Company02六月2024Location制造過程管理(MPM)數(shù)字化工廠目錄“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興旺國家都把制造業(yè)開展戰(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(ManufacturingProcessManagement)1.MPM的概念(ManufacturingProcessManagement)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、本錢、效益與風(fēng)險(xiǎn)等);難以準(zhǔn)確評(píng)估工廠的制造潛能;“how〞“數(shù)字化工廠〞的IT背景結(jié)構(gòu)PointSolutionsCAD/

PDM“what”ERP/MES“when+where”BillofMaterials(BOM)specific“what〞Product

Structurefamilyof“whats〞做什么怎么做在哪做，何時(shí)做產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理企業(yè)資源管理UGPRO/ECATIA工藝規(guī)劃作業(yè)方案TheeMPowerTM數(shù)字化工廠應(yīng)用軟件

為制造商及其供給商提供了一個(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)

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，供給商共享，傳遞與發(fā)布。

虛擬制造并行工程統(tǒng)一的底層數(shù)據(jù)庫規(guī)劃包規(guī)劃模塊

解決方案的結(jié)構(gòu)體系工程包人機(jī)工程

生產(chǎn)線仿真工位布局，機(jī)器人仿真,干涉檢查實(shí)施及協(xié)作協(xié)同作業(yè)eM-Doc時(shí)間規(guī)劃生產(chǎn)方案生產(chǎn)線規(guī)劃規(guī)劃管理工藝規(guī)劃變更管理本錢分析文件傳輸制造網(wǎng)絡(luò)效勞器

國內(nèi)汽車制造領(lǐng)域的需求

為了迎接市場的挑戰(zhàn)進(jìn)一步減少本錢和提高生產(chǎn)率，各制造企業(yè)都在尋求更好的技術(shù)來對(duì)其生產(chǎn)制造領(lǐng)域進(jìn)行支持和改進(jìn)，我們應(yīng)用“數(shù)字化工廠〞解決方案所到達(dá)的目標(biāo)是：提高生產(chǎn)制造能力優(yōu)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)縮短生產(chǎn)線設(shè)計(jì)規(guī)劃的時(shí)間減少投資本錢對(duì)工程的風(fēng)險(xiǎn)可進(jìn)行精確的預(yù)測和控制建立統(tǒng)一高效的制造信息平臺(tái)，各部門協(xié)同作業(yè)縮短新產(chǎn)品投放市場的時(shí)間國內(nèi)汽車制造企業(yè)在制造領(lǐng)域存在的問題：工藝規(guī)劃手段陳舊落后 產(chǎn)品的制造規(guī)劃根本上以人工手段為主，所有的籌劃過程如工藝規(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、工程本錢分析等都以傳統(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)綜合形成最前方案，各個(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，根本上以紙樣、磁盤為媒介，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)。不具備完善的工程風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制工程的立項(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，在多工程方案優(yōu)選時(shí)不能對(duì)特定參數(shù)進(jìn)行量化的精確比照。工程協(xié)同能力差同一工程工程所涉及的各個(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)以往的工藝，工裝設(shè)備重復(fù)利用并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化儲(chǔ)藏。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)。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)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的文件報(bào)告全面的制造過程管理工藝細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)生產(chǎn)性能分析生產(chǎn)制造流程及分析制造工藝過程設(shè)計(jì)車間制造決策層經(jīng)理工程師車間工作指導(dǎo)/工程實(shí)施制造過程設(shè)計(jì)工程評(píng)審及檢驗(yàn)立項(xiàng)制造流程開發(fā)工藝細(xì)節(jié)分析車間生產(chǎn)生產(chǎn)性能分析產(chǎn)品制造流程及分析生產(chǎn)方案和工藝編制MPM制造過程管理

具有層次性的信息協(xié)作項(xiàng)目開始時(shí)間概念確認(rèn)

設(shè)計(jì)檢驗(yàn)項(xiàng)目確認(rèn)

白車身制造過程描述

工程工程概念概念規(guī)劃費(fèi)用評(píng)估加工焊接計(jì)劃工位布置裝配流程設(shè)備采購生產(chǎn)流程控制控制細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)加工設(shè)備設(shè)計(jì)工藝細(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)備工藝文件設(shè)備測試及購買設(shè)備規(guī)劃管理經(jīng)營革新管理計(jì)劃管理

網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同制造企業(yè)和最佳的項(xiàng)目管理流程工程細(xì)節(jié)生產(chǎn)線建立及平衡評(píng)估及計(jì)劃優(yōu)化工藝過程白車身裝配工作流程2導(dǎo)入零件CAD模型零件明細(xì)表焊點(diǎn)及屬性13零件分組4導(dǎo)入焊點(diǎn)5將焊點(diǎn)分配給零件建立主要工位(MWC)6確認(rèn)焊點(diǎn)屬性7建立主次工序WorkPerformedwitheMPlannerBIWWorkPerformedwitheM-WeldonvariousSub-Cells10焊槍的優(yōu)化選擇9焊接路徑檢驗(yàn)8形成焊接工藝11將焊槍分配給焊點(diǎn)12儲(chǔ)存工位輸出ROBCAD建立工位文件白車身解決方案的應(yīng)用將給企業(yè)帶來了巨大的實(shí)際效益：

具體表達(dá)為：完整的工廠，生產(chǎn)線2D/3D布局圖。-節(jié)省時(shí)間40%(Audi)

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，可以提早進(jìn)行工藝規(guī)劃。-規(guī)劃時(shí)間減少60%(BMW)減少工程規(guī)劃的工作量30%〔BMW〕

綜合的焊接管理–減少焊接信息查詢的時(shí)間75%(LineBuilder)加強(qiáng)焊點(diǎn)管理–減少喪失焊點(diǎn)80%(Paslin)提高資源的利用率85%-

(Audi，CHRYSLER)

與制造仿真的集成-減少規(guī)劃時(shí)間50%〔MAZDA，BMW〕15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)劃機(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)解決方案的效益縮短工程時(shí)間〔針對(duì)新產(chǎn)品〕產(chǎn)品–協(xié)同工藝設(shè)計(jì)–并行工程

降低投資本錢縮短生產(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)立標(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，可防止不必要的設(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eM-Plant物流仿真模塊eM-Plant物流仿真模塊的功能和作用：對(duì)復(fù)雜的制造體系進(jìn)行快速建?！踩畿嚿砭€，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)估分析和優(yōu)化生產(chǎn)線的緩沖區(qū)尺寸找出瓶頸點(diǎn)并進(jìn)行優(yōu)化制定最正確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)際需要多少工人，設(shè)備，控制器等“數(shù)字化工廠〞軟件〔MPM〕

在全球汽車行業(yè)的應(yīng)用在美國：福特：〔Ford〕裝配解決方案 FinalAssembly,BIW，MACHINING01-05開始實(shí)施協(xié)同作業(yè)方案－eMS通用汽車〔GM〕白車身解決方案 Body-in-white,UG克萊斯勒〔Chrysler〕白車身解決方案 Body-in-white,CATIA

美國通用汽車及其供給商OEMPPHPPHPPHCPHCPHCPHCPHUnderbodyClosuresSidePartsFramingTDH每一個(gè)車型工程都由一個(gè)PPH和四個(gè)CPHs共同完成PPH–工藝設(shè)計(jì)部門CPH–生產(chǎn)線制造安裝商TDH–工具設(shè)計(jì)部門2001年7月美國通用汽車GM的所有供給商開始使用MPM系統(tǒng)以配合GM的協(xié)同制造要求美國克萊斯勒汽車公司

在白車身，沖壓方面長期，廣泛地采用了Tecnomatix公司的MPM制造過程管理解決方案剛剛簽署了用于大型車制造的MPM制造過程管理軟件合同在吉普J(rèn)eep車型上開始了總裝解決方案的開發(fā)應(yīng)用獲得的收益：生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間減少到4-6周產(chǎn)品投放市場的時(shí)間周期減少到16-18個(gè)月使75%的車型通過公用制造平臺(tái)進(jìn)行柔性制造與Daimler(德國)進(jìn)行技術(shù)信息，制造系統(tǒng)和工藝經(jīng)驗(yàn)德共享用少于25天的時(shí)間進(jìn)行車型制造的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換增加50%的單車?yán)麧櫭磕隃p少20%的規(guī)劃投入每年減少5%裝配本錢福特汽車〔Ford〕TX在美國最早的合作伙伴之一*白車身解決方案，發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案，總裝解決方案2001年五月開始實(shí)施協(xié)同作業(yè)方案－Ems今年初剛與TX簽定了五千萬美圓的合同，在五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)字化制造信息平臺(tái)

在日本:

本田：車身解決方案發(fā)動(dòng)機(jī)，總裝解決方案馬自達(dá)：白車身，發(fā)動(dòng)機(jī)，裝配解決方案現(xiàn)在所有的工程工程在實(shí)施前必須進(jìn)行100%的仿真檢驗(yàn)。平均一個(gè)車型在投產(chǎn)前要進(jìn)行20000個(gè)仿真檢驗(yàn)。投產(chǎn)周期平均縮短了30%。在日本尼桑的成功應(yīng)用*利用機(jī)器人生產(chǎn)線仿真工具〔ROBCAD〕為34個(gè)機(jī)器人設(shè)計(jì)了1200個(gè)程序，每個(gè)機(jī)器人上都超過了20個(gè);*在一條生產(chǎn)線上可以同時(shí)制造四種車型;*建立生產(chǎn)線從5個(gè)月變成了3個(gè)月;*程序設(shè)計(jì)時(shí)間縮短25%,優(yōu)化時(shí)間縮短30%;NISSANSHATAI〔日本〕

在德國：

VW群眾汽車解決方案已成功地全面實(shí)施開始進(jìn)行IT環(huán)境的系統(tǒng)集成應(yīng)用此軟件進(jìn)行供給商系統(tǒng)的評(píng)價(jià)VW轎車，卡車系列開始使用MPM并應(yīng)用于生產(chǎn)線物流管理Skoda斯柯達(dá)已經(jīng)開始采購MPM軟件解決方案車身解決方案總裝解決方案

在德國：

BMW寶馬汽車–應(yīng)用“數(shù)字化工廠〞的歷史：BMW于1997年開始在白車身和總裝系統(tǒng)應(yīng)用TecnomatixeM-Power解決方案。在1998年BMW和Tecnomatix開始成為合作伙伴eM-Planner已經(jīng)在BMW的最重要的工程部門廣泛應(yīng)用，包括三大產(chǎn)品系列的7個(gè)車型和所有的變形車系列.現(xiàn)在有165個(gè)eM-Planner的實(shí)際應(yīng)用者在BMW工作此解決方案擔(dān)負(fù)了BMW的所有工程管理和規(guī)劃工作

在德國：

Audi奧迪已經(jīng)完成了白車身解決方案第二階段的實(shí)施工作所有的供給商都使用了MPM解決方案來配合奧迪的生產(chǎn)制造

在法國：

PSA集團(tuán)：標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司白車身，總裝，發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案已全面應(yīng)用雷諾：總裝，白車身解決方案

在意大利：

菲亞特：白車身、動(dòng)力總成解決方案 Car-BodySolution MachiningSolution依維克：裝配解決方案：AssemblySolution在韓國：

現(xiàn)代汽車：白車身、裝配和動(dòng)力總成解決方案 Car-Body Assembly MachiningKIA企亞完成了用于eDM工程的白車身解決方案的第一階段采購正方案白車身解決方案第二階段的采購和總裝解決方案的實(shí)施在中國：上海群眾：生產(chǎn)線仿真eM-plant〔SiMPLE++)1999年機(jī)器人生產(chǎn)線仿真：eM-Workplace(Robcad) 2000年 發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案：2001年白車身解決方案：2003年 白車身解決方案深化應(yīng)用：2004 上海汽車工業(yè)集團(tuán)：2003-2004年-白車身解決方案

在中國：一汽集團(tuán)： 2002年5月應(yīng)用“白車身解決方案〞〔Bodyinwite) 現(xiàn)在一汽集團(tuán)規(guī)劃部進(jìn)行實(shí)施工作一汽群眾： 2004：正在進(jìn)行“白車身解決方案〞的工程一汽解放：2004物流解決方案〔西區(qū)新總裝〕一汽轎車：白車身解決方案實(shí)施“數(shù)字化工廠〞制造過程管理工程將為國內(nèi)汽車制造企業(yè)帶來巨大的收益如何獲取最正確效益?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〔在將來的工程中〕在工程開展的早期對(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，過去那么需4-6周減少工程投資本錢應(yīng)用此軟件可快速，準(zhǔn)確和高效地對(duì)工程進(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)化的工藝模板和工藝經(jīng)驗(yàn)減少無效的重復(fù)勞動(dòng)減少工程流程時(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)制造在工程早期階段使各個(gè)部門的人員進(jìn)行信息共享企業(yè)將從以下三個(gè)方面獲得收益并行工程減少試生產(chǎn)時(shí)間縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期減少工藝規(guī)劃時(shí)間時(shí)間成本效率最大限度地減少了工程更改量

減少了人工操作量

減少了原型車的使用可重復(fù)利用生產(chǎn)設(shè)備減少重復(fù)工作建立典型工藝，經(jīng)驗(yàn)庫信息共享生產(chǎn)線和工藝摸板的快速拷貝減少操作本錢提高工藝驗(yàn)證水平通過以下方法提高生產(chǎn)能力:更好的數(shù)據(jù)管理使用更好的軟件工具來提高工藝設(shè)計(jì)和工藝確認(rèn)能力利用先進(jìn)工藝知識(shí)庫來提高效率和質(zhì)量對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行捕捉和重復(fù)利用在生產(chǎn)制造的早期階段對(duì)工藝進(jìn)行模擬，測試仿真，優(yōu)化改進(jìn)在5天的時(shí)間內(nèi)對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證–〔現(xiàn)在為4-6周〕減少投資本錢縮短生產(chǎn)驗(yàn)證時(shí)間對(duì)現(xiàn)有的工裝卡具進(jìn)行重復(fù)利用更精確的本錢評(píng)估分析減少因工程更改而發(fā)生的制造費(fèi)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行工藝驗(yàn)證提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門與產(chǎn)品制造部門間的協(xié)作水平減少產(chǎn)品原型提高虛擬仿真的水平提高工藝質(zhì)量通過以下途徑消除工藝缺陷:進(jìn)行實(shí)時(shí)的工藝過程跟蹤，及時(shí)更新工藝數(shù)據(jù)利用數(shù)字化的模擬仿鎮(zhèn)對(duì)工藝進(jìn)行早期優(yōu)化通過各部門協(xié)同工作提高工藝規(guī)劃水平使工藝工程部門與生產(chǎn)車間有更好的信息交流，協(xié)作渠道，實(shí)現(xiàn)并行制造減少工程時(shí)間

對(duì)典型工藝進(jìn)行重復(fù)利用更快更輕松地得到三維數(shù)據(jù)自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間提高工藝預(yù)顯和工藝驗(yàn)證水平在生產(chǎn)準(zhǔn)備期間減少工程失誤減少重復(fù)工作的時(shí)間減少工程更改量減少工位調(diào)整和卡具調(diào)整時(shí)間使車間專家在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)制造工藝進(jìn)行早期設(shè)計(jì)和模擬使制造專家早期介入工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)線制造商和工廠設(shè)計(jì)院進(jìn)行信息共享價(jià)值評(píng)估減少操作本錢減少投資本錢提高工藝質(zhì)量減少工程時(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)能力操作成本

生產(chǎn)能力由以下因素制約:減少工程時(shí)間產(chǎn)品面市時(shí)間(從設(shè)計(jì)凍結(jié)到投放市場)生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間(ramp-uptime)在同一條生產(chǎn)線上進(jìn)行不同車型的制造卓越的物流供給管理瓶頸管理緩沖區(qū)容量設(shè)計(jì)管理制造費(fèi)用由以下因素制約:每個(gè)工程中的人工時(shí)間質(zhì)量本錢投資本錢空間利用率生產(chǎn)制造的直接本錢廠房建設(shè)的生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)的本錢產(chǎn)品制造速度庫存管理水平生產(chǎn)能力制造費(fèi)用=利潤產(chǎn)品投放市場的時(shí)間變化資料源于

:華爾街周刊&美國密西根管理協(xié)會(huì)5040302010產(chǎn)品投放市場的時(shí)間(月)Generation48M~36M(很容易到達(dá))236M~24M(進(jìn)行工程改進(jìn))324M~12M(應(yīng)用虛擬制造)今天的標(biāo)準(zhǔn)241在生產(chǎn)規(guī)劃和工程制造階段獲得收益在生產(chǎn)規(guī)劃和工程制造階段的收益

所有的工藝信息有一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)所有的規(guī)劃根據(jù)是高度集成的制造方案可從多個(gè)方案中優(yōu)化選擇現(xiàn)有的工藝信息和以前的知識(shí)庫可被重復(fù)利用工藝信息可被所有的過程參與者共享在生產(chǎn)規(guī)劃和工程制造階段的收益期待的收益:(可防止發(fā)生的本錢費(fèi)用)減少15%的工程規(guī)劃本錢以$70M的總裝工程為例,可節(jié)省$10.5M的工程規(guī)劃費(fèi)用15%的總節(jié)省費(fèi)用表達(dá)在第一個(gè)工程中為=$1.57M

~減少工程投資本錢減少5%的工程投資本錢供給商40%=$22.4M

減少工程更改

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

-5%-$1M

工裝卡具30%$16.8M

對(duì)焊槍，卡具的重復(fù)利用

減少錯(cuò)誤發(fā)生率進(jìn)行變更監(jiān)控

提高工裝設(shè)計(jì)的可靠性

-6%-$1M人工工時(shí)25%=$14M

電子工藝過程表

減少裝配強(qiáng)度

將錯(cuò)誤率最小化

-5%-$0.6M場地本錢5%=$2.8M

通過仿真提高空間利用率，改善物流設(shè)計(jì)方案

使場地設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)同步進(jìn)行

-2%-$0.5M例：工程總投資為-$56M投資費(fèi)用的節(jié)省+縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間產(chǎn)量

時(shí)間在生產(chǎn)準(zhǔn)備期間的汽車生產(chǎn)能力生產(chǎn)準(zhǔn)備目標(biāo)產(chǎn)量=1500輛/天25%TPrate50%TPrate75%TPrate瓶頸瓶頸本錢目標(biāo)生產(chǎn)準(zhǔn)備開始時(shí)間生產(chǎn)準(zhǔn)備+6-9周生產(chǎn)準(zhǔn)備+9-15周5%在第一年期間Upto40%Bestcase目標(biāo)主要原因：

工藝不成熟

工藝經(jīng)驗(yàn)需逐步積累

大量的工程變更和工藝調(diào)整生產(chǎn)準(zhǔn)備

生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化前的生產(chǎn)準(zhǔn)備成本目標(biāo)時(shí)間StartofRampUp(SRU)SRU+3weeks進(jìn)行優(yōu)化后的生產(chǎn)準(zhǔn)備Ramp-UpProductionSRU+6-9weeksSRU+9-15weeks10%實(shí)際成功案例：1.

德國寶馬〔BMW〕汽車：?減少工藝規(guī)劃時(shí)間(22%)?減少工程規(guī)劃時(shí)間(50%)?減少規(guī)劃工作量(10%)?減少規(guī)劃投資(5%)?減少多系列產(chǎn)品規(guī)劃投資(5%)

實(shí)際成功案例：德國寶馬〔BMW〕汽車減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間企業(yè)獲得的效益:1．減少了一周的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，可提前一周〔5天〕正式投產(chǎn)2．正式投產(chǎn)期間每天生產(chǎn)1500量車，正式投產(chǎn)后每量車比在生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)減少制造費(fèi)用$2000。生產(chǎn)準(zhǔn)備期間每天可生產(chǎn)500量車，每量車的制造費(fèi)用為$3000,采用白車身解決方案后可節(jié)省10%，整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備期間節(jié)省的投資計(jì)算如下：

5X(days)*1500(car/day)*$2,000=$22.500,000+10%*70(days)*500(av.Car/dayduringram-upperiod)*$3,000=$10.500,000共為$33,000,000〔三千三百萬美圓〕l

提高了工程規(guī)劃效率與能力企業(yè)獲得的效益:企業(yè)有80位規(guī)劃人員，每位規(guī)劃者每年用在工作中的費(fèi)用為$120,000,因?yàn)椴捎昧斯に囈?guī)劃模塊，提高了工作效率與質(zhì)量，每人可節(jié)約20%的費(fèi)用。獲得的效益計(jì)算如下：

80〔planner〕*$120,000(plannercost/year)*20%(increaseproductivity)=$1,900,000〔一百九十萬美圓〕l

減少了工程投資企業(yè)獲得的效益:每條生產(chǎn)線的投資為$50M到$70M〔五千萬到七千萬美圓〕采用新技術(shù)后使制造資源得到了重復(fù)利用，優(yōu)化了通用設(shè)備的利用率并進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，明確了供給商的責(zé)任，企業(yè)可節(jié)省5%的資金：5%*$50M-$70M=$2,500,000-$3,500,000(三百五十萬美圓)

企業(yè)獲得的總效益為：

?生產(chǎn)準(zhǔn)備期間 $33,000,000〔三千百萬美圓〕?規(guī)劃效率與質(zhì)量的提高$1,900,000〔一百九十萬美圓〕?工程投資節(jié)省$3,500,000〔三百五十萬美圓〕?總和 $38,400,000〔三千八百四十萬美圓〕

Company02六月2024Location謝謝北京迪基透科技L/O/G/O

數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)與制造上海海事大學(xué)課件Contents數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化船舶分析數(shù)字化船舶制造數(shù)字化船舶管理4123理解數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的根本概念和根本理論，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)和開展趨勢，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)用奠定根底。課程目標(biāo)第一章概論數(shù)字化技術(shù)簡介數(shù)字化與制造業(yè)、制造系統(tǒng)13工業(yè)革命與信息化數(shù)字化造船4265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)字化的根本過程什么是數(shù)字化66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，到達(dá)減少或防止使用實(shí)物模型的一種產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。什么是數(shù)字化第二次工業(yè)革命

——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、政治19世紀(jì)中期，資本主義制度在世界范圍確立2、市場世界市場初步形成，不斷刺激工業(yè)開展4、科技近代自然科學(xué)的重大開展3、資本為資本主義開展提供充足的資本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〕第三次科技革命信息業(yè)的快速開展-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)的快速開展-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睿淖兞巳藗児ぷ髂酥两煌姆绞綆?dòng)了計(jì)算機(jī)軟件這個(gè)行業(yè)71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)的迅猛開展，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；交貨期成為主要競爭因素；大市場和大競爭已根本形成現(xiàn)代制造業(yè)隨之出現(xiàn)了適應(yīng)這種開展的新模式，數(shù)字化成為制造業(yè)熱點(diǎn)72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%2021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%2021年全國制造業(yè)創(chuàng)造的稅收2021年全國制造業(yè)奉獻(xiàn)的GDP和出口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)的根底和支柱為什么要開展數(shù)字化技術(shù)73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)力開展的主導(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)的國際競爭力、現(xiàn)代化程度、經(jīng)濟(jì)成長能力的重要標(biāo)志。信息技術(shù)的開展深刻地改變了制造業(yè)74在興旺國家，信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)開展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。信息技術(shù)的應(yīng)用已成為我國重要的經(jīng)濟(jì)增長點(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。

二、1．引起產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整

信息技術(shù)的開展深刻地改變了制造業(yè)75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。2．促進(jìn)了生產(chǎn)方式的變革

信息技術(shù)的開展深刻地改變了制造業(yè)76信息技術(shù)的開展深刻地改變了制造業(yè)信息技術(shù)在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，開展了先進(jìn)制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign，CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(ComputerAidedEngineering，CAE)和計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing，CAM)等成為根本的技術(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

77信息技術(shù)的開展深刻地改變了制造業(yè)4．生產(chǎn)效率的改變

信息技術(shù)的開展使生產(chǎn)具有更大的靈活性，生產(chǎn)信息可以準(zhǔn)確控制、實(shí)時(shí)共享，能夠以快速和低本錢為目標(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)致的停工本錢，生產(chǎn)的柔性和敏捷性大大提高。78信息技術(shù)的開展深刻地改變了制造業(yè)傳統(tǒng)的產(chǎn)品交換及經(jīng)濟(jì)信息流通方式，絕大局部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)的開展，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

791998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、降低研制本錢、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)的根底。數(shù)字化技術(shù)的提出80先進(jìn)制造技術(shù)是工業(yè)興旺國家的國家級(jí)關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先開展領(lǐng)域國別/地區(qū)科技計(jì)劃美國

先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃

關(guān)鍵技術(shù)(制造)計(jì)劃

敏捷制造使能技術(shù)計(jì)劃日本

智能制造技術(shù)國際合作計(jì)劃歐共體

尤里卡計(jì)劃

信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃德國

制造2000年計(jì)劃韓國

高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國家計(jì)劃(G-7)數(shù)字化技術(shù)的開展數(shù)字化技術(shù)與制造業(yè)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的開展趨勢全球化智能化綠色化虛擬化網(wǎng)絡(luò)化減少時(shí)間減少投資5%5%22%50%10%寶馬汽車減少工藝規(guī)劃時(shí)間減少工程規(guī)劃時(shí)間減少規(guī)劃工作量減少規(guī)劃投資減少多系列產(chǎn)品規(guī)劃投資成功案例生產(chǎn)設(shè)計(jì)期間節(jié)省 $33,000,000〔三千百萬美圓〕規(guī)劃效率質(zhì)量的提高$1,900,000〔一百九十萬美圓〕工程投資節(jié)省$3,500,000〔三百五十萬美圓〕總和 $38,400,000〔三千八百四十萬美圓〕企業(yè)獲得的總效益第一章概論數(shù)字化造船85船舶行業(yè)的數(shù)字化技術(shù)是以造船過程的知識(shí)融合為根底,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、測試與試驗(yàn)、管理和維護(hù)全