数字化工厂介绍

1、会计学1数字化工厂介绍数字化工厂介绍“数字化工厂”的概念1234汽车(供应商）解决方案国内外企业的成功案例效益分析1.MPM的概念(Manufacturing Process Management)1.MPM的概念(Manufacturing Process Management)制造系统投资较大，在系统正式建立与运行之前，难以对这些系统建立后所取得的效益及风险进行确实有效的评估； 不能在产品设计开发的各个阶段，把握产品制造过程各个阶段的实况，不能确实有效地协调设计与制造各阶段的关系，以寻求企业整体全局最优效益;难以在产品正式投产与上市之前，完成产品的设计与生产规划，模拟出产品的制造、使用等未

2、来全过程，发现可能存在的问题(可制造性、成本、效益与风险等);难以准确评估工厂的制造潜能;CAD/PDM“what”ERP/MES“when + where”Bill of Materials(BOM)specific “what”ProductStructurefamily of “whats”做什么怎么做在哪做，何时做产品数据管理企业资源管理UGPRO/ECATIA工艺规划生产线规划MPM模拟仿真 生产线规划工艺设计(eMS)资源零件操作(工艺)CAD/PDM“what”ERP/MES“when + where”Bill of Materials(BOM)specific “what”Pr

3、oductStructurefamily of “whats”“数字化工厂”制造“服务器”统一的底层数据库规划包规划模块 工程包人机工程 生产线仿真工位布局，机器人仿真, 干涉检查实施及协作协同作业eM-Doc时间规划生产计划生产线规划规划管理工艺规划变更管理成本分析文件传输制造网络服务器结构体系工艺规划包规划设计包工艺规划生产线设计混产规划资源平衡工时管理变更管理 成本分析等CADCAM / PDMMicrostation Autocad工厂/生产线(工位)资源工厂布局 生产线布局动态装配工位仿真 人机工程工程模拟仿真包生产&物流仿真包 产能分析仿真计划调度规划仿真协同作业包质量检测

4、包制造过程管理的构架白车身喷漆总装冲压冲 压白 车 身 总 装动 力 系 统喷 漆质 量：工艺规划手段陈旧落后产品的制造规划基本上以人工手段为主，所有的策划过程如工艺规划、工时分析、工位布局、生产线行为分析、物流性能分析、焊接管理、工程图解、产品配置管理、产品变更管理、工程成本分析等都以传统的方式进行。各过程的人员，各自进行设计，再经过协调综合形成最后方案，各个过程极易造成联系疏散孤立，特别是相关工艺信息的查询，传输上，基本上以纸样、磁盘为媒介，没有统一的数据平台。 不具备完善的项目风险控制机制项目的立项，实施过程中没有很好的仿真手段来对工程风险进行预测，在多项目方案优选时不能对特定参数进行量

5、化的精确对比。项目协同能力差同一工程项目所涉及的各个专业间的联系、协调、信息沟通，协作水平只有依靠协调人员的经验来决定，而且很难对以往的工艺，工装设备重复利用并进行标准化储备。没有成熟的工艺规划系统和工艺规划数据平台。利用“数字化工厂”软件建立一个完整的规划和制造工艺信息平台，利用此信息平台规划和工艺人员可方便地进行信息查询，如针对某一焊点，在系统中可以快捷地查询到与此焊点相关的零件，焊枪，操作工位，工装卡具，并可分析此焊接操作的时间及成本。 应用工艺模型应用工艺模型 在哪个操作中进行点焊在哪个操作中进行点焊? ? 哪个零件被焊接哪个零件被焊接? ?Practical Administrati

6、on - 3Practical Administration - 3l 应用此解决方案进行工艺设计。如根据输入的产品零件信息，装配信息和工厂资源信息编制制造工艺规划和工艺流程设计并进行工艺检查。T h e P ro c e s s M o d e l P la tfo rm.零 件 (Part)资 源 (resources)操 作 (operations) l 实现产品变更管理，可对不同配置的车型或经过设计更改的车型实现动态的和及时的工艺信息更改，从而在生产过程中对因产品更改引起的工艺更改进行精确的管理和控制。进行焊接管理，如对焊枪，变压器，控制器，电缆，机器人，工装卡具等进行优化选择，管理并

7、实现标准化工作。 l 利用“数字化工厂”软件可编制各种工艺文件，如焊接工程图解（焊接操作图册） ，白车身制造流程，工艺规划，成本核算，工时分析等文件，2D生产线及工位布局图等。l 实现相关部门的制造信息共享，信息的及时发布与沟通，提高协同工作的效率与工作质量。自动进行投资计算在规划设计时进行成本分析自动生成各种报表-设计规划-成本分析-生产线产量-操作顺序-排产计划总成本,单项成本变量l l 通过网络以电子文档的形式及时发布工艺信息和工作指导网络协同制造的文件报告 工 厂 生 产 线 单 元 操作工作指导/工程实施制造过程设计项目评审及检验立项产品信息制造过程设计1998 Events Whi

8、ch Tecnomatix Intends to Participate#OfficeEventEvent TypeDate StartDate EndPlacePurpose of Participation (e.g. PR, Lead Generation etc.)Space booked1Europe SmauCADMarch 11, 1998March 14, 1998Milano, Italy202Europe ExpoCADMarch 10, 1998March 12, 1998Madrid, Spain203Europe MicadMarch 17, 1998March 20

9、, 1998Paris, France274Europe BIEMHMarch 18, 1998March 23, 1998Bilbao, Spain155Europe CeBITMarch 19, 1998March 25, 1998Hannover, Germany456Europe BiennaleApril 15, 1998Paris, France157Europe IndustrieApril 20, 1998April 25, 1998Hannover, Germany308Europe CIMNov. 30, 1998Birmingham, UK309Europe CAD Sh

10、owGeteborg, Scand.2010Europe ControlMay 12, 1998May 15, 1998Sinsheim, Germany11Europe MetavJan. 16, 1998Jan. 20, 1998Dusseldorf, Germany12Europe EuroMoldDec. ?, 98Frankfurt, Germany13Europe BimuOct. ?, 98Milano, Italy14Europe CitaSep. ?, 98Bilbao, Spain15JapanDesign Engineering & Manufacturing S

11、olutions Expo/ConferenceExhibitionJune 17, 1998June 19, 1998Tokyo (Big Sight), Japan16JapanDigital Engineering Summit (TBD)SeminarFeb. or March1 dayJapan (TBD)together with DENEB, Adept, EAI, Tecop. (Main: case study, academic view)17JapanNihon Tecnomatix User Forum 1998SeminarJuly 2, 1998July 3, 19

12、98Hotel Nikko Tokyo, Japan18JapanNihon Tecnomatix Korena User Forum 1998SeminarTBDTBDKorea (TBD)trying to plan19JapanInteligent Facory Automation System Show 98 KoreaExhibitionSep. 25, 1998Sep. 29, 1998Koex, Koreatrying to plan20USA2122232425成本分析 IDTask Name1Panel-Shop2Product management3Project man

13、agement4User Interface5program generation6User practices repository7UPR Design8UPR Coding9UPR Unit test10UPR System test11User Practices Engine12UPE Design13UPE Coding14UPE Unit test15UPE System test16Structure Analyzer17SA Design18SA Codingcddde1,e2,e3e1,e2,e3e1,e2,e3ff12 981 992 993 994 995 996 99

14、7 998 999 9910 9911 9912 99r1st Quarter2nd Quarter3rd Quarter4th Quarter项目计划文件装配分析工艺过程仿真人机工程分析细节规划生产线仿真工厂项目开始概念确认 设计检验项目确认 白车身制造过程描述 工程工程概念概念规划费用评估加工焊接计划工位布置装配流程设备采购生产流程控制控制细节设计加工设备设计工艺细节设计工位细节设计采购计划和设备工艺文件设备测试及购买设备规划管理经营革新管理计划管理 网络化的协同制造企业和最佳的项目管理流程工程细节生产线建立及平衡评估及计划优化工艺过程建立主要工位 (MWC)Work Performed

15、with eM Planner BIWWork Performed with on various Sub-CellseM-PlannereM-WeldRobcad/UnixProcess Planning & Processdata management3D feasibility study, Geo gun searchRough design of Gun, ToolingWorkcell simulationCreate robot paths & OLPCAD Unix/PCDetailed design and drawings of Gun, Tooling/P

16、C28 首次生产线平衡主要变量设计主要操作分配操作定义采购概念检验物流计划编制计划和资源分配生产线流程验证工位和操作设计工艺文件工作流程布置与计划之间进行通信把生成的工作流程发送到车间管理变更管理计划管理 网络化协同制造企业的项目及更新管理工程规划操作总装解决方案的功能：减少了用于验证装配可行性的模型数量，对复杂的装配干涉问题进行仿真，早期预测和消除工程风险在规划过程中考虑了多种方案的优选早期的人机制造环境的考虑解决多车型同线混装的工艺方案设计和排产计划的制定 效益：减少了生产原型减少了工程冲突发生率装配工艺的早期验证简单安全的装配路径可根据定单安排生产优化总装生产线的物流系统缩短生产准备周期

17、 产品详细设计产品功能定义概念设计CAE产品前期设计产品设计完成模具设计机加工工艺过程规划机加工工艺过程仿真验证工艺过程验证工艺过程仿真车间工艺资源设计加工设计装配工艺过程规划装配工艺过程仿真生产实施缩短项目时间 （针对新产品） 产品 协同工艺设计 并行工程 降低投资成本 缩短生产线的调试时间和提高产量加工特征自动识别，利用典型经验知识库，提高加工精度，减少新的刀具和卡具的设计制造，创建标准化的工作流程和进行信息共享通过制造工艺规划部门与产品设计部门的充分协作，可避免不必要的设计更改，有利于充分利用现有的和标准化的制造资源和工艺模板进行新产品的工艺规划和制造减少和优化机床的数量与布局换刀次数最

18、小化减少机床工作台面的旋转减少刀具无效运动的时间和距离优化操作次序进行数控仿真，减小工程风险进行生产线平衡分析和优化进行生产线物流优化Painting应用仿真工具,可以对复杂的生产制造系统进行模拟仿真优化并可以进行快速有效的分析验证真实的制造系统模型 验证分析分析结果量化仿真模型用于真实制造系统的结论结果转换对复杂的制造体系进行快速建模（如车身线，总装线，发动机线等）对生产线的制造能力进行评估分析和优化生产线的缓冲区尺寸找出瓶颈点并进行优化制定最佳的物流控制策略定义精确的制造系统参数，如生产线实际需要多少工人，设备，控制器等AUDICOMAUABB SuppliersKolton BarHMS

19、MSXJS McNamaraCOMAUGermanyFAW一汽集团EDAGCOMAUITALY一汽大众SAIC上海汽车工业集团SAIC一汽大众 OEM PPHPPHPPHCPHCPHCPHCPHUnder bodyClosures Side PartsFraming TDH每一个车型项目都由一个 PPH和四个 CPHs共同完成PPH 工艺设计部门CPH 生产线制造安装商TDH 工具设计部门 获得的收益：生产准备时间减少到4-6周产品投放市场的时间周期减少到16-18个月使75%的车型通过公用制造平台进行柔性制造与 Daimler (德国)进行技术信息，制造系统和工艺经验德共享用少于25天的时间

20、进行车型制造的生产线转换增加50%的单车利润每年减少 20%的规划投入每年减少5% 装配成本 ） Audi 生产能力操作成本生产能力 制造费用 = 利润资料源于 : 华尔街周刊 & 美国密西根管理协会5040302010产品投放市场的时间 (月)Generation48M 36M(很容易达到)2 36M 24M(进行工程改进)3 24M 12M(应用虚拟制造)241 期待的收益: ( 可避免发生的成本费用 ) 减少15%的项目规划成本 以 $70M 的总装项目为例, 可节省 $10.5M的项目规划费用 15% 的总节省费用体现在第一个项目中为 = $1.57M 供应商40% = $22

21、.4M 减少工程更改 通过网络对设计进行验证 典型工艺的重复利用和标准化 - 5% -$1M 工装卡具 30%$16.8M 对焊枪，卡具的重复利用 减少错误发生率进行变更监控 提高工装设计的可靠性 - 6% -$1M人工工时25%= $ 14M 电子工艺过程表 减少装配强度 将错误率最小化 - 5% -$0.6M场地成本5% = $2.8M 通过仿真提高空间利用率，改善物流设计方案 使场地设计与工艺设计同步进行 - 2% -$0.5M例：项目总投资为 -$56 M + 目标产量=1500 辆/天25% TP rate50% TP rate75% TP rate 瓶 颈 瓶 颈1. 德国宝马（B

22、MW）汽车：减少工艺规划时间 (22 %)减少项目规划时间 (50%)减少规划工作量 (10 %)减少规划投资 (5%)减少多系列产品规划投资 (5 %) l 80（planner）*$120,000(planner cost/year)*20%(increase productivity)=$1,900,000（一百九十万美圆） l 生产准备期间 $33,000,000（三千百万美圆） Company2022年5月3日星期二Location统一的底层数据库规划包规划模块 工程包人机工程 生产线仿真工位布局，机器人仿真, 干涉检查实施及协作协同作业eM-Doc时间规划生产计划生产线规划规划管理

23、工艺规划变更管理成本分析文件传输制造网络服务器产品信息制造过程设计1998 Events Which Tecnomatix Intends to Participate#OfficeEventEvent TypeDate StartDate EndPlacePurpose of Participation (e.g. PR, Lead Generation etc.)Space booked1Europe SmauCADMarch 11, 1998March 14, 1998Milano, Italy202Europe ExpoCADMarch 10, 1998March 12, 1998Ma

24、drid, Spain203Europe MicadMarch 17, 1998March 20, 1998Paris, France274Europe BIEMHMarch 18, 1998March 23, 1998Bilbao, Spain155Europe CeBITMarch 19, 1998March 25, 1998Hannover, Germany456Europe BiennaleApril 15, 1998Paris, France157Europe IndustrieApril 20, 1998April 25, 1998Hannover, Germany308Europ

25、e CIMNov. 30, 1998Birmingham, UK309Europe CAD ShowGeteborg, Scand.2010Europe ControlMay 12, 1998May 15, 1998Sinsheim, Germany11Europe MetavJan. 16, 1998Jan. 20, 1998Dusseldorf, Germany12Europe EuroMoldDec. ?, 98Frankfurt, Germany13Europe BimuOct. ?, 98Milano, Italy14Europe CitaSep. ?, 98Bilbao, Spain15JapanDesign Engineering & Manufacturing Solutions Expo/ConferenceExhibitionJune 17, 1998June 19, 1998Tokyo (Big Sight), Japan16JapanDigital Engineering Summit (TBD)SeminarFeb. or March1 dayJapan (TBD)togeth