1、Company2022年4月30日星期六Location制造過程管理制造過程管理 (MPM)目錄“數(shù)字化工廠”的概念1234汽車解決方案國內(nèi)外企業(yè)的成功案例效益分析“數(shù)字化工廠”產(chǎn)生的背景 制造業(yè)對(duì)一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)和政治地位至關(guān)重要,以及它在21世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)中的決定性的地位和作用，很多國家尤其是美國等西方發(fā)達(dá)國家都把制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略列為重中之重。 隨著各種現(xiàn)代制造技術(shù)與軟件系統(tǒng)產(chǎn)生、研究與實(shí)踐的不斷深入，“數(shù)字化工廠”(MPM)技術(shù)與系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生了， “數(shù)字化工廠”技術(shù)與系統(tǒng)作為新型制造技術(shù)與系統(tǒng)，是制造業(yè)迎接21世紀(jì)挑戰(zhàn)的有效手段，有助于解決目前存在的以下一些問題: 1.MPM的概念(Man

2、ufacturing Process Management)1.MPM的概念(Manufacturing Process Management)制造系統(tǒng)投資較大，在系統(tǒng)正式建立與運(yùn)行之前，難以對(duì)這些系統(tǒng)建立后所取得的效益及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行確實(shí)有效的評(píng)估； 不能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的各個(gè)階段，把握產(chǎn)品制造過程各個(gè)階段的實(shí)況，不能確實(shí)有效地協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與制造各階段的關(guān)系，以尋求企業(yè)整體全局最優(yōu)效益;難以在產(chǎn)品正式投產(chǎn)與上市之前，完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)規(guī)劃，模擬出產(chǎn)品的制造、使用等未來全過程，發(fā)現(xiàn)可能存在的問題(可制造性、成本、效益與風(fēng)險(xiǎn)等);難以準(zhǔn)確評(píng)估工廠的制造潛能;“數(shù)字化工廠”的IT背景結(jié)構(gòu)CAD/PDM“wh

3、at”ERP/MES“when + where”Bill of Materials(BOM)specific “what”ProductStructurefamily of “whats”做什么做什么怎么做怎么做在哪做，何時(shí)做在哪做，何時(shí)做產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理企業(yè)資源管理企業(yè)資源管理UGPRO/ECATIA工藝規(guī)劃作業(yè)計(jì)劃MPM模擬仿真模擬仿真作業(yè)計(jì)劃作業(yè)計(jì)劃 . 工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)(eMS)資源資源零件零件操作操作(工藝工藝)CAD/PDM“what”ERP/MES“when + where”Bill of Materials(BOM)specific “what”ProductStruc

4、turefamily of “whats”“數(shù)字化工廠”制造制造“服務(wù)器服務(wù)器”The eMPowerTM 數(shù)字化工廠應(yīng)用軟件數(shù)字化工廠應(yīng)用軟件為制造商及其供應(yīng)商提供了一個(gè)制造工藝為制造商及其供應(yīng)商提供了一個(gè)制造工藝平臺(tái)，使企業(yè)能夠?qū)φ麄€(gè)制造過程進(jìn)行設(shè)平臺(tái)，使企業(yè)能夠?qū)φ麄€(gè)制造過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，模擬仿真和管理，并將制造信息及時(shí)計(jì)，模擬仿真和管理，并將制造信息及時(shí)地與相關(guān)部門，供應(yīng)商共享，傳遞與發(fā)布地與相關(guān)部門，供應(yīng)商共享，傳遞與發(fā)布。虛擬制造虛擬制造 并行工程并行工程統(tǒng)一的底層數(shù)據(jù)庫規(guī)劃包規(guī)劃包規(guī)劃模塊 解決方案的結(jié)構(gòu)體系解決方案的結(jié)構(gòu)體系工程包工程包人機(jī)工程 生產(chǎn)線仿真生產(chǎn)線仿真工位布局，工位布

5、局，機(jī)器人仿真機(jī)器人仿真, 干涉檢查干涉檢查實(shí)施及協(xié)作實(shí)施及協(xié)作協(xié)同作業(yè)協(xié)同作業(yè)eM-Doc時(shí)間規(guī)劃生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)線規(guī)劃規(guī)劃管理工藝規(guī)劃變更管理成本分析文件傳輸制造網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系工藝規(guī)劃包工藝規(guī)劃包規(guī)劃設(shè)計(jì)包規(guī)劃設(shè)計(jì)包工藝規(guī)劃工藝規(guī)劃生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)計(jì)劃混產(chǎn)規(guī)劃混產(chǎn)規(guī)劃資源平衡資源平衡工時(shí)管理工時(shí)管理變更管理變更管理 成本分析等成本分析等CADCAM / PDMMicrostation Autocad工廠/生產(chǎn)線(工位)資源工廠工廠布布局局 生產(chǎn)線布局生產(chǎn)線布局動(dòng)態(tài)裝配動(dòng)態(tài)裝配工位仿真 人機(jī)工程工程模擬工程模擬仿真包仿真包生產(chǎn)生產(chǎn)&物流物流仿真包仿真包 產(chǎn)能分析仿真產(chǎn)能分析仿真計(jì)劃調(diào)度規(guī)

6、劃仿真計(jì)劃調(diào)度規(guī)劃仿真協(xié)同作業(yè)包協(xié)同作業(yè)包質(zhì)量檢測(cè)包質(zhì)量檢測(cè)包制造過程管理的構(gòu)架制造過程管理的構(gòu)架MPM擁有專業(yè)的汽車制造過程解決方案白車身白車身噴漆噴漆總裝總裝沖壓沖壓覆蓋了汽車生產(chǎn)的所有制造過程覆蓋了汽車生產(chǎn)的所有制造過程沖沖 壓壓白白 車車 身身 總總 裝裝動(dòng)動(dòng) 力力 系系 統(tǒng)統(tǒng)噴噴 漆漆質(zhì)質(zhì) 量量：工藝規(guī)劃手段陳舊落后工藝規(guī)劃手段陳舊落后產(chǎn)品的制造規(guī)劃基本上以人工手段為主，所有的策劃過程如工藝規(guī)劃、工時(shí)分析、工位布局、生產(chǎn)線行為分析、物流性能分析、焊接管理、工程圖解、產(chǎn)品配置管理、產(chǎn)品變更管理、工程成本分析等都以傳統(tǒng)的方式進(jìn)行。各過程的人員，各自進(jìn)行設(shè)計(jì)，再經(jīng)過協(xié)調(diào)綜合形成最后方案，各

7、個(gè)過程極易造成聯(lián)系疏散孤立，特別是相關(guān)工藝信息的查詢，傳輸上，基本上以紙樣、磁盤為媒介，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)。 不具備完善的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制不具備完善的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制項(xiàng)目的立項(xiàng)，實(shí)施過程中沒有很好的仿真手段來對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在多項(xiàng)項(xiàng)目的立項(xiàng)，實(shí)施過程中沒有很好的仿真手段來對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在多項(xiàng)目方案優(yōu)選時(shí)不能對(duì)特定參數(shù)進(jìn)行量化的精確對(duì)比。目方案優(yōu)選時(shí)不能對(duì)特定參數(shù)進(jìn)行量化的精確對(duì)比。項(xiàng)目協(xié)同能力差項(xiàng)目協(xié)同能力差同一工程項(xiàng)目所涉及的各個(gè)專業(yè)間的聯(lián)系、協(xié)調(diào)、信息溝通，協(xié)作水平只有依同一工程項(xiàng)目所涉及的各個(gè)專業(yè)間的聯(lián)系、協(xié)調(diào)、信息溝通，協(xié)作水平只有依靠協(xié)調(diào)人員的經(jīng)驗(yàn)來決定，而且很難對(duì)以往的工

8、藝，工裝設(shè)備重復(fù)利用并進(jìn)行標(biāo)靠協(xié)調(diào)人員的經(jīng)驗(yàn)來決定，而且很難對(duì)以往的工藝，工裝設(shè)備重復(fù)利用并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化儲(chǔ)備準(zhǔn)化儲(chǔ)備。沒有成熟的工藝規(guī)劃系統(tǒng)和工藝規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)。沒有成熟的工藝規(guī)劃系統(tǒng)和工藝規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)。利用利用“數(shù)字化工廠數(shù)字化工廠”軟件建立一個(gè)完整的規(guī)劃和制造工藝軟件建立一個(gè)完整的規(guī)劃和制造工藝信息平臺(tái)，利用此信息平臺(tái)規(guī)劃和工藝人員可方便地進(jìn)行信息平臺(tái)，利用此信息平臺(tái)規(guī)劃和工藝人員可方便地進(jìn)行信息查詢，如針對(duì)某一焊點(diǎn)，在系統(tǒng)中可以快捷地查詢到信息查詢，如針對(duì)某一焊點(diǎn)，在系統(tǒng)中可以快捷地查詢到與此焊點(diǎn)相關(guān)的零件，焊槍，操作工位，工裝卡具，并可與此焊點(diǎn)相關(guān)的零件，焊槍，操作工位，工裝卡具，并可分析

9、此焊接操作的時(shí)間及成本。分析此焊接操作的時(shí)間及成本。 應(yīng)用工藝模型應(yīng)用工藝模型 在哪個(gè)操作中進(jìn)行點(diǎn)焊在哪個(gè)操作中進(jìn)行點(diǎn)焊? ? 哪個(gè)零件被焊接哪個(gè)零件被焊接? ?Practical Administration - 3Practical Administration - 3l 應(yīng)用此解決方案進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。如根據(jù)輸入的產(chǎn)品零件信息，裝配信息和工廠資源信息編制制造工藝規(guī)劃應(yīng)用此解決方案進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。如根據(jù)輸入的產(chǎn)品零件信息，裝配信息和工廠資源信息編制制造工藝規(guī)劃和工藝流程設(shè)計(jì)并進(jìn)行工藝檢查。和工藝流程設(shè)計(jì)并進(jìn)行工藝檢查。T h e P ro c e s s M o d e l P la tfo r

10、m.零 件 (Part)資 源 (resources)操 作 (operations) l 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品變更管理，可對(duì)不同配置的車型或經(jīng)過設(shè)計(jì)更改的車實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品變更管理，可對(duì)不同配置的車型或經(jīng)過設(shè)計(jì)更改的車型實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的和及時(shí)的工藝信息更改，從而在生產(chǎn)過程中對(duì)因產(chǎn)品型實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的和及時(shí)的工藝信息更改，從而在生產(chǎn)過程中對(duì)因產(chǎn)品更改引起的工藝更改進(jìn)行精確的管理和控制。更改引起的工藝更改進(jìn)行精確的管理和控制。進(jìn)行焊接管理，如對(duì)焊槍，變壓器，控制器，電纜，機(jī)器人，工裝卡具等進(jìn)行進(jìn)行焊接管理，如對(duì)焊槍，變壓器，控制器，電纜，機(jī)器人，工裝卡具等進(jìn)行優(yōu)化選擇，管理并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。優(yōu)化選擇，管理并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。 l

11、 利用利用“數(shù)字化工廠數(shù)字化工廠”軟件可編制各種工藝文件，如焊接工程圖解（焊接操作圖冊(cè)）軟件可編制各種工藝文件，如焊接工程圖解（焊接操作圖冊(cè)） ，白車身制造流程，工藝規(guī)劃，成本核算，工時(shí)分析等文件，白車身制造流程，工藝規(guī)劃，成本核算，工時(shí)分析等文件，2D生產(chǎn)線及工位布局圖等。生產(chǎn)線及工位布局圖等。l l 實(shí)現(xiàn)相關(guān)部門的制造信息共享，信息的及時(shí)發(fā)布與溝通，提高協(xié)同工作的效率與工作實(shí)現(xiàn)相關(guān)部門的制造信息共享，信息的及時(shí)發(fā)布與溝通，提高協(xié)同工作的效率與工作質(zhì)量。質(zhì)量。自動(dòng)進(jìn)行投資計(jì)算自動(dòng)進(jìn)行投資計(jì)算在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行成本分析在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行成本分析自動(dòng)生成各種報(bào)表自動(dòng)生成各種報(bào)表-設(shè)計(jì)規(guī)劃-成本分析-

12、生產(chǎn)線產(chǎn)量-操作順序-排產(chǎn)排產(chǎn)計(jì)劃總成本,單項(xiàng)成本變量l l l 通過網(wǎng)絡(luò)以電子文檔的形式及時(shí)發(fā)布工藝信息和工作指導(dǎo)通過網(wǎng)絡(luò)以電子文檔的形式及時(shí)發(fā)布工藝信息和工作指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的文件報(bào)告網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的文件報(bào)告全面的制造過程管理全面的制造過程管理軟件具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫 工工 廠廠 生生 產(chǎn)產(chǎn) 線線 單單 元元 操作操作工作指導(dǎo)工作指導(dǎo)/工程實(shí)施工程實(shí)施制造過程設(shè)計(jì)制造過程設(shè)計(jì)項(xiàng)目評(píng)審及檢驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)審及檢驗(yàn)立項(xiàng)立項(xiàng)MPM制造過程管理制造過程管理具有層次性的信息協(xié)作具有層次性的信息協(xié)作虛擬制造流程虛擬制造流程產(chǎn)品信息制造過程設(shè)計(jì)1998 Events Which Tecnomatix In

13、tends to Participate#OfficeEventEvent TypeDate StartDate EndPlacePurpose of Participation (e.g. PR, Lead Generation etc.)Space booked1EuropeSmauCADMarch 11, 1998March 14, 1998Milano, Italy202EuropeExpoCADMarch 10, 1998March 12, 1998Madrid, Spain203EuropeMicadMarch 17, 1998March 20, 1998Paris, France

14、274EuropeBIEMHMarch 18, 1998March 23, 1998Bilbao, Spain155EuropeCeBITMarch 19, 1998March 25, 1998Hannover, Germany456EuropeBiennaleApril 15, 1998Paris, France157EuropeIndustrieApril 20, 1998April 25, 1998Hannover, Germany308EuropeCIMNov. 30, 1998Birmingham, UK309EuropeCAD ShowGeteborg, Scand.2010Eur

15、opeControlMay 12, 1998May 15, 1998Sinsheim, Germany11EuropeMetavJan. 16, 1998Jan. 20, 1998Dusseldorf, Germany12EuropeEuroMoldDec. ?, 98Frankfurt, Germany13EuropeBimuOct. ?, 98Milano, Italy14EuropeCitaSep. ?, 98Bilbao, Spain15JapanDesign Engineering & Manufacturing Solutions Expo/ConferenceExhibition

16、June 17, 1998June 19, 1998Tokyo (Big Sight), Japan16JapanDigital Engineering Summit (TBD)SeminarFeb. or March1 dayJapan (TBD)together with DENEB, Adept, EAI, Tecop. (Main: case study, academic view)17JapanNihon Tecnomatix User Forum 1998SeminarJuly 2, 1998July 3, 1998Hotel Nikko Tokyo, Japan18JapanN

17、ihon Tecnomatix Korena User Forum 1998SeminarTBDTBDKorea (TBD)trying to plan19JapanInteligent Facory Automation System Show 98 KoreaExhibitionSep. 25, 1998Sep. 29, 1998Koex, Koreatrying to plan20USA212223242526272829303132333435成本分析 IDTask Name1Panel-Shop2Product management3Project management4User I

18、nterface5program generation6User practices repository7UPR Design8UPR Coding9UPR Unit test10UPR System test11User Practices Engine12UPE Design13UPE Coding14UPE Unit test15UPE System test16Structure Analyzer17SA Design18SA Codingcddde1,e2,e3e1,e2,e3e1,e2,e3ff12 981 992 993 994 995 996 997 998 999 9910

19、 9911 9912 99r1st Quarter2nd Quarter3rd Quarter4th Quarter項(xiàng)目計(jì)劃項(xiàng)目計(jì)劃文件裝配分析工藝過程仿真人機(jī)工程分析人機(jī)工程分析細(xì)節(jié)規(guī)劃生產(chǎn)線仿真生產(chǎn)線仿真工廠白車身解決方案白車身解決方案 - 應(yīng)用于白車身生產(chǎn)準(zhǔn)備和應(yīng)用于白車身生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)制造生產(chǎn)制造 提供了完整的白車身制造工程的規(guī)劃,設(shè)計(jì),管理及項(xiàng)目跟蹤的團(tuán)隊(duì)協(xié)同制造環(huán)境. 主要解決白車身焊接生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃，焊接管理，焊接仿真和裝焊線的布局，同時(shí)應(yīng)用物流模塊對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行物流分析和優(yōu)化。.項(xiàng)目開始項(xiàng)目開始概念確認(rèn)概念確認(rèn) 設(shè)計(jì)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)項(xiàng)目確認(rèn)項(xiàng)目確認(rèn) 白車身制造過程描述白車身制造

20、過程描述 工程工程工程概念概念規(guī)劃概念規(guī)劃費(fèi)用評(píng)估費(fèi)用評(píng)估加工加工焊接計(jì)劃焊接計(jì)劃工位布置工位布置裝配流程裝配流程設(shè)備采購設(shè)備采購生產(chǎn)流程控制生產(chǎn)流程控制控制細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)控制細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)加工設(shè)備設(shè)計(jì)加工設(shè)備設(shè)計(jì)工藝細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工藝細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工位細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)工位細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)采購計(jì)劃和設(shè)備采購計(jì)劃和設(shè)備工藝文件工藝文件設(shè)備測(cè)試及購買設(shè)備測(cè)試及購買設(shè)備規(guī)劃設(shè)備規(guī)劃管理經(jīng)營(yíng)管理經(jīng)營(yíng)革新管理革新管理計(jì)劃管理計(jì)劃管理 網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同制造企業(yè)和最佳的項(xiàng)目管理流程網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同制造企業(yè)和最佳的項(xiàng)目管理流程工程細(xì)節(jié)工程細(xì)節(jié)生產(chǎn)線建立及平衡生產(chǎn)線建立及平衡評(píng)估及計(jì)劃優(yōu)化評(píng)估及計(jì)劃優(yōu)化工藝過程工藝過程白車身裝配工作流程建立主要工位 (MWC

21、)Work Performed with eM Planner BIWWork Performed with on various Sub-CellseM-PlannereM-WeldRobcad/UnixProcess Planning & Processdata management3D feasibility study, Geo gun searchRough design of Gun, ToolingWorkcell simulationCreate robot paths & OLP白車身解決方案的構(gòu)成CAD Unix/PCDetailed design and drawings

22、 of Gun, Tooling/PC28 總裝解決方案總裝解決方案 - 應(yīng)用于總裝的工藝規(guī)劃應(yīng)用于總裝的工藝規(guī)劃 提供了完整的總裝制造工程的規(guī)劃,設(shè)計(jì),管理及項(xiàng)目跟蹤的團(tuán)隊(duì)協(xié)同制造環(huán)境. 主要解決總裝生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃，多車型混線生產(chǎn)管理，復(fù)雜的物流仿真優(yōu)化，根據(jù)定單的排產(chǎn)計(jì)劃和總裝線的布局。.總裝計(jì)劃流程總裝計(jì)劃流程首次生產(chǎn)線平衡主要變量設(shè)計(jì)主要操作分配操作定義采購概念檢驗(yàn)物流計(jì)劃編制計(jì)劃和資源分配生產(chǎn)線流程驗(yàn)證工位和操作設(shè)計(jì)工藝文件工作流程布置與計(jì)劃之間進(jìn)行通信把生成的工作流程發(fā)送到車間管理變更管理計(jì)劃管理 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造企業(yè)的項(xiàng)目及更新管理的項(xiàng)目及更新管理工程工程規(guī)劃規(guī)

23、劃操作操作總裝解決方案的功能：總裝解決方案的功能：減少了用于驗(yàn)證裝配可行性的模型數(shù)量，對(duì)復(fù)雜的裝配干涉問題進(jìn)行仿真，早期預(yù)測(cè)和消除工程風(fēng)險(xiǎn)在規(guī)劃過程中考慮了多種方案的優(yōu)選早期的人機(jī)制造環(huán)境的考慮解決多車型同線混裝的工藝方案設(shè)計(jì)和排產(chǎn)計(jì)劃的制定 效益：效益：減少了生產(chǎn)原型減少了工程沖突發(fā)生率裝配工藝的早期驗(yàn)證簡(jiǎn)單安全的裝配路徑可根據(jù)定單安排生產(chǎn)優(yōu)化總裝生產(chǎn)線的物流系統(tǒng)縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案 - 應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)加工工應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)加工工藝規(guī)劃和發(fā)動(dòng)機(jī)總裝裝配工藝規(guī)劃藝規(guī)劃和發(fā)動(dòng)機(jī)總裝裝配工藝規(guī)劃 提供了完整的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)加工和裝配工藝規(guī)劃,仿真,管理及項(xiàng)目跟蹤的團(tuán)隊(duì)協(xié)同制造環(huán)

24、境. 主要解決發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)加工生產(chǎn)線和裝配生產(chǎn)線的工藝規(guī)劃，加工策略優(yōu)選，刀具和工裝卡具優(yōu)選與NC刀路仿真和機(jī)加工線/裝配先的線平衡，同時(shí)應(yīng)用物流模塊對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行物流分析和優(yōu)化。. 產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝過程管理在生產(chǎn)中的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能定義概念設(shè)計(jì)CAE產(chǎn)品前期設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成模具設(shè)計(jì)機(jī)加工工藝過程規(guī)劃?rùn)C(jī)加工工藝過程仿真驗(yàn)證工藝過程驗(yàn)證工藝過程仿真車間工藝資源設(shè)計(jì)加工設(shè)計(jì)裝配工藝過程規(guī)劃裝配工藝過程仿真生產(chǎn)實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案的效益發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案的效益縮短項(xiàng)目時(shí)間縮短項(xiàng)目時(shí)間 （針對(duì)新產(chǎn)品）（針對(duì)新產(chǎn)品） 產(chǎn)品產(chǎn)品 協(xié)同工藝設(shè)計(jì)協(xié)同工藝設(shè)計(jì) 并行工并行工程程 降低投資成本降低投資成本 縮短生產(chǎn)

25、線的調(diào)試時(shí)間和提高產(chǎn)量縮短生產(chǎn)線的調(diào)試時(shí)間和提高產(chǎn)量加工特征自動(dòng)識(shí)別，利用典型經(jīng)驗(yàn)知識(shí)庫，提高加工精度，減少新的刀具和卡具的設(shè)計(jì)制造，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程和進(jìn)行信息共享通過制造工藝規(guī)劃部門與產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門的充分協(xié)作，可避免不必要的設(shè)計(jì)更改，有利于充分利用現(xiàn)有的和標(biāo)準(zhǔn)化的制造資源和工藝模板進(jìn)行新產(chǎn)品的工藝規(guī)劃和制造減少和優(yōu)化機(jī)床的數(shù)量與布局換刀次數(shù)最小化減少機(jī)床工作臺(tái)面的旋轉(zhuǎn)減少刀具無效運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和距離優(yōu)化操作次序進(jìn)行數(shù)控仿真，減小工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行生產(chǎn)線平衡分析和優(yōu)化進(jìn)行生產(chǎn)線物流優(yōu)化 沖壓模塊沖壓模塊- -沖壓生產(chǎn)線仿真與模具運(yùn)動(dòng)校核沖壓生產(chǎn)線仿真與模具運(yùn)動(dòng)校核 對(duì)噴漆進(jìn)行仿真，優(yōu)化漆膜厚度和噴漆路

26、徑 優(yōu)化選擇噴漆工具 對(duì)自動(dòng)化的噴漆線進(jìn)行快速精確的工藝規(guī)劃PaintingeM-Plant物流仿真模塊原理物流仿真模塊原理應(yīng)用仿真工具,可以對(duì)復(fù)雜的生產(chǎn)制造系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真優(yōu)化并可以進(jìn)行快速有效的分析驗(yàn)證真實(shí)的制造系統(tǒng)真實(shí)的制造系統(tǒng)模型模型 驗(yàn)證驗(yàn)證分析分析分析結(jié)果量化分析結(jié)果量化仿真模型仿真模型用于真實(shí)制造系統(tǒng)的結(jié)論用于真實(shí)制造系統(tǒng)的結(jié)論結(jié)果轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換對(duì)復(fù)雜的制造體系進(jìn)行快速建模（如車對(duì)復(fù)雜的制造體系進(jìn)行快速建模（如車身線，總裝線，發(fā)動(dòng)機(jī)線等）身線，總裝線，發(fā)動(dòng)機(jī)線等）對(duì)生產(chǎn)線的制造能力進(jìn)行評(píng)估對(duì)生產(chǎn)線的制造能力進(jìn)行評(píng)估分析和優(yōu)化生產(chǎn)線的緩沖區(qū)尺寸分析和優(yōu)化生產(chǎn)線的緩沖區(qū)尺寸找出瓶頸點(diǎn)并

27、進(jìn)行優(yōu)化找出瓶頸點(diǎn)并進(jìn)行優(yōu)化制定最佳的物流控制策略制定最佳的物流控制策略定義精確的制造系統(tǒng)參數(shù)，如生產(chǎn)線實(shí)定義精確的制造系統(tǒng)參數(shù)，如生產(chǎn)線實(shí)際需要多少工人，設(shè)備，控制器等際需要多少工人，設(shè)備，控制器等AUDICOMAUABB SuppliersKolton BarHMSMSXJS McNamaraCOMAUGermanyFAW一汽集團(tuán)一汽集團(tuán)EDAGCOMAUITALY一汽大眾一汽大眾SAICSAIC上海汽車工業(yè)集團(tuán)上海汽車工業(yè)集團(tuán)SAICSAIC一汽大眾一汽大眾： OEM PPHPPHPPHCPHCPHCPHCPHUnder bodyClosures Side PartsFraming TD

28、H每一個(gè)車型項(xiàng)目都由一個(gè)每一個(gè)車型項(xiàng)目都由一個(gè) PPH和四個(gè)和四個(gè) CPHs共同完成共同完成PPH 工藝設(shè)計(jì)部門工藝設(shè)計(jì)部門CPH 生產(chǎn)線制造安裝商生產(chǎn)線制造安裝商TDH 工具設(shè)計(jì)部門工具設(shè)計(jì)部門 獲得的收益獲得的收益：生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間減少到生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間減少到4-6周周產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間周期減少到產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間周期減少到16-18個(gè)月個(gè)月使使75%的車型通過公用制造平臺(tái)進(jìn)行柔性制造的車型通過公用制造平臺(tái)進(jìn)行柔性制造與與 Daimler (德國德國)進(jìn)行技術(shù)信息，制造系統(tǒng)和工藝經(jīng)驗(yàn)德共享進(jìn)行技術(shù)信息，制造系統(tǒng)和工藝經(jīng)驗(yàn)德共享用少于用少于25天的時(shí)間進(jìn)行車型制造的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換天的時(shí)間進(jìn)行車型制造的生

29、產(chǎn)線轉(zhuǎn)換增加增加50%的單車?yán)麧?rùn)的單車?yán)麧?rùn)每年減少每年減少 20%的規(guī)劃投入的規(guī)劃投入每年減少每年減少5% 裝配成本裝配成本 在日本尼桑的成功應(yīng)用在日本尼桑的成功應(yīng)用） 在在 德德 國國： 在在 德德 國國： 在在 德德 國國： Audi 在在 法法 國國： ： ： ： ：如何獲取最佳效益? 提高制造工藝規(guī)劃水平對(duì)當(dāng)前的工藝經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行捕捉并進(jìn)行重復(fù)利用（在將來的項(xiàng)目中）在項(xiàng)目開展的早期對(duì)所存在的風(fēng)險(xiǎn)和錯(cuò)誤進(jìn)行檢驗(yàn)，溝通和改進(jìn)可以在5天時(shí)間內(nèi)完成生產(chǎn)線的初步規(guī)劃， 過去則需4-6周 減少項(xiàng)目投資成本應(yīng)用此軟件可快速，準(zhǔn)確和高效地對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行投資評(píng)估對(duì)典型工藝和資源數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)利用應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的工藝模板

30、和工藝經(jīng)驗(yàn) 減少無效的重復(fù)勞動(dòng) 減少項(xiàng)目流程時(shí)間用先進(jìn)的軟件解決方案取代了人工的手工勞動(dòng)在對(duì)工裝卡具的數(shù)據(jù)驗(yàn)證后可立即進(jìn)行這些制造資源的設(shè)計(jì)制造在項(xiàng)目早期階段使各個(gè)部門的人員進(jìn)行信息共享減少投資成本提高工藝質(zhì)量:減少項(xiàng)目時(shí)間 價(jià)值評(píng)估價(jià)值評(píng)估 減少操作成本 減少投資成本 提高工藝質(zhì)量 減少項(xiàng)目時(shí)間 減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間 減少產(chǎn)品轉(zhuǎn)換的制造時(shí)間 生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力操作成本操作成本 生產(chǎn)能力由以下因素生產(chǎn)能力由以下因素制約制約:減少項(xiàng)目時(shí)間減少項(xiàng)目時(shí)間產(chǎn)品面市時(shí)間產(chǎn)品面市時(shí)間 (從設(shè)計(jì)凍結(jié)從設(shè)計(jì)凍結(jié)到投放市場(chǎng)到投放市場(chǎng))生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間 (ramp-up time)在同一條生產(chǎn)線上進(jìn)行在同一條生

31、產(chǎn)線上進(jìn)行不同車型的制造不同車型的制造卓越的物流供應(yīng)管理卓越的物流供應(yīng)管理瓶頸管理瓶頸管理 緩沖區(qū)容量設(shè)計(jì)管理緩沖區(qū)容量設(shè)計(jì)管理制造費(fèi)用由以下因素制約制造費(fèi)用由以下因素制約:每個(gè)項(xiàng)目中的人工時(shí)間每個(gè)項(xiàng)目中的人工時(shí)間質(zhì)量成本質(zhì)量成本投資成本投資成本空間利用率空間利用率生產(chǎn)制造的直接成本生產(chǎn)制造的直接成本廠房建設(shè)的生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)廠房建設(shè)的生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)的成本的成本產(chǎn)品制造速度產(chǎn)品制造速度庫存管理水平庫存管理水平生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力 制造費(fèi)用制造費(fèi)用 = 利潤(rùn)利潤(rùn)產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間變化產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間變化資料源于資料源于 : : 華爾街周刊華爾街周刊 & & 美國密西根管理協(xié)會(huì)美國密西根管理協(xié)會(huì)5050404

32、0303020201010產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間 ( (月月) )GenerationGeneration48M 36M(很容易達(dá)到)2 2 36M 24M(進(jìn)行工程改進(jìn))3 3 24M 12M(應(yīng)用虛擬制造)24241 1 在生產(chǎn)規(guī)劃和工程制造階段的收益在生產(chǎn)規(guī)劃和工程制造階段的收益 在生產(chǎn)規(guī)劃和工程制造階段的收益在生產(chǎn)規(guī)劃和工程制造階段的收益期待的收益期待的收益: ( 可避免發(fā)生的成本費(fèi)用可避免發(fā)生的成本費(fèi)用 ) 減少減少15%的項(xiàng)目規(guī)劃成本的項(xiàng)目規(guī)劃成本 以以 $70M 的總裝項(xiàng)目為例的總裝項(xiàng)目為例, 可節(jié)省可節(jié)省 $10.5M的項(xiàng)目規(guī)劃費(fèi)用的項(xiàng)目規(guī)劃費(fèi)用 15% 的總節(jié)省

33、費(fèi)用體現(xiàn)在第一個(gè)項(xiàng)目中為的總節(jié)省費(fèi)用體現(xiàn)在第一個(gè)項(xiàng)目中為 = $1.57M 減少減少 5% 的項(xiàng)目投資成本的項(xiàng)目投資成本 供應(yīng)商供應(yīng)商40% = $22.4M 減少工程更改減少工程更改 通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證 典型工藝的重復(fù)利用和標(biāo)準(zhǔn)化典型工藝的重復(fù)利用和標(biāo)準(zhǔn)化 - 5% -$1M 工裝卡具工裝卡具 30%$16.8M 對(duì)焊槍，卡具的重復(fù)利用對(duì)焊槍，卡具的重復(fù)利用 減少錯(cuò)誤發(fā)生率減少錯(cuò)誤發(fā)生率進(jìn)行變更監(jiān)控進(jìn)行變更監(jiān)控 提高工裝設(shè)計(jì)的可靠性提高工裝設(shè)計(jì)的可靠性 - 6% -$1M人工工時(shí)人工工時(shí)25%= $ 14M 電子工藝過程表電子工藝過程表 減少裝配強(qiáng)度減少裝配強(qiáng)度 將

34、錯(cuò)誤率最小化將錯(cuò)誤率最小化 - 5% -$0.6M場(chǎng)地成本場(chǎng)地成本5% = $2.8M 通過仿真提高空間利用率，通過仿真提高空間利用率，改善物流設(shè)計(jì)方案改善物流設(shè)計(jì)方案 使場(chǎng)地設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)同步使場(chǎng)地設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)同步進(jìn)行進(jìn)行 - 2% -$0.5M例：項(xiàng)目總投資為例：項(xiàng)目總投資為 -$56 M + 目標(biāo)產(chǎn)量=1500 輛/天25% TP rate50% TP rate75% TP rate 瓶 頸 瓶 頸1. 德國寶馬（BMW）汽車：減少工藝規(guī)劃時(shí)間減少工藝規(guī)劃時(shí)間 (22 %)減少項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)間減少項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)間 (50%)減少規(guī)劃工作量減少規(guī)劃工作量 (10 %)減少規(guī)劃投資減少規(guī)劃投資 (

35、5%)減少多系列產(chǎn)品規(guī)劃投資減少多系列產(chǎn)品規(guī)劃投資 (5 %) l 80（planner）*$120,000(planner cost/year)*20%(increase productivity)=$1,900,000（一百九十萬美圓）一百九十萬美圓） l 生產(chǎn)準(zhǔn)備期間生產(chǎn)準(zhǔn)備期間 $33,000,000 $33,000,000（三千百萬美圓）（三千百萬美圓） Company2022年4月30日星期六LocationL/O/G/O數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)與制造Contents數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化船舶分析數(shù)字化船舶分析數(shù)字化船舶制造數(shù)字化船舶制造數(shù)字化船舶管理數(shù)字化船舶管理4123理解數(shù)

36、字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的基本概念和基本理論，掌握產(chǎn)品數(shù)字化建模、設(shè)計(jì)、分析、制造的過程，學(xué)會(huì)使用常見的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造軟件（SW），了解當(dāng)代數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力，為從事數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造相關(guān)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。課程目標(biāo)課程目標(biāo)第一章 概論數(shù)字化技術(shù)簡(jiǎn)介數(shù)字化技術(shù)簡(jiǎn)介數(shù)字化與制造業(yè)、制造系統(tǒng)數(shù)字化與制造業(yè)、制造系統(tǒng)13工業(yè)革命與信息化工業(yè)革命與信息化數(shù)字化造船數(shù)字化造船42 數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過程 什么是數(shù)

37、字化什么是數(shù)字化 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)便是數(shù)字化設(shè)計(jì)最初的應(yīng)用 隨著研究的深入，數(shù)字化設(shè)計(jì)已經(jīng)不僅僅局限在現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，是基于產(chǎn)品描述的數(shù)字化平臺(tái)，建立基于計(jì)算機(jī)的數(shù)字化產(chǎn)品模型，并在產(chǎn)品開發(fā)全程采用，達(dá)到減少或避免使用實(shí)物模型的一種產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。什么是數(shù)字化什么是數(shù)字化 工業(yè)革命又叫產(chǎn)業(yè)革命，指的是以手工技術(shù)為基礎(chǔ)的資本主義工場(chǎng)手工業(yè)過渡到采用機(jī)器的資本主義工廠制度的過程數(shù)字化的發(fā)展歷程數(shù)字化的發(fā)展歷程- -工業(yè)革命工業(yè)革命三輪汽車三輪汽車1819年橫渡大年橫渡大西洋的輪船西洋的輪船“薩薩凡納凡納“號(hào)號(hào)改良的蒸汽改良的蒸汽機(jī)機(jī)第一臺(tái)電話第一臺(tái)

38、電話愛迪生發(fā)明的愛迪生發(fā)明的電燈電燈第一架飛機(jī)第一架飛機(jī)第二次工業(yè)革命 進(jìn)入電氣時(shí)代進(jìn)入電氣時(shí)代第二次工業(yè)革命的出現(xiàn)歷史條件 時(shí)間：1870年以后1 1、政治政治 19世紀(jì)中期，資本主義制度在世界范圍確立2、市場(chǎng)市場(chǎng) 世界市場(chǎng)初步形成，不斷刺激工業(yè)發(fā)展4、科技科技 近代自然科學(xué)的重大發(fā)展3、資本資本為資本主義發(fā)展提供充足的資本18661866年，德國年，德國人西門子研制人西門子研制成功發(fā)電機(jī)。成功發(fā)電機(jī)。電氣時(shí)代的到來愛迪生發(fā)明的耐用燈泡愛迪生發(fā)明的耐用燈泡電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)20世紀(jì)四五十年代開始的新科學(xué)技術(shù)革命原子能電子計(jì)算機(jī)航空航天（空間技術(shù)）（核心）（核心）第三次科技革命現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的誕生算盤算

39、盤法國人帕斯卡于1642年設(shè)計(jì)出了世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī) 16741674年發(fā)明的乘法計(jì)算機(jī)年發(fā)明的乘法計(jì)算機(jī) 1936年制造的手搖式機(jī)械計(jì)算機(jī)集數(shù)千繼電器的“馬克1號(hào)”全機(jī)電式計(jì)算機(jī)打孔計(jì)算機(jī)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的誕生 第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是1945年在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生的。 隨著科技的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)體積越來越小，運(yùn)算速度越來越快，運(yùn)用范圍越來越快。信息業(yè)的快速發(fā)展-信息革命 英特爾公司-摩爾定律 當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18-24個(gè)月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。信息業(yè)的

40、快速發(fā)展-信息革命 比爾蓋茨-微軟之路（未來之路） 他使計(jì)算機(jī)走進(jìn)人們的日程生活，改變了人們?nèi)粘Ｉ?，改變了人們工作乃至交往的方?帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)軟件這個(gè)行業(yè)信息技術(shù)給制造業(yè)的新變化 隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程加快以及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代制造企業(yè)發(fā)生了重大的變化產(chǎn)品生命周期縮短；交貨期成為主要競(jìng)爭(zhēng)因素；大市場(chǎng)和大競(jìng)爭(zhēng)已基本形成 現(xiàn)代制造業(yè)隨之出現(xiàn)了適應(yīng)這種發(fā)展的新模式，數(shù)字化成為制造業(yè)熱點(diǎn) 中國已成為世界制造大國全部就業(yè)人數(shù)11.27%工業(yè)就業(yè)人數(shù)的90.74%2012年制造業(yè)提供的就業(yè)人數(shù)工業(yè)稅收78.93%總稅收的28.74%2012年全國制造業(yè)創(chuàng)造的稅收2012年全國制造業(yè)貢獻(xiàn)的GDP和

41、出口GDP 總值的29.07%出口總額的 92.06%制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱為什么要發(fā)展數(shù)字化技術(shù)為什么要發(fā)展數(shù)字化技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和通信技術(shù)極大地增強(qiáng)了人類處理和利用信息的能力，因而被統(tǒng)稱為“信息技術(shù)” 信息技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展的主導(dǎo)因素，它不但在急劇地改變著人類的經(jīng)濟(jì)生活，而且以其強(qiáng)大的滲透力進(jìn)入社會(huì)生活的方方面面 信息的應(yīng)用程度已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家或地區(qū)的國際競(jìng)爭(zhēng)力、現(xiàn)代化程度、經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)能力的重要標(biāo)志。 信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造業(yè)業(yè) 在發(fā)達(dá)國家，信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。 信

42、息技術(shù)的應(yīng)用已成為我國重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。利用信息技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，可以提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量；以信息技術(shù)為依托，企業(yè)實(shí)現(xiàn)扁平化管理，可以提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率；圍繞互聯(lián)網(wǎng)開展企業(yè)的信息化應(yīng)用工作，可以使企業(yè)融入全球化經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的敏捷和柔性的個(gè)性化生產(chǎn)，贏得市場(chǎng)。 二、1引起產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整 信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造業(yè)業(yè) 由于微電子和數(shù)字化通信的應(yīng)用，使信息處理的相對(duì)價(jià)格下降，工業(yè)生產(chǎn)從“能源和材料密集型”轉(zhuǎn)向“信息密集型”，產(chǎn)品和裝備由機(jī)械向著機(jī)電轉(zhuǎn)變，呈現(xiàn)出“軟化”和高附加價(jià)值的趨勢(shì)。2促進(jìn)了生產(chǎn)方式的變革 信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造信息技術(shù)的發(fā)展

43、深刻地改變了制造業(yè)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造業(yè)業(yè) 信息技術(shù)在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，發(fā)展了先進(jìn)制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design，CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(Computer Aided Engineering，CAE)和計(jì)算機(jī)輔助制造(Computer Aided Manufacturing，CAM)等成為基本的技術(shù)手段，機(jī)器人、自動(dòng)化裝備、自動(dòng)化生產(chǎn)線受到普遍重視，設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化、智能化程度大大提高。3生產(chǎn)技術(shù)的改變 信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造業(yè)業(yè)4生產(chǎn)效率的改變 信息技術(shù)的發(fā)展使生產(chǎn)具有

44、更大的靈活性，生產(chǎn)信息可以準(zhǔn)確控制、實(shí)時(shí)共享，能夠以快速和低成本為目標(biāo)優(yōu)化生產(chǎn)流程，極大地降低了由于改變產(chǎn)品組合而導(dǎo)致的停工成本，生產(chǎn)的柔性和敏捷性大大提高。信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變了制造業(yè)業(yè) 傳統(tǒng)的產(chǎn)品交換及經(jīng)濟(jì)信息流通方式，絕大部分是通過人與人之間的直接交往實(shí)現(xiàn)的。這種直接的交往加上落后的交通設(shè)施往往將人們的經(jīng)濟(jì)行為局限在一個(gè)非常有限的時(shí)空。 隨著信息時(shí)代的到來，特別是全球互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了世界信息的同步傳播，從而極大地拓展了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的舞臺(tái)。5引起了信息交換方式的改變 1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球”的概念以來，諸如數(shù)字流域、數(shù)字城市、數(shù)字化生存等以

45、數(shù)字為前綴的新概念和新思想大量涌現(xiàn)，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造即為全球數(shù)字化浪潮中的重要一環(huán)。 數(shù)字化程度已經(jīng)成為衡量設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)字化技術(shù)是縮短產(chǎn)品研制周期、降低研制成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑，是建立現(xiàn)代產(chǎn)品快速研制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)字化技術(shù)的提出數(shù)字化技術(shù)的提出 先進(jìn)制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國家級(jí)關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先先進(jìn)制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國家級(jí)關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域發(fā)展領(lǐng)域數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展數(shù)字化技術(shù)與制造業(yè)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 全球化全球化智能化智能化綠色化綠色化虛擬化虛擬化網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之全球化數(shù)字工廠數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之全球化數(shù)字工廠數(shù)字化工廠應(yīng)用為制造商

46、及其供應(yīng)商提供了一個(gè)數(shù)字化工廠應(yīng)用為制造商及其供應(yīng)商提供了一個(gè)制造工藝平臺(tái)，使企業(yè)能夠?qū)φ麄€(gè)制造過程進(jìn)行制造工藝平臺(tái)，使企業(yè)能夠?qū)φ麄€(gè)制造過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，模擬仿真和管理，并將制造信息及時(shí)設(shè)計(jì)，模擬仿真和管理，并將制造信息及時(shí)地與相關(guān)部門，供應(yīng)商共享，傳遞與發(fā)布地與相關(guān)部門，供應(yīng)商共享，傳遞與發(fā)布。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之全球化數(shù)字工廠數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之全球化數(shù)字工廠結(jié)構(gòu)體系工藝規(guī)劃包工藝規(guī)劃生產(chǎn)線設(shè)計(jì)混產(chǎn)規(guī)劃資源平衡工時(shí)管理變更管理 成本分析等CADCAM / PDMMicrostation Autocad工廠工廠/生產(chǎn)生產(chǎn)線線(工位工位)資資源源工廠布局 生產(chǎn)線布局動(dòng)態(tài)裝配工位仿真工位仿真 人機(jī)工程人機(jī)

47、工程生產(chǎn)&物流仿真包 協(xié)同作業(yè)包質(zhì)量檢測(cè)包覆蓋了汽車生產(chǎn)的所有制造過程覆蓋了汽車生產(chǎn)的所有制造過程沖 壓白 車 身 總 裝動(dòng) 力 系 統(tǒng)噴 漆質(zhì) 量 沖壓模塊沖壓模塊- -沖壓生產(chǎn)線仿真與模具運(yùn)動(dòng)校核沖壓生產(chǎn)線仿真與模具運(yùn)動(dòng)校核噴漆模塊噴漆模塊Painting物流仿真模塊原理物流仿真模塊原理應(yīng)用仿真工具應(yīng)用仿真工具, ,可以對(duì)復(fù)雜的生產(chǎn)制造系統(tǒng)進(jìn)行模擬可以對(duì)復(fù)雜的生產(chǎn)制造系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真優(yōu)化并可以進(jìn)行快速有效的分析驗(yàn)證仿真優(yōu)化并可以進(jìn)行快速有效的分析驗(yàn)證真實(shí)的制造系統(tǒng)模型 驗(yàn)證分析分析結(jié)果量化仿真模型用于真實(shí)制造系統(tǒng)的結(jié)論結(jié)果轉(zhuǎn)換物流仿真模塊物流仿真模塊產(chǎn)品的使用和維護(hù)模型以及環(huán)境模型等產(chǎn)品的

48、各種分析模型（可制 造性、可裝配性等）產(chǎn)品的功能和性能仿真模型產(chǎn)品的外觀表示模型產(chǎn)品的CAD模型PDMCAMCAEVRCAD虛擬樣機(jī)是由分布的、不同工具開發(fā)的、甚至異構(gòu)的子模型組成的模型聯(lián)合體數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之虛擬樣機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之虛擬樣機(jī)支持產(chǎn)品開發(fā)制造的全生命周期概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)測(cè)試評(píng)估使用維護(hù)訓(xùn)練需求分析和定義銷毀虛擬樣機(jī)總裝解決方案 - 應(yīng)用于總裝的工藝規(guī)劃應(yīng)用于總裝的工藝規(guī)劃效益：減少了生產(chǎn)原型減少了生產(chǎn)原型減少了工程沖突發(fā)生率減少了工程沖突發(fā)生率裝配工藝的早期驗(yàn)證裝配工藝的早期驗(yàn)證簡(jiǎn)單安全的裝配路徑簡(jiǎn)單安全的裝配路徑可根據(jù)定單安排生產(chǎn)可根據(jù)定單安排生產(chǎn)優(yōu)化總裝生產(chǎn)線的物流系統(tǒng)優(yōu)化總

49、裝生產(chǎn)線的物流系統(tǒng)縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期智能化CAD系統(tǒng)的類型收集整理提供數(shù)據(jù)信息收集整理提供數(shù)據(jù)信息提供接口，簡(jiǎn)化操作流程提供接口，簡(jiǎn)化操作流程帶有知識(shí)庫，可以自行設(shè)計(jì)帶有知識(shí)庫，可以自行設(shè)計(jì)信息檢索型CAD系統(tǒng)人機(jī)交互型CAD系統(tǒng)智能型CAD系統(tǒng)-專家系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之智能化系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)之智能化系統(tǒng)減少減少時(shí)間時(shí)間減少減少投資投資5%5%22%50%10%寶馬汽車寶馬汽車減少工藝規(guī)劃時(shí)間減少工藝規(guī)劃時(shí)間 減少項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)間減少項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)間減少規(guī)劃工作量減少規(guī)劃工作量減少規(guī)劃投資減少規(guī)劃投資 減少多系列產(chǎn)品規(guī)減少多系列產(chǎn)品規(guī)劃投資劃投資 成功案例成功案例生產(chǎn)設(shè)計(jì)期間節(jié)省生產(chǎn)設(shè)

50、計(jì)期間節(jié)省 $33,000,000（三千百萬美圓）（三千百萬美圓） 規(guī)劃效率質(zhì)量的提高規(guī)劃效率質(zhì)量的提高 $1,900,000（一百九十萬美圓）（一百九十萬美圓） 項(xiàng)目投資節(jié)省項(xiàng)目投資節(jié)省 $3,500,000（三百五十萬美圓）（三百五十萬美圓） 總和總和 $38,400,000（三千八百四十萬美圓）（三千八百四十萬美圓）企業(yè)獲得的總效益企業(yè)獲得的總效益第一章 概論數(shù)字化造船數(shù)字化造船船舶行業(yè)的數(shù)字化技術(shù) 是以造船過程的知識(shí)融合為基礎(chǔ),以數(shù)字化建模與優(yōu)化為特征,將信息技術(shù)、先進(jìn)的數(shù)字化制造技術(shù)、先進(jìn)造船技術(shù)和現(xiàn)代造船模式,綜合應(yīng)用于船舶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試與試驗(yàn)、管理和維護(hù)全生命周期的各階段和各方面數(shù)字化造船 以數(shù)