数字化工厂与工厂仿真

数字化工艺仿真和工厂仿真石炳坤2009年11月SiemensPLMSoftware仿真是在模型里对动态过程的一种模仿，以便达到把结果传递给真实系统的目的。(由德国工业工程师协会定义)真实－系统真实系统的结论建模概念化分析,解释定量结果实验结果-传递仿真模型•广泛的工艺仿真能力动态装配仿真装配过程仿真人机过程仿真焊接过程仿真机器人和机械设备运动仿真可编程控制器PLC仿真冲压仿真机加工过程仿真装配精度和公差仿真工厂仿真工位布局和仿真生产线和物流仿真Tecnomatix数字化制造具有PLM环境下的全面仿真能力；仿真所使用的数据能方便地从装配工艺规划中直接提取，是完全一体化的解决方案;缩短产品工艺准备的周期，提高工艺设计的质量；现场的工艺问题在数字化环境下提前得到分析;工厂车间/生产线工位设备/资源•适应制造过程中各种层次的仿真需要•数字化工艺仿真•工厂仿真AssemblySimulation的技术特点：1.分析包含装配环境因素的装配过程；2.分析动态过程中的可能干涉；3.无干涉路径计算；4.可选人机仿真；•装配顺序是否合适？•装配间隙如何调整？•装配是否存在干涉？•路径如何设定？仿真装配工艺过程，验证工艺规划以及所用的各种资源，如场地、设备、工艺流程等；需要装配、人机、设备运动的综合仿真能力，需要一体化的仿真环境和统一模型；需要能处理制造系统大数据量的能力；需要与工艺规划的集成和对制造数据的管理能力SAIC后轴装配生产线•HumanSimulation提供：•参数化的人体模型（性别、百分比、地区）；•预定义的关节属性（脊柱、上下肢、头部等）；•宏命令方式进行人体动作的编辑定义；•人体包罗、视线分析；•常见的人机工程学国际标准（OWAS/RULA/NOIS/…）为什么需要进行人机工程学模拟分析？•产品在使用过程中可能出现的人机交互问题（可视、可达问题）；•产品在维护过程中出现的设计不合理；•工人操作时的身体舒适度问题；•……DetailOperationMovieTecnomatix™提供在3D的环境下仿真模拟分析由单台工业机器人（自动化焊接设备）工位或者多机器人的焊接生产线的焊接过程。主要分析和优化设备运动路线和时间节拍以及设备的离线编程应用。Tecnomatix™在机器人仿真模拟领域是最杰出的应用软件。(ROBCAD)Tecnomatix™ProcessSimulate/Kinematics提供在3D的环境下仿真模拟各种具有复杂运动的设备和工装夹具；分析设备运动的可行性、可达性，运动过程的干涉以及设备之间的协同，设备与人之间的协调等。以便尽早的发现设备和工装夹具设计中存在的错误，加快投产速度，降低制造成本。加工制造单元机身装配机器人10Step7ProfessionalProgrammingDebuggingVirtualPLC3D建模运动学布局顺序(仿真)1信号生成代码生成程序生成2下载到虚拟PLC虚拟试验&试运行3PLCE-CAD(z.B.E-Plan)简化编程虚拟验证减少实际调试的工作11Tecnomatix™Stamping仿真板金冲压过程。可以对冲压设备、冲压模进行仿真，也可以对冲压生产线进行仿真。特别在汽车板金冲压线的规划上提供必要的验证，如对送料机构的设计验证。传统机械加工过程中，数控设备的程序都需要物理试切才能确定加工程序的可行性，现在在Tecnomatix™中Real-NCMachine软件可以实现虚拟的切削过程的模拟，分析刀路的正确性和完整性；分析机床设备可能存在的干涉和碰撞；Tecnomatix/VisVSA、VariationAnalysisCAD3D装配公差变化分析的工具，能够在设计和制造两方面都能优化零件公差,决定零件和装配件的关键公差变化(CTQ),预测加工的能力，指出影响装配误差变化的最大因素。VisVSA中性CAD的全面公差分析适合大装配,直观的用户界面,运动装配,过约束装配,连接FEA结果,VariationAnalysisCAD嵌入式（CAD）3D公差分析，扩展CAD系统的功能，支持CATIA(V4&V5),NX,Ideas,Pro/E。1990199520002005机器人离线编程质量规划/公差分析工人仿真/可维护性验证物流分析及优化工艺管理•整机装配工艺的数字化设计6000道工序,3000套资源件•工时的定义与管理时间管理与学习曲线管理•装配模拟603D装配验证(onlyFAL)•与PDM集成，获得产品信息Optegra,CADDS5for3DCADdata•信息协同与共享•数字化工艺仿真•工厂仿真•工厂的布局、生产及吞吐能力能否满足生产需求吗？•设计的生产线能适应定单数量的变化和品种的变化吗？•生产系统的瓶颈是什么？•生产线是否较好地平衡？其批量是否优化过？•生产线的各部分是否能正确控制和同步运行？数量:工人，装载具，缓冲区，设备的数量?逻辑:流程控制,谁，什么时候生产什么?布局:设备和工人放在什么地方最好?20•TecnomatixPlantSimulation是工厂生产过程和离散事件的规划、仿真、优化的软件工具。•允许产生复杂系统的动态计算机模型以研究系统的特性和优化系统的性能。•这种计算机模型能够使用户进行实验和情景模拟而不用干扰现有的生产或者在实际系统建立以前在工艺规划阶段使用。•较复杂的生产系统和控制策略的仿真•面向对象的层次模型•包含业务，物流和生产过程•专门的应用对象库，用于快速地和有效地建立特定用途地模型•用于对产量，资源和瓶颈进行分析的图形和图标•全面的分析工具包括自动瓶颈分析仪，流量图和甘特图•3D可视化和动画•集成的实验处理能力•对系统参数进行自动优化的遗传算法•开发系统结构具有支持多种接口和集成的能力船厂车间生产调度物流机场行李处理仓库优化HAWESKO:葡萄配送中心24谢谢