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数字化解决方案-汽车行业数字化工厂建设(上)

新闻2020-05-26 09:23:00

    

      汽车行业经历了从大批量流水线生产到平台化生产,这种平台化生产模式既考虑了产品的共性,同时也兼顾了客户个性化需求和企业的生产能力,大幅度降低汽车制造成本。同时,平台化生产模式极大地提升了汽车模块化、标准化和柔性化生产能力。随着汽车产品“新四化”以及市场需求多样化性,汽车开发与制造越来越复杂,因此,大量的智能创新技术开始广泛应用,以此提升汽车研发能力、生产过程管控能力、柔性化生产能力、灵活的供应链体系、高品质的质量保证以及OEM和供应商协同能力等。

      下图展示了基于工业软件、自动化和精益生产深度融合,以追求生产的柔性化、均衡化、准时化和同步化的数字化企业构架。

数字化企业构架-北京迪基透科技有限公司

       横向集成:数字化是一个数字流程,横向整合了产品创意、设计、制造规划、生产和使用过程,并利用数字孪生技术实现虚实融合,实现产品研发和生产运营的闭环的持续改进,提升产品创新能力和缩短交付时间;

       纵向集成:通过纵向信息整合,将产品设计需求、工艺需求、质量控制需求精确输送到能理解需求的生产系统和智能设备,并实现严格按需求制造,确保产品质量和满足客户需求。

      深度融合:深度融合精益制造、自动化和工业软件,重构产品结构、制造流程和供应链,实现快速交付,提升混线生产和供应链的柔性配送能力,在满足平台化生产的基础上,同时满足个性化需求,实现企业卓越运营。

      多领域协同和集成开发:基于PLM多学科管理平台,可以帮助产品专家从系统层面统筹规划,实现智能汽车在机、电、软、控制等多领域跨学科集成开发和数据的统一管理和验证,完成从概念设计到多学科详细数字样机设计过程。

 基于PLM多学科管理平台

      在概念设计阶段,基于PLM平台对需求分类和量化描述,然后完成整车系统构架、功能、性能、接口的建模,并对各分领域的模型验证和设计目标优化,如对动力传动系统、空气动力学、电气系统和控制系统等进行系统建模分析,以优化系统的整体方案和架构,快速设定整车性能目标。在详细设计阶段,开发需求规格下发给结构、电子电气以及软件等各个专业领域完成详细设计,并利用仿真分析平台对详细样机验证和优化,如:利用产品数模进行动力学分析、机电液一体化分析、空气动力学和热力学分析、零部件的强度分析、疲劳耐久性分析以及振动噪声分析等;利用自动驾驶仿真平台,通过定义各种虚拟交通场景和传感器来验证ADAS自动驾驶辅助系统如:自适应巡航ACC、车道偏移报警LWDS,FCW碰撞预警、自动紧急刹车AEB等可靠性研究。通过模型在环、软件在环和硬件在环以及集成人-车-路-交通和车辆动力学行为来分析和验证主动安全测试、电子控制系统测试、驾驶员行为测试的等。

北京迪基透科技有限公司

      数字化制造工程规划:基于数字工艺规划平台全球过程制造清单(BOP)解决方案:企业标准工艺(GBOP)->产品工艺(ProductBOP)->工厂工艺(PlantBOP)帮助企业快速实现制造工程的全球化部署和柔性工艺体系,并结合制造知识共享及全球工艺标准,快速完成冲压、焊装、涂装和总装的柔性化ProductBOP设计。同时根据全球不同工厂的产线要求,快速将ProductBOP部署到各个工厂产线,完成PlantBOP的设计规划,实现工艺需求高效、准确的传递到全球各个工厂。并通过在虚拟制造环境中完成对冲压、焊装、涂装以及总装工艺仿真验证,实现对工艺、工装夹具、产线布局以及生产和物流策略的优化。


      通过BOP实现研发与生产融合:如何让机器和生产系统理解工艺和质量控制正在促进工艺规划和质量规划手段变革。制造过程清单BOP(Billof Process)将制造过程中的所有制造活动、生产资源规划以及质量规划,如产品、工艺过程、质量控制、工厂和制造资源整合在一起,通过标准化动词和时间代码来表述产品的制造过程,这些表述的语法,除了能够被人理解外,同时也满足机器和生产系统理解制造过程的要求。西门子BOP数据模型从最早的3PR模型,发展成为今天的3PQR(Product-Process-Plant- Quality -Resource)模型,最新发布的Teamcenter 12.5版本,融入了质量规划解决方案如FMEA、控制计划、检验规划和特性管理等。


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