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什么是数字化工厂?

什么是数字化工厂

数字化工厂是以资源、操作和产品为核心,将产品生产资源与数据映射到三维虚拟环境中,对产品生产过程进行计算机仿真和优化的虚拟制造系统环境。

数字化工厂是以工艺规划和生产线规划为核心,通过提供虚拟产品开发环境,利用计算机技术和网络技术,实现产品生命周期中各个阶段的功能,达到缩短新产品的上市时间、降低成本、优化设计、提高生产效率和产品的质量。就系统结构而言,其中包括产品工艺分析、工艺规划、工艺审查、生产计划、生产线规划、物流仿真、生产线优化等部分。

在设计部分,CAD 和 PDM系统的应用已相当普及;在生产部分,ERP等相关的信息系统也获得了相当的普及,但在解决“如何制造→工艺设计”这一关键环节上,大部分国内企业还没有实现有效的计算机辅助治理机制,“数字化工厂”技术与系统作为新型制造系统,紧承着虚拟样机(VP)和虚拟制造(VM)的数字化辅助工程,提供了一个制造工艺信息平台,能够对整个制造过程进行设计规划,模拟仿真和治理,并将制造信息及时地与相关部分、供应商共享,从而实现虚拟制造和并行工程,保障生产的顺利进行。

据了解,有数据统计,由于数字化工厂协同快速的研发,可将一款产品的上市时间缩短50%,制造成本降低13%。

数字化工厂的应用

数字化工厂技术对生产工程的各个环节,在不同的层次,小到操作步骤,大到生产单元、生产线乃至整个工厂进行设计、仿真、分析和优化。它从并行工程的基本观点出发,在产品设计阶段就同时考虑和解决生产工程的问题,包括工艺过程设计、工艺装备、机床设备、刀具、生产线或加工单元的布局、人体工程学、生产调度、物料管理等,实现数字化的制造。其结果用于真实工厂的生产制造,如可生成PLC、机器人和数控机床等的程序,控制相关设备完成生产制造。

数字化工厂的实施应用

数字化工厂(DF)的集成,首先需要强大的界面和数据库系统,将不同复杂层次之间和不同运作功能领域之间的实际数据和模块进行联合使用,常见的应用有:

● 布局规划与仿真——布局确认与优化

● 零件流的静态分析与动态仿真

● 装配过程平衡

● 复杂的物流操作仿真

● 机器人及复杂运动仿真

● 零件加工仿真

● 人力资源仿真

● 人机工效仿真

● 生产物流系统仿真

● 控制软件测试仿真

● 生产动作控制仿真


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