汽车行业虚拟装配制造解决方案-张磊

汽车行业虚拟装配制造解决方案作者：张磊 审核：盛家泊一、 汽车装配制造面临的趋势过去，汽车制造商及其供应链的业务模式相对比较简单。他们主要专注于优化国内和一些特定出口市场的汽车制造、分销和销售。如今，汽车业必须应对众多不同方面不断增加的复杂性，如采用电动车技术、全球生产和新产品衔接，同时还要持续关注不断变化的消费者行为。l 环境的压力及环保因素促使汽车制造商关注新型材料、制造流程和电动汽车。这增加了对能源优化和采用绿色环保技术的需求。l 全球化使得汽车设计和制造的产品种类和配置越来越丰富。汽车制造商必须快速适应全球化的工程设计、制造和供应链的变化。并迫使汽车制造商采用可支持全球化项目的模块化平台战略，这样才能有效的降低项目成本。l 新品上市时间的要求，必须有更好的规划和更短的设计周期，同时还必须处理好市场上现有产品和新产品更新换代间的衔接。这就需要高效重用现有最佳实践，并对制造流程进行优化和标准化。 l 此外，顾客的要求也使得产品复杂性不断提高，因此汽车制造商必须引入新的特性和功能符合顾客要求，并以此实现差异化优势。这需要提高产线的灵活性，并实现制造自动化、定制化，以满足客户独特的偏好。二、 汽车装配制造面临的挑战对于汽车制造商和供应商来说，要应对日益增加的制造挑战，需要确保设计和制造高效地协同，不断优化流程、产出效率和交付能力。l 基于统一受控平台下的专用汽车设计系统，可以及早发现产品设计问题，从而提高一次下线合格率。l 确保在开始生产之前，解决各系统之间所有集成的问题。另一个重要的方面是确保供应链顺畅运行，确保不出现关键零件短缺，从而实现增产。l 在起步阶段减少成本超支是至关重要的。其实人力管理很容易出现成本超支例如：可能由于操作员培训不当、工位设置不合理或资源调度不足等任何影响都会导致制造流程的不顺畅，再次修改和调整所需的代价就非常昂贵。三、 面向汽车行业的虚拟装配制造解决方案面对汽车制造行业的挑战，Siemens提供世界上使用最广泛的数字化制造解决方案 Tecnomatix，企业可以利用Siemens制造技术来提升竞争力，利用产品生命周期管理软件(PLM) 衔接产品工程设计、制造工程和生产之间的所有文档。该解决方案可通过以下几点实现卓越的装配制造：l 通过产品生命周期管理平台（制造 PLM）上提供的单一制造知识来源，在产品工程设计、制造工程和生产之间实现正确的同步，从而提高产品一次下线合格率；l 通过软件出色的规划能力，实现精简、高效的流程；l 通过对虚拟装配制造进行仿真，正确了解计划的实际效果；l 通过特有的更改管理和问题跟踪，可实时控制质量和生产运营，以减少成本超支。3.1 制造规划Tecnomatix 制造规划解决方案，使汽车制造商可以针对当前和未来的产品项目，有效利用虚拟装配制造技术，实现高效的产品和流程协同开发。这意味着制造商可以实现从产品到流程，再到资源（设备和劳动力）的完整虚拟仿真；快速确定每个更改对流程计划（模型）的影响；可以重用最佳实践；可以清楚了解不同的工厂、项目和产品所带来的变化和配置，包括基于时间的效率。 流程Tecnomatix 流程设计和管理工具，可用于关联和调整产品物料清单 (BOM) 与流程清单 (BOP) 的多种配置。还可以使用高级虚拟化和分析工具，验证制造规划决策。 作业指导说明Tecnomatix 制造作业指导说明，提供用于创建、编辑和查看2D/3D，在作业指导说明中可以使用3D的视图和流程步骤。 布局Tecnomatix 工厂设计和优化工具，可在 3D 环境中设计产品装配线。通过数字化配置工厂布局，优化工厂空间，并最大限度地提高空间利用率。 尺寸质量Tecnomatix 尺寸公差质量工具，支持用户在设计发布前分析产品尺寸公差的变化，来帮助消除由于尺寸公差的变化带来的风险。3.2 制造仿真Tecnomatix 制造仿真解决方案，可用于验证在制造规划中定义的制造方法和资源配置，提前解决只有在生产中才能发现的大量更改，从而以更低的成本修复这些问题，帮助用户正确的认识和了解计划的实际效果。通过仿真，可以高度准确的发现制造流程中的变化，以便确定最佳方案。减少了对物理实验的需求，并使得必要的物理实验可以更快的进行。生成的流程计划（模型）、工位操作、资源布局可以直观的显示，从而确保一次下线合格率。 组装Tecnomatix 装配仿真和验证工具，可以对装配顺序、人员作业以及设备交互进行仿真，以便在生产前优化装配流程。 自动机械技术Tecnomatix 机器人仿真和编程工具，可以对机器人应用程序的制造流程进行开发和仿真。此外，用户还可以利用事件驱动仿真功能和自动化系统离线编程，开展相应的研究。 物流Tecnomatix 物流和原料周转仿真，可以使用离散事件仿真对生产量和性能进行分析和可视化。用户可以借此快速查找瓶颈、验证已运送的物料，并了解多个流程方案的资源利用率。 人体Tecnomatix 人体仿真和人体工程学工具，可以实现准确的人体仿真和人体工程学分析，让现场操作人员可以更加安全、更符合人体工程学的完成岗位工作。3.3 制造生产Tecnomatix 制造生产解决方案，可以对安装、实施、质量和生产问题做出更快速的响应，有助于保持对质量和生产运营的严格控制。在生产启动之前的准备阶段，以及生产的早期阶段及时发现和纠正质量和生产问题，项目/工厂的生产绩效分析可以缩短产品生产时间，持续的改进确保生产高效执行。 问题跟踪Tecnomatix 问题跟踪和管理工具，可以捕获问题、更快速地解决问题并通过闭环流程持续改进预防措施。 虚拟调试Tecnomatix 虚拟调试工具，可以促进仿真和控制工程师更早的有效协同。通过数字化方式验证机械和电子系统组件，包括提供驱动的可编程逻辑控制器 (PLC) 程序。 车间Tecnomatix 车间集成工具，支持在制造执行系统 (MES) 中进行产品生命周期管理 (PLM)。双向的集成功能可以让用户在提供作业指导说明的同时、捕获错误以及验证工作计划是否成功执行。 构建质量Tecnomatix 构建质量工具，可以自动优化检测设备的吞吐量并对数据收集、转换和报告。然后，用户可以整合这些结果，以便质量团队将时间花在解决问题，而不是查找数据上。四、 好处和优势我们的一些客户已经实现了其中的一些重要价值。奇瑞汽车：奇瑞汽车有限公司规划设计院的工艺技术部总监表示：“它可以帮助我们评估和优化产品设计、配置零件公差、改善定位与装配流程，以及管理和控制下游的制造误差”。Mahindra Vehicle数字化制造部的装配系统高级总经理表示：“对于 Mahindra 来说，Tecnomatix 数字化制造工具的价值已无法衡量。这套工具的部署对 Mahindra 已有的“一次性成功”理念进行了强化，因为它使我们能够对生产场景执行多种假设分析。”EBZ负责合作伙伴管理的 Alexander Schmeh 表示：“工程设计、电子和机器人编程的早期协同，意味着可以及时实现在时间上至关重要的转换阶段。与传统流程相比，这样最高可以节省百分之三十的时间。”五、 关于联宏科技上海联宏创能信息科技有限公司（以下简称联宏科技）是在西门子工业软件公司支持下成立的，旨在为中国国内重点用户提供西门子工业软件公司全线产品的专业授权分销和深度应用服务技术支持。主要为汽车、航空航天、通用机械、电子等机械制造业领域的用户提供包括软件产品以及技术服务在内的完整数字化产品工程解决方案。联宏科技员工由从事多年NX业务的专业人士组成。技术团队目前拥有绿带工程师5人，白带工程师12人，专业NX教员认证17人。联宏科技的技术团队具有很强的工程知识背景和为用户提供技术服务的技能及经验，联宏科技技术团队在软件服务方面深得广大用户的赞誉及西门子的认可，并在2013年获得了西门子工业软件颁发的“最高服务质量奖”。联宏科技能为用户按时保质提供合同所规定的软件资料、安装介质和授权许可证等，并及时提供软件安装、调试，能为用户提供多种层次多种形式的软件技术培训以及定制开发解决方案，在售后