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数字化工场通往将来制造

  以包围产物全生命周期的相关数据为基本,在计较机虚拟情况下,操作三维建模、虚拟仿真等数字化技能,为涵盖从产物设计、出产筹划、工程组态、出产执行,直至后期运营处事在内的出产勾当全代价链打造无缝集成、虚实精准映射的工场办理方案,助力企业实现出产效率、质量、机动性的晋升,以及本钱的下降。数字化工场是计较机虚拟仿真技能、现代数字化制造与先进制造运营打点理念相团结的产品。

  如今,跟着家产4.0高潮的逐渐降温与制造业普遍对付新技能、新理念认知程度的一连提高,越来越多的制造企业开始认识到,家产4.0就像远方的依稀可见的象牙塔,固然并非遥不行及,却也不是旦夕即至。

  正如北京航空航天大学刘强传授于2015年提出的“智能制造三不要”所描写的那样:

  不要在落伍的工艺基本上搞自动化——家产2.0必需先办理的问题(需补自动化的课);

  不要在落伍的打点基本上搞信息化——家产3.0必需先办理的问题(需补成立在现代打点基本上的信息化的课);

  不要在不具备数字化网络化基本时搞智能化——家产4.0必需先办理的问题(数字化网络化需要补课的太多了)。

  也就是说,要实现家产4.0,必需先构建智能工场,而要构建智能工场,必需先打造数字化工场,数字化工场是走向智能制造与实现家产4.0愿景的必由之路。

  数字化工场的发生与成长

  固然CAD与PDM等专注于产物设计的专业软件自降生至今已有二三十年的汗青,但在相当长的时间里,由于缺乏科学有效的数据协同打点手段,研发设计阶段所发生的产物数据与信息,无法实现与后续出产筹划、出产执行环节同步共享,仅能通过认真出产的事恋人员的履历判定布置出产,由信息差池称而造成的一切问题,只能举办被动的应对与处理惩罚,不单严重影响实际出产效率,并且还需包袱由此发生的特别本钱损失。这种由于产物设计与制造环节的数据与信息脱节所激发的各种问题,是制造业的一大痛点。

  跟着制造业竞争的日益剧烈,客户需求的多样化、制造工艺的庞洪水平、市场对付质量与效率的诉求不绝晋升,传统制造业面对庞大挑战。制造企业需要以更短的产物设计制造周期、更快的产物迭代速度、更高的出产效率与更机动的出产方法来应对这种厘革。

  事实上,业界从未遏制利用信息化的手段实验办理这些问题,个中较量著名的办理方案,包罗二十世纪八十年月提出的计较机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System,CIMS),但在企业的详细实践傍边,限于本钱与技能瓶颈问题,尤其是限于体制问题,实施多年见效甚微,无疾而终。

 
  二十世纪九十年月末,基于虚拟制造技能的数字化工场办理方案,慢慢成长起来。它操作数据协同打点、三维建模、虚拟仿真等数字化技能,用统一的数据平台实现产物设计与制造阶段的数据协同,实现从产物研发设计到实际出产制造之间数据与信息的协同与集成,从而填补产物研发设计与出产制造之间的鸿沟,同时在计较机虚拟情况中对物理制造系统与实际出产进程举办仿真,使出产制造进程可以或许在出产线举办实际机关前,可以或许在数字虚拟空间内提前举办验证、调解与优化。在海内较早乐成的例子是九十年月末飞豹全数字样机的开拓乐成,以及所实现的买通设计与制造的一体化办理方案。

  数字化工场的发生与成长

  实践证明,数字化工场办理方案,可以或许辅佐制造企业缩短产物上市周期、低落产物研发本钱、消除信息差池称所造成的本钱与效率损失、提跨越产线设置与机关效率、低落出产线潜在妨碍与风险、淘汰出产制造进程中的不确定性等。

  什么是数字化工场?

  连年来,数字化工场逐渐成为海表里制造业企业存眷的重点,详细的实践与应用也实现了快速成长,可是业内对付数字化工场寄义的解读,却是千差万别,至今也没有告竣统一的认识。

  德国工程师协会对付数字化工场的界说是:数字化工场(DF)是由数字化模子、要领和东西组成的综合网络,包括仿真和3D/虚拟现实可视化,通过持续的、不间断的数据打点集成在一起。数字化工场集成了产物、进程和工场模子数据库,通过先进的可视化、仿真和文档打点,提高产物的质量和出产进程所涉及的质量和动态机能。

  按照市场上的主流概念与详细的事情实践,笔者更倾向于将数字化工场领略为本文开篇给出的界说。

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