數(shù)字化制造技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用

1、線(xiàn)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用摘要：介紹了數(shù)字化制造技術(shù)在一款汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)布局設(shè)計(jì)及裝 配工藝設(shè)計(jì)階段的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)設(shè)計(jì)的同步工程階段，依據(jù) 真模型，詳細(xì)闡明系統(tǒng)構(gòu)建的流程和輸入?yún)?shù)的計(jì)算方法，對(duì)裝配線(xiàn)設(shè)計(jì) 的合理性及裝配工藝的可行性進(jìn)行仿真驗(yàn)證和優(yōu)化，仿真結(jié)果達(dá)到預(yù)期的 DELMIA線(xiàn);仿真0 引言 滿(mǎn)足功能設(shè)計(jì)的前提下，采用合理的物流方式、設(shè)備布局和制造工藝，從 數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用能夠降低規(guī)劃的風(fēng)險(xiǎn)，在整個(gè)制造系統(tǒng)建造之 驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合理因素，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，這樣可以大大避免因前期設(shè)計(jì) 不合理而造成的巨大浪費(fèi)。如此，企業(yè)不僅可以提高制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)建造的 如前文所述，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)是復(fù)雜程度

2、較高的制造系統(tǒng)，在同步 工程階段，根據(jù)廠房空間布局和節(jié)拍等要求，初步確定本文所涉及的裝配 其節(jié)拍匹配，小的差速環(huán)線(xiàn)在一定程度上起到緩存器的作用。整條線(xiàn)的輸 (1)手動(dòng)工位：主要由工人和手動(dòng)工具來(lái)完成該步操作;(2)半自動(dòng)工位：主要由工人配合專(zhuān)用設(shè)備來(lái)完成該步操作;(3)自動(dòng)工位：完全由設(shè)備自動(dòng)完成該步操作。為了能夠在同步工程階段對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行進(jìn)行模擬，從而驗(yàn)證 是否能夠滿(mǎn)足規(guī)劃的產(chǎn)能，計(jì)算機(jī)仿真模型需要盡可能地包含系統(tǒng)實(shí)際運(yùn) 行時(shí)的物理情況，如設(shè)備故障、人員操作失誤、廢品率、不合格產(chǎn)品返修 計(jì)算機(jī)仿真模型是一條虛擬的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)，是對(duì)真實(shí)裝配線(xiàn)上的物 理設(shè)備和其間相互關(guān)系的映射，包括虛擬

3、設(shè)備、虛擬人、虛擬傳送帶、虛 (1)能夠完整準(zhǔn)確地反映制造系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行規(guī)律，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配 過(guò)程進(jìn)行仿真;(2)仿真過(guò)程和結(jié)果能以一種直觀的方式反饋，能夠不斷推動(dòng)裝配 設(shè)計(jì)優(yōu)化，驗(yàn)證裝配線(xiàn)的目標(biāo)產(chǎn)能;(3)提前對(duì)關(guān)鍵的裝配工藝進(jìn)行裝配可行性和人機(jī)工程仿真分析。 發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)仿真模型構(gòu)建及仿真 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)施和論證最佳的制造流程，并能進(jìn)行裝配工藝過(guò)程仿 發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)仿真模型構(gòu)建首先，根據(jù)物理模型構(gòu)建抽象的計(jì)算機(jī)仿真模型，如前所述，發(fā)動(dòng)機(jī) 實(shí)際裝配線(xiàn)布局，構(gòu)建出包含主線(xiàn)、子線(xiàn)、分裝線(xiàn)、緩沖區(qū)、返修區(qū)等對(duì) (1)傳送帶 Conveyor：能夠完全和物理傳送帶對(duì)應(yīng)的仿真模型，主 (2)設(shè)備 Ma

4、chine：和物理設(shè)備相對(duì)應(yīng)的仿真模型，主要設(shè)置所在 工位的生產(chǎn)節(jié)拍和所需組件數(shù)量，只有在滿(mǎn)足組件數(shù)量的前提下，設(shè)備才 備空閑)、 buy (設(shè)備運(yùn)行中)、 block (設(shè)備擁堵)等，便于統(tǒng)計(jì)輸出設(shè) (3)組件單元 Part：對(duì)應(yīng)實(shí)際零部件，是 Machine 等Element 的加 (4)資源庫(kù) Source：主要用于生成 Part 組件，可以理解為倉(cāng)庫(kù)。(5)緩沖單元 Buffer：等同于物理緩沖區(qū)，暫時(shí)存放加工過(guò)程中的 (6)決策點(diǎn) DecPoint：一個(gè)抽象的點(diǎn)，能夠在此點(diǎn)完成組件的上線(xiàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)仿真模型參數(shù)仿真模型構(gòu)建完成以后，需要輸入運(yùn)行參數(shù)，包括每個(gè)工位的設(shè)計(jì)節(jié) MTBF由

5、此，根據(jù)理論公式計(jì)算得到設(shè)備/工位整體MTTR：為了從多角度驗(yàn)證裝配線(xiàn)布局及工位設(shè)計(jì)的合理性和運(yùn)行穩(wěn)定性，提 供更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，本文將人工操作的穩(wěn)定性因素單獨(dú)計(jì)算，同時(shí)考慮爬 緩沖區(qū)容量和托盤(pán)數(shù)量 品返修率本文的產(chǎn)品返修率根據(jù)歷史同類(lèi)產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，如表 數(shù)。綜合返修率算法與單個(gè)工位添加返修率相比，能夠提高仿真結(jié)果的可 真周期 發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)仿真分析結(jié)合上節(jié)的仿真模型和輸入?yún)?shù)，對(duì)多組參數(shù)進(jìn)行組合仿真，從而驗(yàn) 證和優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)規(guī)劃方案的關(guān)鍵參數(shù)，如工位節(jié)拍、關(guān)鍵工位數(shù) 效率 在穩(wěn)定運(yùn)行階段，經(jīng)過(guò) 16 個(gè)月周期的多輪仿真，全局效率保持在90% 工位利用率 定運(yùn)行階段，主線(xiàn)各工位利用率、空閑時(shí)間比率、故障時(shí)間比率等在柱狀 .3 發(fā)動(dòng)機(jī)托盤(pán)數(shù)量敏感度分析結(jié)合初始發(fā)動(dòng)機(jī)托盤(pán)數(shù)量進(jìn)行系統(tǒng)全局效率分析，在滿(mǎn)足效率的前提 下，可以適當(dāng)調(diào)整托盤(pán)數(shù)量和主線(xiàn)返修時(shí)間周期，以節(jié)省相關(guān)費(fèi)用。如圖 本文以某一款發(fā)動(dòng)機(jī)為例構(gòu)