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数字化工厂

数字化工厂(DF)以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。

数字化工厂(DF)是指以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。

数字化工厂由来

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的制造系统,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。

“数字化工厂”规划系统通过同一的数据平台,通过具体的规划设计和验证预见所有的制造任务,在进步质量的同时减少设计时间,加速产品开发周期,消除浪费,减少为了完成某项任务所需的资源数目等,实现主机厂内部、生产线供给商、工装夹具供给商等的并行工程。

数字化工厂(DF)是企业数字化辅助工程新的发展阶段,包括产品开发数字化、生产准备数字化、制造数字化、管理数字化、营销数字化。除了要对产品开发过程进行建模与仿真外,还要根据产品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真,使生产系统在投入运行前就了解系统的使用性能,分析其可靠性、经济性、质量、工期等,为生产过程优化和网络制造提供支持。

德国工程师协会定义:数字化工厂(DF)是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络,包含仿真和3D/虚拟现实可视化,通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。

数字化工厂(DF)集成了产品、过程和工厂模型数据库,通过先进的可视化、仿真和文档管理,以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能:

●提高盈利能力
●提高规划质量
●缩短产品投产时间
●交流透明化
●规划过程标准化
●胜任的知识管理

“数字化工厂”贯穿整个工艺设计、规划、验证、直至车间生产工艺整个制造过程,在实施过程需要注意系统集成方面的问题,“数字化工厂”不是一个独立的系统,规划时,需要与设计部门的CAD/PDM系统进行数据交换,并对设计产品进行可制造性验证(工艺评审),同时,所有规划还需要考虑工厂资源情况。所以,“数字化工厂”与设计系统CAD/PDM和企业资源管理系统ERP的集成是必须的。同时,“数字化工厂”还有必要把企业已有的规划“知识”(如工时卡、焊接规范等)集成起来,整个集成的底部是PLM构架。

同时,类似于PDM系统和ERP系统,每个企业都有自己的流程和规范,考虑到很多人都在一个环境中协同工作(工艺工程师、设计工程师、零件和工具制造者、外包商、供应商以及生产工程师等),随时会创建大量的数据,所以,“数字化工厂”规划系统也存在客户化定制的要求,如操作界面、流程规范、输出等,主要是便于使用和存取等。

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