)用，而引進(jìn)的一項(xiàng)行業(yè)內(nèi)較為先進(jìn)的PLM軟件項(xiàng)目，從項(xiàng)目啟動(dòng)至今，項(xiàng)目實(shí)施狀況良好，并進(jìn)行部分的推廣，現(xiàn)將DELMIA數(shù)字化工廠解決方案進(jìn)行說明。
DELMIA提供了當(dāng)今業(yè)界可用的最全面、集成和協(xié)同的e-Manufacturing電子制造解決方案。DELMIA 的目標(biāo)是提供給一個(gè)可視虛擬數(shù)字制造環(huán)境，以建立靈敏、分布式制造系統(tǒng)，終極實(shí)現(xiàn)精益制造模式。DELMIA軟件主要分為三個(gè)主要模塊——DPE、V5和QUEST。
DPE模塊助力工藝規(guī)劃
DPE全稱為“DELMIA PROCESS ENGINEERING”，主要是工藝規(guī)劃職員操縱的工具，為了避免規(guī)劃錯(cuò)誤和對(duì)早期階段的投資本錢、廠房面積和人力需求有一個(gè)精確的規(guī)劃，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就需要一個(gè)規(guī)劃軟件的有效支持。而且，軟件必須支持從概念設(shè)計(jì)、初步規(guī)劃和規(guī)劃直到生產(chǎn)生產(chǎn)品的整個(gè)階段，提供了廣泛的規(guī)劃支持類型來滿足所有這些需求。DPE提供了有效的產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)瀏覽和高性能的零部件、裝配體和產(chǎn)品可視化工具。工藝概念圖提供了清楚的裝配序列關(guān)系以及工藝和產(chǎn)品、工藝和資源之間的關(guān)聯(lián)，如圖1的工藝概念示意圖，每個(gè)小框表示一個(gè)單元操縱，此操縱單元又關(guān)聯(lián)了與之相關(guān)的需要操縱的汽車部件、需要的工具資源以及輔助材料資源，如消耗的潤滑油或螺紋膠定額的信息。DPE基于BOM（工程物料清單）和CAD產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)，DPE還提供了從草圖建立產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的可能性。圖1中羅列的工藝映射到制造概念中的資源中，并細(xì)化到操縱層面。非增值功能像質(zhì)量控制、物流和搬運(yùn)等也在此階段規(guī)劃進(jìn)來。最后，操縱工人也在每道工序中被分派，其工作與利用率能精確地確定。作為一個(gè)完整的時(shí)間丈量集成方案，DPE提供了非常有價(jià)值的、可以對(duì)工藝時(shí)間和勞動(dòng)力需求形成科學(xué)的評(píng)估結(jié)果，如圖2 工時(shí)評(píng)估的國際標(biāo)準(zhǔn)UAS在STM（Standard Timing Measurement）上的運(yùn)用，從而反饋到產(chǎn)品開發(fā)和其他的計(jì)劃分配、項(xiàng)目和質(zhì)量報(bào)告中。
圖1 工藝概念
圖2 UAS工時(shí)在STM上的運(yùn)用
圖3～6是我公司某款車型在生產(chǎn)預(yù)備階段，應(yīng)用DPE做工藝方案設(shè)計(jì)上的應(yīng)用的幾個(gè)主要的工作界面。
圖4 生產(chǎn)線前后風(fēng)擋玻璃涂膠機(jī)器人仿真
圖5 生產(chǎn)線儀表板總成裝配仿真
用于仿真驗(yàn)證的V5模塊
DELMIA V5模塊，V5主要是用于三維仿真驗(yàn)證，按照功能進(jìn)行劃分又分為人機(jī)（見圖3）、機(jī)器人（見圖4）和裝配驗(yàn)證（見圖5）的仿真驗(yàn)證。
人機(jī)仿真驗(yàn)證，提供一系列的人體仿真模擬和人性因素（HF）工具的體系結(jié)構(gòu)，對(duì)于職員及其制造、安裝、操縱和維護(hù)的產(chǎn)品之間的關(guān)聯(lián)，直觀易懂并且方案最優(yōu)化。
機(jī)器人仿真驗(yàn)證，用于機(jī)器人工作單元的設(shè)計(jì)、評(píng)估和離線編程。機(jī)器人操縱模擬解決方案和機(jī)器人系列工具產(chǎn)品，一體化集成了真實(shí)環(huán)境機(jī)器人和外圍設(shè)備、運(yùn)動(dòng)屬性、運(yùn)動(dòng)科學(xué)、動(dòng)力科學(xué)和輸進(jìn)/輸出邏輯理論，可以產(chǎn)生精確的仿真模擬和程序。最優(yōu)化機(jī)器人的位置、運(yùn)動(dòng)和周期時(shí)間。
裝配工藝驗(yàn)證，可以直觀瀏覽產(chǎn)品的裝配順序和裝配工藝，把制造資源和每步工藝連接起來，并可以進(jìn)行裝配分析、碰撞檢查分析以上三種驗(yàn)證分析完成后，可通過定制的腳本一次導(dǎo)出作業(yè)指導(dǎo)書。
QUEST仿真廠內(nèi)物流
QUEST主要用于工廠內(nèi)部的物流的仿真，進(jìn)行物流效率的仿真和驗(yàn)證，如圖6所示的QUEST用于焊接工位物流效率的仿真，可以實(shí)時(shí)顯示在當(dāng)前的物流輸送方式下，工位內(nèi)的資源，如機(jī)器人、機(jī)械設(shè)備以及操縱者的利用效率，從而優(yōu)化物流方式，進(jìn)步工位利用率。
圖6 QUEST用于焊接工位物流效率的仿真
QUEST提供了一套全面的三維物流仿真方案，物流規(guī)劃工程師可以直觀地進(jìn)行物流線路的分析，分析物流的瓶頸點(diǎn)，并提供柱狀圖或餅圖的分析工具，可以進(jìn)行很方便的物流線路的調(diào)整以及物流負(fù)荷的調(diào)整。
綜上所述，這三個(gè)模塊各有側(cè)重點(diǎn)，針對(duì)不同的角色分工，提供了一個(gè)從工藝規(guī)劃到三維具體驗(yàn)證再到物流方案分析的全套解決方案。
結(jié)語
奇瑞汽車公司DELMIA軟件項(xiàng)目組從軟件的benchmark到實(shí)際運(yùn)用階段，不斷優(yōu)化這種新型的虛擬環(huán)境下的工藝規(guī)劃流程，以一款全新尚處于數(shù)模階段的新車型為試點(diǎn)，在虛擬的環(huán)境下進(jìn)行了DPE模塊的工藝規(guī)劃，確定產(chǎn)品、工藝以及制造技術(shù)資源的關(guān)聯(lián)，確定從設(shè)計(jì)到制造環(huán)節(jié)的整個(gè)路線，解決了一些從產(chǎn)品開發(fā)上游可能會(huì)遺漏到產(chǎn)品制造下游的一些實(shí)際題目，這樣與產(chǎn)品部分同一時(shí)間的協(xié)調(diào)工作明顯地縮短了樣車開發(fā)階段的周期。另外，V5下的三維驗(yàn)證模塊可以對(duì)一些關(guān)鍵工位的機(jī)械化在焊接或裝配過程進(jìn)行細(xì)節(jié)的仿真，如檢驗(yàn)夾具、設(shè)備供給廠家設(shè)計(jì)的夾具、設(shè)備與產(chǎn)品在設(shè)備運(yùn)行的情況下存在的干涉，然后給汽車設(shè)計(jì)部分和夾具、設(shè)備廠家一個(gè)預(yù)警，提示修改汽車部件設(shè)計(jì)或者夾具、設(shè)備的設(shè)計(jì)，另外QUEST模塊也可以給物流規(guī)劃工程師為進(jìn)步物流運(yùn)送效率提供一個(gè)很好的解決方案，此軟件加深了工藝規(guī)劃部分與產(chǎn)品設(shè)計(jì)部分以及制造技術(shù)部分的銜接和溝通，用一種簡(jiǎn)潔、明了且規(guī)范的方式完成工藝規(guī)劃階段所需要工作，并且提前后期發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)階段可能出現(xiàn)的題目，避免投資失誤或浪費(fèi)時(shí)間，這樣做的目的就是將原先可能需要100臺(tái)車進(jìn)行試生產(chǎn)及產(chǎn)能爬坡調(diào)試的時(shí)間，可大大縮短為50臺(tái)車調(diào)試就可以通過驗(yàn)證，保證產(chǎn)品能以最佳的時(shí)機(jī)進(jìn)進(jìn)市場(chǎng)，搶得市場(chǎng)先機(jī)。
關(guān)注本刊微信訂閱號(hào)