提升工藝開發(fā)質(zhì)量和效率案例

01項目背景

為響應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)快速優(yōu)秀的制造品質(zhì)和不斷加速的更新?lián)Q代的市場需求，某汽車公司急需一款優(yōu)秀的工藝規(guī)劃和工藝仿真軟件來提升焊裝工藝開發(fā)質(zhì)量和效率。

引入最新版本的焊裝工藝規(guī)劃軟件工具（PD）及定制化開發(fā)，實現(xiàn)焊裝工序劃分、工藝分析、工裝開發(fā)、工藝文件輔助編制等功能，同時購買3D仿真工具（PS），基于3D模型的機(jī)器人任務(wù)仿真驗證、工時核算、數(shù)據(jù)發(fā)包、點云技術(shù)應(yīng)用、離線編程、虛擬調(diào)試、生產(chǎn)線投資計算及物流方案的仿真驗證等，提升整個焊裝線的設(shè)計、分析和布局能力，同時實現(xiàn)對于焊裝工藝數(shù)據(jù)的管理和企業(yè)知識庫的搭建和積累，提升制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量。以焊裝線招標(biāo)時采用3D發(fā)包為建設(shè)目標(biāo)，降低焊裝線投資成本，縮短焊裝線的調(diào)試周期。

02實施內(nèi)容

本項目通過西門子Tecnomatix軟件構(gòu)建專屬于東風(fēng)柳汽的工藝平臺，實施內(nèi)容主要包括工藝規(guī)劃、工藝仿真、虛擬調(diào)試導(dǎo)航和軟件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等。

基于該工藝平臺，某汽車廠提升了工藝設(shè)計水平，實現(xiàn)了焊裝工藝部工藝規(guī)劃和仿真的協(xié)同工作。軟件平臺為整個產(chǎn)品制造過程提供了完整的框架，可以進(jìn)行規(guī)劃、分析、仿真、確認(rèn)和優(yōu)化，并能通過團(tuán)隊的協(xié)同作業(yè)大大縮短產(chǎn)品生命周期。

以下就車型導(dǎo)航、虛擬調(diào)試、標(biāo)準(zhǔn)體系和離線校準(zhǔn)4個方面詳細(xì)介紹項目實施內(nèi)容。

2.1. 車型導(dǎo)航業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

· 使用原有模型恢復(fù)軟件相關(guān)的模型線體數(shù)據(jù)，利用車型案例將軟件實施流程固化到客戶自身工作體系中。

· 客戶焊裝項目根據(jù)線體分配給不同供應(yīng)商來完成線體設(shè)計和調(diào)試工作，統(tǒng)一供應(yīng)商反饋的數(shù)據(jù)和資料成為一項難點。

成功關(guān)鍵

· 在多部門以及供應(yīng)商共同作用下，將所有需求的數(shù)據(jù)如三維模型、技術(shù)資料、廠房數(shù)據(jù)等將模擬環(huán)境恢復(fù)，并使用激光測量儀校準(zhǔn)環(huán)境中各個設(shè)備的相對位置。

· 通過走訪充分了解客戶各個部門工作內(nèi)容，再根據(jù)軟件使用流程充分將工作內(nèi)容的執(zhí)行節(jié)點梳理成數(shù)字化業(yè)務(wù)流程，并將此流程應(yīng)用至其它項目中。

· 參考車型導(dǎo)航實施過程，制定供應(yīng)商的軟件使用技術(shù)要求和驗收評審標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到供應(yīng)商數(shù)據(jù)提交一致性成果。

實施成果

項目成功使用軟件完成工藝規(guī)劃、工藝仿真和虛擬調(diào)試導(dǎo)航，并在此期間讓客戶充分了解軟件特性和功能，讓客戶能夠在其它業(yè)務(wù)中更好的使用軟件來完成焊裝相關(guān)工作內(nèi)容。進(jìn)一步強(qiáng)化與供應(yīng)商的溝通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時反饋，提高工作效率和質(zhì)量。

2.2. 虛擬調(diào)試業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

如何實現(xiàn)Simulation Unit連接S300系列PLC與PS軟件信號傳遞。

成功關(guān)鍵

利用STEP7軟件以及修改電腦注冊表的形式，成功輸出Simulation Unit軟件需要的data文件。

實施成果

使用PS軟件的線模式方式，完成現(xiàn)實環(huán)境設(shè)備的動作模擬和信號傳遞，實現(xiàn)主線、地板線和側(cè)圍線三大線體的虛擬調(diào)試工作。并通過這些工作建立虛擬調(diào)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系以及供應(yīng)商的虛擬調(diào)試項目要求和標(biāo)準(zhǔn)。

2.3. 標(biāo)準(zhǔn)體系業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

創(chuàng)建不少于20份數(shù)字化制造體系的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

成功關(guān)鍵

利用車型的導(dǎo)航周期內(nèi)，在不同實施階段編制對應(yīng)工作的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)車型驗證標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用是否合理。

實施成果

車型導(dǎo)航期間編制了從產(chǎn)品要求→項目結(jié)構(gòu)→工藝設(shè)計→數(shù)據(jù)發(fā)包→工藝仿真→虛擬調(diào)試整個流程的標(biāo)準(zhǔn)，以及其它工作內(nèi)容如點云應(yīng)用、CAD集成、PLP管理等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋產(chǎn)品開發(fā)周期內(nèi)工藝部門的所有軟件設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，彌補(bǔ)東風(fēng)柳汽在數(shù)字化制造領(lǐng)域的短板。

2.4. 離線校準(zhǔn)業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

將PS軟件輸出的機(jī)器人離線程序上傳至現(xiàn)場機(jī)器人中，并通過校準(zhǔn)實現(xiàn)離線程序的正常使用。

成功關(guān)鍵

根據(jù)機(jī)器人路徑計算原理，利用三坐標(biāo)的空間坐標(biāo)計算軟件配合使用校準(zhǔn)程序中的user frame。

實施成果

通過高精度的測量和計算，成功將現(xiàn)場所有的離線程序?qū)嶋H偏差縮減到5MM以內(nèi)，在以后的項目應(yīng)用中樹立標(biāo)桿。

03結(jié)語

通過實施西門子Tecnomatix軟件，某汽車廠構(gòu)建起了一個應(yīng)用于工藝設(shè)計的工藝平臺。該平臺根據(jù)不同專業(yè)特點的數(shù)據(jù)和模型，貫穿了整個工藝設(shè)計過程，實現(xiàn)了工藝與產(chǎn)品的同步設(shè)計，并很好的支持了工藝設(shè)計結(jié)果的驗證。同時將標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)航經(jīng)驗等知識進(jìn)行了梳理，嵌入到軟件平臺中，降低數(shù)據(jù)在部門與部門、部門與客戶、部門與現(xiàn)場之間的傳遞周期，提高工作效率，并在工藝設(shè)計過程中進(jìn)行防錯處理，降低重復(fù)錯誤的發(fā)生，提升了工藝設(shè)計質(zhì)量。