http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 05:09:56 來源:中國電子報
提到三維的虛擬仿真技術,人們可能會想到阿凡達等3Ddapian,qishizaizhizaoye,xunifangzhenjishuyijingshenggenkaihua。youqishiduiyuweilaidezhinenggongchangeryan,xunifangzhenjishujiangchengweiqiyeyouhuashengchanliuchengdeliqi。weilaiqiyetongguogoujiansanweishuzihuadegongchang,nenggouduigongsidezhengtidesheji、製造鏈條進行可視化,精細化管理,徹底打開製造過程管理的“黑箱”。
讓製造身臨其境
“隨著信息物理融合係統以及物聯網的發展,數字化工具嵌入到產品設計、研發、生產規劃、生產工程、生產實施以及服務的整個價值鏈,給製造業帶來了巨大的變化。未來的工廠將能夠把生產、供應鏈以及單個客戶的偏好實時地融合起來。” 西門子大中華區首席執行官、西門子(中國)有限公司總裁兼首席執行官赫爾曼向人們表述了未來智能工廠的能力。

qichexingyeyizhizhanzaizhizaoyedegaoduan,qigongchangyeyuelaiyuezhinenghua。zuoweilisangongyedaibiao,qichexingyeyezaibuduanyingyongzhezuixianjindeshuzihuajishu。xunifangzhenjishuzaiqichexingyeyingyongdefeichangshenru,youqishizaigaoduzidonghuadeshengchanxianlingyu。
在中國汽車市場,柯馬(上海)工程有限公司是一家主要的車身焊接、動力總成裝配和加工設備供應商,並於2011年開始製造機器人。在為汽車原始設備製造商製造生產線時,柯馬(上海)經常被客戶要求進行生產線和作業單位模擬測試。柯馬(上海)機械工程師工藝工程經理Riccardo Piegaiabiaoshi,tongguoshiyongxunifangzhenderuanjiangongju,nengzaiduanshijianneimonigengduodeshengchanchangjing,moshiceshidezhuyaomudeshiguihuaheyanzhenggaishengchanxian。julejie,tongguomoshiceshi,keyiyuxianduishengchanxianjinxingyouxiaogaijinheyouhua,jieshenggongchengshijian,congeryouzhuyujianshaochejianzhongdefangongcishu,bimianlangfeijiangdichengben。
例如,模擬測試有時會顯示,由於需要使用某些特定的焊接工具,應更改某個零部件的設計。“我們模擬了所有的BiW(白車身)作業單元,從點焊開始,一直到螺柱焊、激ji光guang焊han接jie等deng更geng加jia先xian進jin的de技ji術shu。雖sui然ran激ji光guang焊han接jie成cheng本ben遠yuan遠yuan高gao於yu點dian焊han,但dan在zai汽qi車che製zhi造zao完wan成cheng後hou的de車che身shen可ke見jian區qu域yu,前qian者zhe比bi後hou者zhe更geng加jia美mei觀guan。通tong過guo使shi用yong軟ruan件jian進jin行xing模mo擬ni測ce試shi,我wo們men向xiang一yi位wei客ke戶hu交jiao付fu了le一yi個ge車che頂ding焊han接jie工gong作zuo站zhan。” Riccardo Piegaia說。
記者了解到,通過應用虛擬仿真技術,工程速度和可視化程度都能得到提升。目前柯馬(上海)公司還能通過采用虛擬仿真技術進行3D機器人模擬測試,而且還實現了整個生產線的可視化,並培育了一個龐大的3D模擬團隊,包括幾十位模擬工程師。
讓流程了如指掌
當(dang)今(jin)的(de)工(gong)廠(chang)正(zheng)麵(mian)臨(lin)著(zhe)來(lai)自(zi)生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)方(fang)麵(mian)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)的(de)挑(tiao)戰(zhan),工(gong)廠(chang)自(zi)身(shen)狀(zhuang)態(tai)和(he)內(nei)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)的(de)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua),正(zheng)嚴(yan)重(zhong)威(wei)脅(xie)著(zhe)生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)企(qi)業(ye)的(de)盈(ying)利(li)能(neng)力(li)。一(yi)些(xie)不(bu)能(neng)控(kong)製(zhi)的(de)意(yi)外(wai)事(shi)故(gu)通(tong)常(chang)造(zao)成(cheng)“開車”的延遲,產品的無謂浪費,嚴重的設備損壞,甚至造成災難性的後果。
對於流程工業(也稱過程工業)而言,由於生產規模大、投資額度高、生產製造具有連續性,工廠一旦“開車”jimianlinfeichanggaodeshengchananquanfengxian,huanjingwuranyaliyuelaiyuedadeng,yinci,liuchenggongyeqiyegengxuyaoshixiantouminghuashengchan,tigaoshengchanxiaolvheshebeiliyonglv,jiangditanpaifang。 通過最小化停機時間和最大化設備利用率提高盈利能力。
“中國的過程工業麵臨著縮短上市時間、促進數字化生產、實現透明化生產與改善自身效率等諸多領域的問題與壓力。” 西門子(中國)有限公司執行副總裁兼過程工業與驅動集團總經理林斌認為,“生產工藝升級改造是問題的關鍵所在。我們麵臨的主要挑戰就是如何提升生產力、生sheng產chan效xiao率lv和he生sheng產chan靈ling活huo性xing。中zhong國guo的de生sheng產chan企qi業ye正zheng在zai尋xun求qiu諸zhu如ru數shu字zi化hua工gong廠chang和he集ji成cheng解jie決jue方fang案an等deng此ci類lei方fang法fa與yu方fang案an。相xiang關guan市shi場chang的de明ming確que需xu求qiu就jiu是shi需xu要yao縮suo短duan產chan品pin上shang市shi周zhou期qi和he實shi現xian透tou明ming化hua生sheng產chan。”
對dui於yu實shi現xian透tou明ming化hua生sheng產chan,目mu前qian,借jie助zhu於yu虛xu擬ni仿fang真zhen技ji術shu,流liu程cheng工gong業ye的de生sheng產chan環huan節jie可ke以yi以yi三san維wei方fang式shi呈cheng現xian在zai電dian腦nao屏ping幕mu,便bian於yu工gong人ren培pei訓xun。一yi旦dan工gong人ren熟shu練lian掌zhang握wo工gong藝yi流liu程cheng對dui設she備bei的de誤wu操cao作zuo率lv就jiu會hui降jiang低di,進jin而er提ti高gao了le設she備bei利li用yong率lv和he安an全quan生sheng產chan係xi數shu,這zhe對dui流liu程cheng工gong業ye而er言yan是shi至zhi關guan重zhong要yao的de。施shi耐nai德de高gao級ji技ji術shu顧gu問wen徐xu曉xiao燕yan告gao訴su記ji者zhe,在zai工gong廠chang正zheng式shi“開車”前和“開車”hou,qiyeyuangongtongguojisuanjishangdegaobaozhenmoniqi,keyijileigongyijingyanheguzhangzhenduanjingyan,tigaochulijinjizhuangkuanghuoyichanggongkuangdenengli,jinertigaogongchangdeanquanxing,yanchanggongchangshebeideshijitouchanshijian。zhezhongxunifangzhenjishunenggourangcaozuoyuanshenlinqijingdizaigongchangligongzuo,suizheyuelaiyueduodecaozuoyuanduigongyiguochengyouzhegengjiashenrudelejie,caozuoyuandezhishishuipinghejishushuipingyesuizhitigao,qiyekeyisuoduan“開車”、“停車”時間,甚至提早“開車”,並減少“開車”實際需要的時間。
當dang然ran,培pei訓xun僅jin僅jin是shi虛xu擬ni仿fang真zhen技ji術shu應ying用yong效xiao果guo的de一yi部bu分fen,在zai實shi際ji生sheng產chan運yun行xing和he維wei護hu中zhong同tong樣yang能neng產chan生sheng效xiao益yi。記ji者zhe了le解jie到dao,虛xu擬ni仿fang真zhen技ji術shu可ke以yi讓rang高gao度du複fu雜za的de過guo程cheng工gong廠chang通tong過guo三san維wei方fang式shi非fei常chang逼bi真zhen地di顯xian示shi出chu來lai的de同tong時shi,工gong廠chang數shu據ju也ye可ke實shi時shi更geng新xin,這zhe樣yang不bu僅jin可ke以yi有you助zhu於yu於yu工gong程cheng設she計ji和he監jian控kong,還hai可ke以yi有you助zhu於yu運yun行xing。服fu務wu和he維wei護hu工gong作zuo也ye可ke以yi更geng高gao效xiao地di計ji劃hua、模mo擬ni和he執zhi行xing。一yi些xie應ying用yong了le虛xu擬ni仿fang真zhen技ji術shu的de工gong業ye軟ruan件jian既ji可ke以yi用yong於yu對dui操cao作zuo人ren員yuan進jin行xing沉chen浸jin式shi培pei訓xun,又you可ke以yi作zuo為wei交jiao付fu工gong具ju完wan成cheng與yu第di三san方fang應ying用yong程cheng序xu交jiao換huan數shu據ju,還hai可ke以yi進jin行xing實shi時shi協xie作zuo。其qi最zui大da的de優you勢shi在zai於yu能neng夠gou以yi較jiao低di的de成cheng本ben和he人ren工gong費fei用yong,提ti供gong工gong廠chang文wen檔dang的de實shi時shi更geng新xin,並bing保bao證zheng生sheng命ming周zhou期qi各ge階jie段duan內nei的de完wan全quan透tou明ming。
還(hai)有(you)一(yi)些(xie)應(ying)用(yong)了(le)虛(xu)擬(ni)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)的(de)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)其(qi)實(shi)質(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)基(ji)於(yu)嚴(yan)格(ge)計(ji)算(suan)的(de)全(quan)麵(mian)而(er)成(cheng)熟(shu)的(de)動(dong)態(tai)過(guo)程(cheng)模(mo)擬(ni)係(xi)統(tong),並(bing)運(yun)用(yong)了(le)基(ji)於(yu)機(ji)理(li)的(de)技(ji)術(shu)和(he)嚴(yan)格(ge)的(de)熱(re)力(li)學(xue)數(shu)據(ju),可(ke)提(ti)供(gong)準(zhun)確(que)而(er)可(ke)靠(kao)的(de)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo),可(ke)用(yong)於(yu)解(jie)決(jue)從(cong)工(gong)程(cheng)研(yan)究(jiu)到(dao)操(cao)作(zuo)員(yuan)培(pei)訓(xun)係(xi)統(tong)等(deng)工(gong)作(zuo)中(zhong)所(suo)遇(yu)到(dao)的(de)最(zui)為(wei)棘(ji)手(shou)的(de)動(dong)態(tai)模(mo)擬(ni)問(wen)題(ti)。用(yong)戶(hu)通(tong)過(guo)這(zhe)些(xie)軟(ruan)件(jian)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)工(gong)藝(yi)設(she)計(ji)、安全分析、控製策略選擇、工廠控製係統校驗、操作員培訓、工廠改進等一係列工作。