汽车行业
IM体育自动化设备数字化工场总体策画与树立计划超精细分析
IM体育128页MES项目实践经过精解 (售前、出卖、项目实践、项目照料全流程)
本文理会了修建数字化工场的目标、数字化工场总体策画、数字化工场兴办途径因素,以期为我国创筑业的转型升级之道供应参考。
计划以灵敏园区为本原,以IT时间和OT时间为撑持,以前瞻时间为指挥,通过修建撑持使用场景的IOT架构。
广州工场参加了大方的自愿化摆设和音信化使用体系,包括工场级MES出产实施体系,摆设照料体系,质地照料体系,SAP体系,供应商照料体系,WMS体系,AGV智能调整体系,可视化监控体系等。以往各个别系由于本原软件的区别,彼此之间都是孤岛,数据需通过离耳目工体例转换从体系导入此表一个别系。于是,针对区别工业本原软件的面向营业需求的接口二次开垦至合紧要。通过MES联络智能识别RFID体系,从创筑的角度、从出产策动与出产过点动态角度把全豹区别模块从营业的角度串联起来。
为了加疾新产物开垦的步调,通过筑设高效的PLM协同集成平台,竣工揣度机辅帮策画CATIA和研发策画照料软件PDM的体系集成,筑设企业级核心集成BOM体系,对EBOM、MBOM、SBOM举行团结照料。
基于PDM体系的环球数字化协同研发平台、联络CAD、CAE等数字化时间、行使CA PDS的研发数据管控及高职能揣度体系,有用撑持了漫衍于环球多地的造型与总陈设才能、组织策画与职能开垦才能、仿真理会才能、样车筑造与工艺才能及试验验证与评议等才能。
通过CAD与PLM体系集成IM体育,策画职员可能将本机CAD策绘图样等数据直接上传至PLM体系并与其产物物料合系联,竣工物料的电子化签审和产物参数化聚积照料,有用管控了零部件的重用、借用,依托于产物的架构竣工EBOM的敏捷搭筑。
基于整车CAD BOM摆设,对整车的物理集成举行虚拟评审,竣工丈量、断面检讨、3D疏解、静态间隙检讨动态过问检讨,以及可视化叙述;界说静态检讨准绳,依照整车舱室划分,思考区别车型、同动力总成、区别摆设等身分举行界说;界说整车虚拟评审框架,虚拟评审流程;筑设长途协同评审机造及流程。
修建全新的餍足定造化需求的车型摆设选装照料形式;基于核心创筑BOM聚积管控,竣工面向多基地出产的创筑照料形式;买通上下游(工程、创筑、售后)和洽同等的的变换实践管控机造;基于售后工程介入工程计划评估的同步工程策画形式。
竣工以照料虚拟题目为主的策画题目照料,包括题目界说、基本起因、偶尔要领造订、长期要领造订、结果验证、题目封闭等症结的照料;可依照题目发作的阶段、题目发作的周围举行题目分类照料;救援理会图表及叙述天生、下载、揭橥功用。
采用西门子最前辈的“数字双胞胎”智能创筑体系。真正工场与虚拟工场同步运转,真正工场出产时的数据参数、出产境况等都市通过虚拟工场响应出来,虚拟与实际联络,并行使三维可视化时间将出产场景真正露出出来,出产数据及时驱动三维场景中的摆设[7,8],使其形态与真正出产场景同等,从而更充足知道统统出产场景中各摆设的运转状态,抵达监测、理会的目标;通过大数据与理会平台自动化设备,将云端中麇集的海量数据转化、理会、发掘,帮帮工场造订更明智的计划,敏捷普及出产服从、低重本钱和竣工质地标的[9]。重要功用先容如下:
统统厂房的作事分区(冲压、车身、涂装、总装、搜检、物流、仓储等)应依照工业工程的道理举行理会,引入BIM(筑造音信模子),通过三维策画软件举行筑造策画,可能运用数字化创筑仿真软件对摆设构造、产线陈设、车间物流举行仿真,加倍是水、电、气、收集、通讯等管线的策画。
同时,智能厂房计划智能视频监控体系、智能采光与照明体系、透风与空调体系、智能安防体系、智能门禁体系、智能火灾体系等。采用智能视频监控体系,通过人脸识别时间及图像管理时间,过滤视频中无用或滋扰音信、自愿识别区别物体和职员,理会抽取视频源中合节有效音信,剖断监控画面中的分表境况,并以最疾和最佳的体例发出警报或触发其它行动。
通过详明的仿真理会验证,正在策动节点内验证计划可行性、摆设数目及用地面积等音信,有用地将本钱统造正在预算周围内,从而管造线体供应商不对理的预算追加;同时正在前期举行出产才能仿真验证,有用统造本质出产的CT、JPH、摆设开动率及产能结婚;通过数字化理会和搭筑,可能保证摆设装配进度、缩短正在线调试时分。
通过数字化平台将创筑数据相干起来,供应一个创筑数据照料与使用境况,行使虚拟实际时间,竣工工场场景筑模,修建虚拟工场。正在数字模子的音信化,虚拟与实际高度同等的本原上,举行硬件接口开垦和软件功用开垦,筑设虚拟与实际的数据通信与互联自动化设备,搭筑内幕调解的数据收罗、理会、优化平台,竣工基于大数据、物联网的工艺优化和智能出产教导。
基于3D的数字化工艺计划、仿真和优化平台来帮帮恒大新能源汽车筑设高效的、高质地的产物出产工艺计划水准,通过工艺一体化平台,竣工产物策画数据向创筑的同步,工装和工艺派生数据的正在线策画,以及工装与产物数据的相干策画。筑设以组织化数据体例整合正在沿途的产物、工艺、工场、创筑音信,竣工创筑、经过数据音信化和严密化照料。以产物数据、工艺资源数据为本原,正在数字化境况内,举行工艺构造、工艺策画、工艺仿真验证。普及工艺文献编造服从,竣工工艺经历堆集、有用重用,最终竣工策画面向创筑[10]。
通过工艺一体化平台,修建团结工艺数据组织,造成工艺音信模版,竣工工艺经历堆集、有用重用。兴办与PLM体系高度集成的三维数字化协同工艺策画与照料体系,工艺编纂依照树状组织化体例举行结构照料,不妨竣工产物族的扩展和结构,进而搭筑与创筑工艺数据的相干,造成多种类的工艺数据拓展和结构照料。将三维工艺模子、工艺文档等数据直接与对应的工序/工步合系联,全豹工艺数据均依照PBOM层级相合举行结构和显现。工艺输出同时救援二维/三维、视频动画等多种工艺表达方式[11]。
联络集团的营业特质和国表里经历,梳理出工艺学问库,蕴涵准绳工艺库、创筑资源库等,将学问堆集固化并集成到工艺一体化平台,供后续项目工艺计划和理会参考运用[12]。
平常出产经过中工件配有图纸、工艺卡、出产经过记实卡、更改单等纸质文献举动出产凭据。恒大正在智能工场计划中普及音信化终端到每个工位,联络轻量化三维模子和MES体系,车辆抵达工位时,可能依照全部车辆摆设音信正在该工位显示屏终端显示对应当车型摆设的电子工艺卡片,操作工可直接通过工位显示屏查看工艺卡片,而不必要己方去查找并切换;操作工人将可正在终端回收作事指令,回收图纸、工艺、更单等出产数据,可能灵动地顺应出产策动变换、图纸变换和工艺变换。也可能行使智内行机举动终端,杀青出产音信查问等作事。
恒大汽车广州工场纠合寰宇一流的西门子智能创筑音信体系,竣工数据互联互通;集聚德国舒勒、库卡、杜尔,日本发那科等环球顶级汽车工艺配备;竣工时间顶级,品格一流,本钱最优,打造中国汽车工业“新智造”。
伺服直驱的德国舒勒冲压线,高速、柔性、静音、节能。出产速率最疾可达16SPM,可竣工180s敏捷换模;顶级伺服直驱时间可竣工压力弧线编程统造,最优成型性,智能MMS体系可全体监控压力、温度、速率、振动等,大数据理会,竣工自诊断戒备保护和最优化出产;静音78分贝行业最优;能源接纳共享体系节能30%。
2)国内首家将线尾种种庞杂人为功课,竣工自愿化、无人化的下料区,治理了冲压行业线尾痛点。通过高精度的零件特点视觉识别时间,联络呆板人自愿纠偏和工位切换时间,创设性地竣工种种造型零件的全自愿装箱;
3)联络出产实施体系和物联网时间,出产调整智能驱动,各组件无缝结婚,数据无感转达自愿互联,竣工数字灵敏帮力工业出产。
通过传感器举行数据的搜集、存储、理会和管理,摆设自我监控、自我诊断,提前识别摆设分表题目并正确举行保护调养,确保摆设安详不乱运转。
车身车间自愿化率抵达100%IM体育,各出产线上的智能呆板人协同作事,不单能轻松杀青白车身的焊接、定型等工序,还可竣工24幼时全自愿功课,是名副本来的高端智能“黑灯工场”。KA出产线,采用六车型柔性出产线时间,随机切换出产。共611台呆板人,244个NC定位机构,148台AGV,尽力打造餍足多种车型、多种工艺、钢铝羼杂的自愿化、柔性化、生态化、数字化、智能化出产车间。
1)工艺计划:运用数字化本领竣工工艺流程、BOM、工艺文献、焊点分派、资源调配等的工艺音信照料,可普及服从50%;
4)虚拟影像:车身主线表总拼工位运用虚拟影像体系举行监控保护,正在二层游历通道中构造VR体验和数字化双胞胎显现。用户可不进现场,就不妨清爽的左右线体内的出产境况,身临其境的陶醉式体验自愿化线体的车身创筑经过,也可能测试对呆板人举行示教,体验自愿化的兴味。
总装车间采用寰宇顶级德国杜尔装置出产线,集成ABB自愿化及西门子环球开创底盘自愿合装内幕结婚时间,调解西门子环球智能MES体系,竣工高度的“灵敏”工场(HEAD-Factory)。
调解工业4.0、物联网、云揣度等前沿时间,竣工车间及工序间数据互联互通,300多套智能拧紧东西及全流程电检诊断体系,竣工合节音信追溯及大数据照料;
应用数字双胞胎时间帮力产物全性命周期价钱链整合,并通过西门子数字化仿真软件举行虚拟仿真,筑设虚拟与实际映照的工场境况。竣工从策画、工艺、出产一体化,出产、质地和照料的纵向集成。
总装是全豹尺寸偏向最终累积的调集点,新工场新产物导入时尺寸配合有超越呆板识别周围的危急,易导致高停线率,为此南沙工场总装车间参加呆板人75台,计划全部自愿化率抵达20%以上,处于行业当先水准,并对自愿装置涉及的尺寸实测数据举行虚拟结婚,可预知和管理尺寸结婚危急,普及摆设开动率,并对不良数据举行大数据理会IM体育,依照蜕化趋向,找到根因,提前对策锁定(策画题目、车身工艺、总装托盘、装置身分…..)。
广州工场开始以底盘全自愿合装为项目试点,开垦了一套数据互联互通使用计划。车身车间陈设正在线蓝光检测摆设,丈量每台车的尺寸数据;总装正在前后桥区域陈设正在线丈量作事站,丈量每台前后桥总成的装配孔位尺寸;托盘缓存区陈设蓝光检测摆设,丈量托盘定位销尺寸数据;丈量数据通过编码标识后,通过MES体系上传至智能结婚体系中,与质地数据照料体系上传来的来料数据沿途,通过结婚算法,虚拟揣度自愿合装尺寸结婚形态,将结果输出至工位上,提前应对治理。
2)正在出产经过中,通过3D仿真动画与产线PLC及时通讯,竣工实际与虚拟寰宇同步对接,内幕联络,竣工合装工艺经过监控,保障出产安稳运转;
3)新车型导入时先正在虚拟寰宇验证,再举行实车导入,缩短停机改造时分及导入周期,造成工艺优化的闭环。
采用数据互联及大数据使用时间及时监控合装经过质地,保障自愿合装的一次通过率。从车身及总装车间正在线丈量摆设收罗的数据中抓取与合装合系的尺寸数据,上传至工场云端数据核心,依照结婚战术行使统计学合系算法,筑设虚拟结婚模子,正在实车进入合装工位作条件前识别合车危急,并将理会结果反应至各车间工位上,提前应对治理,保障自愿合装高质地通过。
正在云端数据核心将各车间的数据举行搜集、管理、理会,依照质地蜕化趋向预测工艺及工装夹具的调治周期,保障自愿化摆设无障碍常态运转。
智能物流摆设拥有极高的前辈性。单机摆设自愿化水平高,运用业内高职能高牢靠的国际着名品牌,智能摆设功课畅通,同时可竣工无感高效的智能化摆设交互,体系垄断简捷智能,可竣工内幕实际数据互通,帮力数字化工场,基于职能卓异的单机摆设,智能结婚运用场景,最大化施展摆设效率,打造非凡的前辈物流智造。
恒大汽车出产品流体系由PTMS、SRM、EWM、MES体系组成,基于智能化、网联化、数字化的出产标的,打造基于工业4.0准绳下智能驾驶舱照料体系,竣工零部件从供应商端到运输、入厂及上线的全流程照料PTMS与SRM体系竣工了订单与运输严密化照料,EWM体系有用救援物流仓储照料营业,集成体系的智能交互,为无人化、柔性化出产供应了强有力的网联调整救援。
焊装车间物流编造搭筑基于“灵敏物流、绿色物流、灵动物流”的战术[13],正在出产品流修建中导入目前国际上一线智能化摆设供应商研发出产的AGV智能幼车,应用RCS(AGV智能调整体系)与MES(出产照料体系)、EWM(仓储照料体系)互联,竣工自愿化物料分拣和搬运上线,并联络线体视觉取件死板手抵达配送-上件全流程无人化,大大低重了物流本钱并淘汰了职员震荡对出产带来负面影响。
凭借视觉感知死板手和高精度用具,正在重载激光导航AGV的救援下,冲压车间造品物流自线尾劈头,从下线装箱/搬运到入库竣工全流程的物流无人化;通过RFID电子标签的引入,正在出产中的任一症结可对每框零件举行详明追溯,竣工对自造件的全出产经过照料。
总装车间采用了一套智能立体库,打造打倒守旧的幼件拆垛、入库、存储、选取、出库、上线全自愿的智能治理计划自动化设备,行业开创竣工总装车间幼件从收货到上线的全程的无人化。项目参加了两台工业呆板人,一台举行拆垛,一台举行入库、出库功课。此中拆垛呆板人配合可能自练习、自顺应、自计划的3D视觉时间举行敏捷拆垛,拆一箱的均匀时分仅为14S,3D视觉时间的使用以及拆垛夹具的柔性化策画低重了对周转箱及码垛的请求,目前可能竣工5种区别尺寸型号的周转箱大肆码垛体例的拆垛;另一台呆板人正在智能立体库内部,正在体系的统造下举行入库及出库操作,可餍足每幼时120箱的流量请求。
1)通过MES体系与分拣呆板人统造PLC交互,竣工出产音信自愿下发至分拣呆板人,教导呆板人依照出产音信功课;
通过MES体系可竣工柔性化出产普及出产才能,治理了现在照料层合切的题目,能通过MES体系可知道现在订单实施境况、运转境况并取得及时照料报表。体系集成了现场出产及时数据,如出产策动进度、车间出产及时队伍,出产质地数据等,便利出产照料职员及时左右车间现场境况,作出出产优化调治,普及出产服从。MES体系竣工了出产经过透后化,MES体系监控画面通过软件客户端发送至CCR聚积监控室,音信从计划层、照料层,操作层同步转达,为后续出产及出产管职员供应计划救援。
MES体系通过应用RFID和线体上的编码器联络竣精巧车的及时跟踪定位,将车辆定位音信传送到车间线体的ANDON显示屏上,可能实时知道车间的正在成品境况,并通过理会起因继续淘汰正在成品竣工精益出产,能有用的造订出合理的总装出产策动以及各分装线、焊装、涂装的对应节奏和治理焊装车型出产批次以及涂装色彩出产批次的题目[15]自动化设备。能竣工知道车间停线境况,普及了维修可达性。如现场分表必要跨车间管理,现场触发分表Andon,体系会自愿推送央浼音信到对应部分的Andon大屏。
现场工位装配软Andon屏呼唤代替守旧物理按钮呼唤体例,淘汰硬件参加及后期保护本钱。呼唤音信更精准,便利现场急促实时的发送分表音信及央浼音信到对应担负人,普及现场题目治理服从,如现场分表必要跨车间管理,体系会自愿推送央浼音信到对应部分的担负人。
守旧焊点质地检测措施是通过人为破解、超声波检测、涡流正在线检测等本领来统造焊点质地。以上措施都是抽检,不行抵达100%检测,且焊接参数和质地数据没有及时的互通,展现质地题目后去追溯,缺乏时效性。
该体系通过智能仪表丈量收罗温度、振动、电流、电压、水流量等参数,并将参数上传至体系,与焊点质地丈量数据沿途举行理会、磨练,最终取得焊接参数与质地数据的合系性,筑设焊接质地智能预测数据模子。堆集焊接参数和焊接质地的大方数据,与质地题目库沿途举动企业的学问库重淀下来。后续新车型依照车身场所、质料、板厚等音信可能敏捷的正在体系库中找到正确的参数,从而朴实新车型焊接参数调试时分。
摆设自愿化率越来越高,摆设庞杂水平越来越高,对摆设照料请求越来越高,PHM属于智能创筑一个人,通过人为智能和大数据理会管理,普及摆设照料服从。
充足行使冲车涂总已有摆设自带的监测传感器,通过设定的阈值造成简便的预警弧线,替代人为点检俭朴人为工时,从而避免摆设展示大障碍惹起的长时分停机所带来的经济牺牲,同时还能耽误摆设的运用寿命从而低重备品备件的需求。
摆设形态监测体系通过收罗底层传感器的数据,或通过其它同意体例接入摆设的运转、形态等多品种型的数据,对合节摆设的振动、温度及合节参数举行显现和理会。监控室职员或形态监测核心工程师行使网页浏览器即可餍足对合节摆设的形态监测、长途看管及理会的请求。
培训体系救援2人以上的多人协同操作培训,时间职员区别正在VR境况内,举行汽车产线装置操练以及虚拟培训,同时可救援以观望职员身份进入观望。
更便捷、正确地教导产物的出产创筑经过,为操作工人供应加倍直观的工艺教导,而不再只是庞杂、平板的功课教导书和图纸。通过采用AR时间,尽管是才能平常、经历亏欠的运用者,也可能正确地杀青种种各样的现场保护功课[17]。通过智能眼镜运用者可能看到高亮显示的零件,揣度机缘提示运用者依照何种程序怎么装配,大大擢升出产服从并淘汰安详隐患。
前沿时间的继续探寻与精进心灵,对5G及区块链立异时间的使用磋商也正在紧锣密胀的展开中。IM体育自动化设备数字化工场总体策画与树立计划超精细分析