数字工厂三维仿真及解决方案

tarakosils仿真

数字工厂以及生产线三维可视化仿真技术
是近年来发展非常迅速的一门技术，它是应用计算机对复杂的现实运作系统形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。由于仿真是以系统模型为对象的研究方法，而不用干扰实际生产系统；同时由于计算机的快速运算能力，可以用很短时间模拟实际生产中需要很长时间的生产周期，因此可以缩短决策时间，避免资金、人力和时间的浪费。
另外，计算机还可以重复仿真，以优化实施方案。它的一个重要应用是对制造系统和加工过程的仿真。工艺仿真正是利用这一三维可视化仿真技术，将仿真能力加到生产过程模型中，以便捷化评价生产计划，检验工艺流程、资源需求状况以及生产效率，从而优化制造环境和生产供应计划。项目通过对生产线工艺布局、装配、物料配送等过程的仿真等，以达到生产方案的优化。

数字工厂解决方案包括以下几个部分：
1.生产线的工艺布局优化方案及数据分析
分析生产线空间利用率；作出工艺布局仿真模型，并且为不同的业务决策模拟运行过程（以最终纲领为依据）；
分析生产线的负荷平衡问题，提高各种设备利用率，提高生产线的效率；
研究系统在动态运行时是否会由于布局本身的不同而发生阻塞和干涉。

2.工厂布局规划与仿真和建立生产车间的仿真
工厂布局规划与仿真使用华恒三维虚拟布局平台，以三维沉浸式虚拟环境取代传统的二维环境进行布局规划，建立厂房结构、行车、设备、工装、机器人、物流容器、标识线、输送线等生产资源的三维数字模型，并实现交互式设施布置与漫游，大大提高布局规划的效率。（1）实体模型：厂区、车间、装配、试验、仓储等工艺布局等三维模型；（2）工艺流程仿真模型：装配、机加工工艺流程、试验工艺流程、辅助生产工艺流程、物流搬运过程等数据模型。

3.生产线装配工艺过程仿真  
装配工艺过程仿真在三维虚拟环境中，模拟产品或部件的装配操作，包含装配顺序定义、装配路径定义以及人机操作模拟等过程。装配工艺过程仿真通过合理地进行工位内部的设备布局来尽量减少操作时间，满足生产节拍要求；同时要对工人的装配操作进行人机工程学分析，使得操作者不致因疲劳而导致意外的发生。数字化工厂的集成，首先需要强大的界面和数据库系统，将不同复杂层次之间和不同运作功能领域之间的实际数据和模块进行联合使用，常见的应用有：（1）布局规划与仿真-----布局确认与优化（2）零件流的静态分析与动态仿真（3）装配过程平衡（4）复杂的物流操作仿真（5）机器人及复杂运动仿真（6）零件加工仿真（7）人力资源仿真（8）人机工效仿真（9）生产物流系统仿真（10）控制软件测试仿真（11）生产动作控制仿真 数字化工厂DF集成了产品、过程和工厂模型数据库，通过先进的可视化、仿真和文档管理，以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能：提高盈利能力，提高规划质量，缩短产品投产时间，交流透明化，规划过程标准化，胜任的知识管理。

4.生产车间量产后的物流分析及物料配送--物流过程仿真  
基于商品化物流仿真工具，对生产车间物流规划进行建模与仿真，模拟生产过程中车间内加工设备、物料缓冲区、物流设备等运行情况，分析物料阻塞、节拍不平衡、设备等待等问题，提交分析报告，包括产能分析、物流路径的评估与优化、物料输送系统的选择与控制方案的评估、加工工序的评估、物流路径的流量和瓶颈分析、加工设备的利用率等。（1）统计相关数据求出物流量和各种路径的物流强度等，提出方案减轻物流量大的路径或单元的压力，达到运输路线的最优化；（2）输出物料配送计划，通过人工修正和补充提出合理地配送计划。（3）建立物料库存的动态仿真模型，动态模拟库存状态，提出方案减少库存投资和确定合理的库存量。