风云际变，挑战重重

经营管理

• 面对定制化，差异化的市场需求，产线如何调整应对
• 如何保证产线建设投资正确
• 如何在产线布局方案中做出最优且正确的决策，避免未来车间调整带来的时间和成本浪费
• 选型的软件是否支持企业数字化工厂转型及数字孪生建设
• 选型的软件是否支持产线、工作单元、工位不同级别的生产系统全维度仿真
• 选型的软件对虚拟现实的支持程度如何

产线建设

• 如何快速构建满足仿真要求的三维工厂模型
• 如何确定加工、物流设备数量
• 在制品存缓冲区如何合理设置
• 如何实现有限场地的合理利用
• 如何避免后期生产中出现的碰撞干涉
• 如何保证工位机械臂、操作工人可达性

产线改造

• 如何实现基于现有物理工厂构建虚拟三维工厂模型
• 如何在不影响现有生产的前提下保证改造方案可行
• 产线经过怎么样的改造能保证达到提产目标
• 产线经过怎么样的改造能保证新增产品后多品种混线生产的交期
• 如何发现瓶颈工位，提高产线平衡
• 如何实现产线的物流最优，实现JIT生产

化危为机，应对挑战

达索系统数字工厂解决方案中的虚拟工厂可帮助企业快速搭建三维虚拟工厂模型，执行工厂生产流程仿真及分析，优化工厂布局及物流，提高工厂生产运行效率。在3DEXPERIENCE平台中无需切换软件环境还可进行其他虚拟制造仿真验证，例如虚拟装配、人机工效、机器人搬运、机器人焊接、机器人喷涂、机器人虚拟联调、切削加工、增材制造等。

虚拟工厂解决方案除了具备“可视化”，“可仿真”的数字化工厂特性，还可与PLM、ERP、MES等系统集成，打通企业数据链条。基于搭建的三维虚拟工厂模型可展示真实物理工厂制造执行信息，支持企业未来工厂的“数字孪生”建设。

本方案只对三维虚拟工厂模型搭建及物流仿真进行介绍。

工厂模型快速搭建

• 正向建模

依据工厂二维CAD布局图，精确定位，快速布局工厂三维模型。

软件自带传送带、料箱、料架、工作台桌、通用设备等参数化和非参数化工厂资源模型库。参数化模型可依据实际尺寸调整参数，快速适配。自带多个品牌数量超过1500的机器人模型。

• 逆向建模

 通过扫描实际工厂设施生成点云创建工厂三维模型。

工厂布局验证

基于三维工厂模型环境，可对工位作业人员，机械手的可达范围，大型工件的通过性进行验证。

软件提供不同种族尺寸精确且外型逼真的人体模型。

可对机械设备的运动机构及运动行程进行定义。

可对产品在产线的通过性验证，产品在工位的可达性验证（机器人可达，工人可达），保证工位设计合理性。

工厂物流仿真

可对传送带、AGV等物流要素建模，可设置现场排班、设备故障、返工返修等仿真影响因素。

通过产线连续生产的动态过程仿真展示，直观的查看仿真运行过程中物流是否顺畅，加工设备、缓冲区、物流设备的动态指标数据。

输出仿真结果数据，判断产能满足、排查生产瓶颈、平衡工位负载、提高设备利用、优化物流路线、配置物流资源，设置合理库存。

评估产线的合理化程度，分析产线存在的问题，针对存在的问题进行假设性方案调整，再次运行仿真，直至仿真结果最优，保证一次投资的正确性。

虚拟现实

支持直接连接VR设备，在沉浸式虚拟环境中体验生产制造过程。

项目收益

一般认为，通过工厂虚拟仿真，可为企业带来如下收益：

• 产能提升15%-20%；
• 投资成本减少20%；
• 库存减少：20%；
• 避免出现规划错误，降低投资风险；
• 最大程度利用生产资源。