數(shù)字化工廠是現(xiàn)代焊裝生產(chǎn)必不可少的技術(shù)

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,如何利用數(shù)字化技術(shù)提高整車制造水平,已經(jīng)成為各廠商亟待解決的問題。通過數(shù)字化工廠系統(tǒng)的應(yīng)用使得白車身整車項(xiàng)目前期工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線規(guī)劃質(zhì)量有了顯著提升,數(shù)字化工廠已經(jīng)成為現(xiàn)代焊裝生產(chǎn)準(zhǔn)備過程中必不可少的技術(shù)。

焊裝生產(chǎn)線是指必須經(jīng)過焊接工藝才能完成完整產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)線，它包括專用焊接設(shè)備，輔助工藝設(shè)備以及各種傳輸設(shè)備等。它由車身總成線和許多分總成線組成，每一條總成線或分總成線又由許多焊裝工位組成。每個(gè)工位由許多定位夾緊夾具、自動(dòng)焊接裝置以及檢測(cè)裝置等設(shè)備以及供電供氣供水裝置組成。線間、工位間通過搬送機(jī)、機(jī)器人等搬送設(shè)備實(shí)現(xiàn)上下料和零部件的傳送，以保證生產(chǎn)線內(nèi)各工位工作的連貫性。

焊裝生產(chǎn)線包括：車身完成線、主焊線、地板總成線、側(cè)圍總成線、移動(dòng)線以及子線。焊裝產(chǎn)線自動(dòng)化程度高，組成復(fù)雜，比如：多臺(tái)焊接機(jī)器人、焊槍、修磨器、換槍盤、氣動(dòng)點(diǎn)定夾具等等。線體上主要的工作是夾具的設(shè)計(jì)制造，和整條線的集成調(diào)試等。在產(chǎn)線開發(fā)過程中與整車廠之間需要交換焊裝工藝方案、車身數(shù)模等，與外部設(shè)備配套商交換產(chǎn)線空間布局信息。而線體商內(nèi)部的協(xié)同就更加頻繁，涉及到多個(gè)專業(yè)和工作組，比如：線體布局、夾具設(shè)計(jì)、工藝方案仿真、電氣控制開發(fā)等等。

目前線體生產(chǎn)線設(shè)計(jì)過程中使用到的開發(fā)工具不知凡幾，有做總體布局的工具、三維設(shè)計(jì)工具、工藝仿真工具、虛擬調(diào)試工具等等。線體商也結(jié)合這些工具的能力開發(fā)了靈活、高效的設(shè)計(jì)方法，比如：先做焊裝工藝仿真、利用仿真工具出槍云、基于槍云做夾具設(shè)計(jì)、再不斷細(xì)化夾具設(shè)計(jì)、過程中不斷為布局提供二維投影、做氣動(dòng)動(dòng)作仿真、基于動(dòng)作仿真做虛擬調(diào)試、作為電氣控制設(shè)計(jì)的輸入等等。

在這個(gè)過程中，出現(xiàn)了諸多協(xié)同上的問題，尤其產(chǎn)線仿真人員和產(chǎn)線布局人員需要共同對(duì)產(chǎn)線整體進(jìn)行調(diào)整，其協(xié)同交互的頻率非常高。比如：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化量大、格式多（JT、Dwg、Stp、Xml、CSV、3dx等等）、交互頻繁、數(shù)據(jù)傳遞鏈路長(zhǎng)、數(shù)據(jù)失真，而數(shù)據(jù)狀態(tài)又沒有控制，因此，整體協(xié)同效率很低、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

西門子數(shù)字化設(shè)計(jì)套件（Teamcenter、TCM、NX、Tecnomatix等）能有效解決上述協(xié)同問題。其中，西門子數(shù)字化制造理念中的"3PR"是其核心思路，"3PR"——Product(產(chǎn)品)、Process(焊裝工藝)、Plant(產(chǎn)線)、Resource(生產(chǎn)資源)。將3PR的理念引用到線體開發(fā)中，需要一些適應(yīng)性的調(diào)整，如下：

Product(產(chǎn)品) —— 白車身零組件、BOM；

Process(工藝) —— 白車身焊裝工藝BOP；

Plant(產(chǎn)線) —— 焊裝產(chǎn)線（線體商主要設(shè)計(jì)工作）；

Resource(資源)—— 產(chǎn)線中全新設(shè)計(jì)的夾具（線體上主要設(shè)計(jì)工作），機(jī)器人等；

從上述調(diào)整我們可以看出，線體商的主要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品其實(shí)是"3PR"中的Plant(產(chǎn)線)和Resource(資源)?；谏鲜龇治?，焊裝產(chǎn)線數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)解決方案的框架如下：

迪基透：焊裝產(chǎn)線數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)解決方案

在此方案框架中，以Teamcenter為支撐平臺(tái)，將NX或其他CAD產(chǎn)生的三維模型，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為JT格式，以Process組織管理焊接工藝、產(chǎn)線、BIW焊接件等，以Plant組織管理產(chǎn)線和資源，將產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)和產(chǎn)線仿真共用的Plant和Resource統(tǒng)一管理，支持產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)人員使用NX Line Designer和產(chǎn)線仿真人員使用Tecnomatix PS進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)和仿真。利用Teamcenter強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和過程管理能力，將產(chǎn)線項(xiàng)目的前期數(shù)據(jù)、產(chǎn)線仿真的數(shù)據(jù)、夾具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、產(chǎn)線布局的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌管理。并且建立各專業(yè)小組的數(shù)據(jù)協(xié)同共享區(qū)，圍繞產(chǎn)線、工藝、資源、槍云圖等進(jìn)行交互。在系統(tǒng)中因?yàn)閿?shù)據(jù)唯一，版本狀態(tài)可控，各專業(yè)小組可及時(shí)獲取到信息，共同協(xié)同工作，并且將中間格式轉(zhuǎn)換為JT格式，大幅提升協(xié)同效率。