《大众汽车斯洛伐克Bratislava途锐工厂优化的数字化解决方案（中文版）》.pdf

大众汽车斯洛伐克Bratislava途锐工厂优化的数字化解决方案 作者: Ing. Kňažík Marek f.SimPlan Optimizations (Trnava) Ing. Baumruk Martin f. Siemens PLM Software s.r.o. (Praha) Veröffentlichung: Sept. 2008, Forum Digitale Fabrik 摘要 西门子工业软件的数字化解决方案如何帮助大众汽车优化其在斯洛伐克 Bratislava 途锐工厂的 焊装，涂装和总装线。 本文是这个世界著名汽车制造商从概念设计到现实生产有关规划的真实案例研究。内容涵盖汽车，数字工 厂，生产线设计，流程规划，流程仿真，机器人仿真，白车身，焊接点，工人的动作研究，人体工程学，物 流仿真，识别瓶颈，方案优化，爬坡期支持，优化生产序列，批次大小规模，优化资源规划（工人和机器的 利用率）。 SimPlan 公司对大众斯洛伐克工厂的数字化工厂项目提供项目支持。 日常运行对于企业的利润和成长起着至关重要的作用。无论企业在开发新产品方面如何的积极，只有在生产 设施都高效运行的情况下，企业才能完成它的商业目标并获取竞争优势。从板房到车间, 世界一流的汽车生 产商通过以下措施在整个产品生命周期价值链上实现利润最大化并取得竞争优势: - 加强整个企业中流程创新的可见度，透明度。 - 平衡各种工程资源使之与生产变化相同步，加快产品推向市场的速度。 - 投入资本将市场机遇与产品灵活性相融合. - 通过不断优化生产资源配置与资产投入组合来驱动持续盈利能力的提高。 - 降低成本与潜在的违规风险。 - 领先的制造商在他们的产品生命周期中使用数字化生产方式，因为他们知道成功的创新产品设计与 生产流程效率紧密联系。 使用西门子数字工厂软件进行数字化工厂建设，制造商能够更快地创建工厂模型，并确保在正式投产爬坡前 就能以峰值高效率的运行。工程师可以在虚拟的工厂中观察产量，由此来有效的进行资源配置，避免在现实 工厂中进行问题解决而导致的资源浪费。 西门子软件包保证了大众迅速，精确的创建数字化生产及研究复杂的解决方案。本案例是针对大众途锐工厂 焊装线机器人中心规划的研究。 数字焊装线 焊装流程 –机器人仿真 汽车行业使用最常见的点焊方式来进行金属体焊接。此方法使用高压与电流，融化金属体焊接点的部位，在 冷却后，焊接区域就相互融合在了一起。 1 / 9 专业化的自动设备（硬自动化）是点焊应用于大规模生产的一个基础，很多点可以一次性同时焊接在一起。 该方法快速，但是也具有灵活性极差这个致命的缺点：模式的转变需要重建大量昂贵的机械，这就刺激了制 造商继续生产过时的型号，损害了他们的竞争能力。本文所描述的点焊机器人，为制造业带来了新的灵活 性。使用一个通用或特殊用途的点焊机器人一次焊接一个点，机器人带有一个由多种机械、电气和液压元件 构造而成的焊枪。需要焊接的点，通常有6〜8毫米直径，间距为10〜400毫米，并应距离金属片边缘几毫米 或更远。点焊枪通常有三种状态：全开，半开和关闭。机器人的一只手臂通常是活动的，另外一只要么固定 要么仅能在非常有限的范围内活动。 负责设计机器人生产线的工程部，收到设计部门相关组件的图纸后，工程部门决定焊接点的数量和位置，并 且设计相关夹具。这个流程就是所谓的焊点研究，在生产图纸上标注焊接点。下一阶段，是设计机器人生产 线，经常由同一部门执行，包括： - 给每个机器人分配焊接点 - 给每个机器人分配焊枪和操作柄 - 分配焊接点顺序和机器人顺序 - 放置机器人及互为相关的工作部件 所有这些设计步骤都将在西门子数字化工厂软件中进行 Process Designer Process Designer将三维产品数据，业务操作及资源信息整合。规划人员可以在RobCAD中创建机器人单 元来进行研究。在机器人与各项资源整合后，将之导入Process Designer完成焊装生产线。术语资源指的 是不同焊接工艺所使用的不同类型的机器人，焊接设备例如，夹具，工作台，围栏，保护电路，工人，传送 带等。图1显示了大众途锐后门车体的焊装生产线。 图1：大众途锐后门车体的焊装单元 2 / 9 创建任务操作：规划员描述了焊接与物料的处理、子操作的逻辑顺序过程。下一步规划师的工作是创