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數字化工廠是現代焊裝生產必不可少的技術

--數字化制造理念,數字化設計解決BIW焊裝產線協同問題

供稿:北京迪基透 2020/5/15 11:05:01

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  • 關鍵詞: 數字化工廠 智能制造 焊裝產線協同
  • 摘要:在焊裝產線數字化建設過程中,出現了諸多協同問題,尤其產線仿真人員和產線布局人員協同交互的頻率非常高。迪基透數字化設計套件(Teamcenter、TCM、NX、Tecnomatix等)有效解決協同問題。

隨著汽車工業的發展,如何利用數字化技術提高整車制造水平,已經成為各廠商亟待解決的問題。通過數字化工廠系統的應用使得白車身整車項目前期工藝設計、生產線規劃質量有了顯著提升,數字化工廠已經成為現代焊裝生產準備過程中必不可少的技術。

焊裝生產線是指必須經過焊接工藝才能完成完整產品的綜合生產線,它包括專用焊接設備,輔助工藝設備以及各種傳輸設備等。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。每個工位由許多定位夾緊夾具、自動焊接裝置以及檢測裝置等設備以及供電供氣供水裝置組成。線間、工位間通過搬送機、機器人等搬送設備實現上下料和零部件的傳送,以保證生產線內各工位工作的連貫性。

焊裝生產線包括:車身完成線、主焊線、地板總成線、側圍總成線、移動線以及子線。焊裝產線自動化程度高,組成復雜,比如:多臺焊接機器人、焊槍、修磨器、換槍盤、氣動點定夾具等等。線體上主要的工作是夾具的設計制造,和整條線的集成調試等。在產線開發過程中與整車廠之間需要交換焊裝工藝方案、車身數模等,與外部設備配套商交換產線空間布局信息。而線體商內部的協同就更加頻繁,涉及到多個專業和工作組,比如:線體布局、夾具設計、工藝方案仿真、電氣控制開發等等。

目前線體生產線設計過程中使用到的開發工具不知凡幾,有做總體布局的工具、三維設計工具、工藝仿真工具、虛擬調試工具等等。線體商也結合這些工具的能力開發了靈活、高效的設計方法,比如:先做焊裝工藝仿真、利用仿真工具出槍云、基于槍云做夾具設計、再不斷細化夾具設計、過程中不斷為布局提供二維投影、做氣動動作仿真、基于動作仿真做虛擬調試、作為電氣控制設計的輸入等等。

在這個過程中,出現了諸多協同上的問題,尤其產線仿真人員和產線布局人員需要共同對產線整體進行調整,其協同交互的頻率非常高。比如:數據轉化量大、格式多(JT、Dwg、Stp、Xml、CSV、3dx等等)、交互頻繁、數據傳遞鏈路長、數據失真,而數據狀態又沒有控制,因此,整體協同效率很低、設計周期長、容易出現設計錯誤。

西門子數字化設計套件(Teamcenter、TCM、NX、Tecnomatix等)能有效解決上述協同問題。其中,西門子數字化制造理念中的"3PR"是其核心思路,"3PR"——Product(產品)、Process(焊裝工藝)、Plant(產線)、Resource(生產資源)。將3PR的理念引用到線體開發中,需要一些適應性的調整,如下:

Product(產品) —— 白車身零組件、BOM;

Process(工藝) —— 白車身焊裝工藝BOP;

Plant(產線) —— 焊裝產線(線體商主要設計工作);

Resource(資源)—— 產線中全新設計的夾具(線體上主要設計工作),機器人等;

從上述調整我們可以看出,線體商的主要設計的產品其實是"3PR"中的Plant(產線)和Resource(資源)?;谏鲜龇治?,焊裝產線數字化協同設計解決方案的框架如下:

如何利用數字化技術提高整車制造水平

迪基透:焊裝產線數字化協同設計解決方案

在此方案框架中,以Teamcenter為支撐平臺,將NX或其他CAD產生的三維模型,統一轉換為JT格式,以Process組織管理焊接工藝、產線、BIW焊接件等,以Plant組織管理產線和資源,將產線布局設計和產線仿真共用的Plant和Resource統一管理,支持產線布局設計人員使用NX Line Designer和產線仿真人員使用Tecnomatix PS進行協同設計和仿真。利用Teamcenter強大的數據和過程管理能力,將產線項目的前期數據、產線仿真的數據、夾具設計數據、產線布局的數據進行統籌管理。并且建立各專業小組的數據協同共享區,圍繞產線、工藝、資源、槍云圖等進行交互。在系統中因為數據唯一,版本狀態可控,各專業小組可及時獲取到信息,共同協同工作,并且將中間格式轉換為JT格式,大幅提升協同效率。

審核編輯(王靜)
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