提升工艺开发质量和效率案例

01项目背景

为响应汽车产业快速优秀的制造品质和不断加速的更新换代的市场需求，某汽车公司急需一款优秀的工艺规划和工艺仿真软件来提升焊装工艺开发质量和效率。

引入最新版本的焊装工艺规划软件工具（PD）及定制化开发，实现焊装工序划分、工艺分析、工装开发、工艺文件辅助编制等功能，同时购买3D仿真工具（PS），基于3D模型的机器人任务仿真验证、工时核算、数据发包、点云技术应用、离线编程、虚拟调试、生产线投资计算及物流方案的仿真验证等，提升整个焊装线的设计、分析和布局能力，同时实现对于焊装工艺数据的管理和企业知识库的搭建和积累，提升制造水平和产品质量。以焊装线招标时采用3D发包为建设目标，降低焊装线投资成本，缩短焊装线的调试周期。

02实施内容

本项目通过西门子Tecnomatix软件构建专属于东风柳汽的工艺平台，实施内容主要包括工艺规划、工艺仿真、虚拟调试导航和软件技术标准体系建设等。

基于该工艺平台，某汽车厂提升了工艺设计水平，实现了焊装工艺部工艺规划和仿真的协同工作。软件平台为整个产品制造过程提供了完整的框架，可以进行规划、分析、仿真、确认和优化，并能通过团队的协同作业大大缩短产品生命周期。

以下就车型导航、虚拟调试、标准体系和离线校准4个方面详细介绍项目实施内容。

2.1. 车型导航业务挑战

· 使用原有模型恢复软件相关的模型线体数据，利用车型案例将软件实施流程固化到客户自身工作体系中。

· 客户焊装项目根据线体分配给不同供应商来完成线体设计和调试工作，统一供应商反馈的数据和资料成为一项难点。

成功关键

· 在多部门以及供应商共同作用下，将所有需求的数据如三维模型、技术资料、厂房数据等将模拟环境恢复，并使用激光测量仪校准环境中各个设备的相对位置。

· 通过走访充分了解客户各个部门工作内容，再根据软件使用流程充分将工作内容的执行节点梳理成数字化业务流程，并将此流程应用至其它项目中。

· 参考车型导航实施过程，制定供应商的软件使用技术要求和验收评审标准，达到供应商数据提交一致性成果。

实施成果

项目成功使用软件完成工艺规划、工艺仿真和虚拟调试导航，并在此期间让客户充分了解软件特性和功能，让客户能够在其它业务中更好的使用软件来完成焊装相关工作内容。进一步强化与供应商的沟通，实现数据的及时反馈，提高工作效率和质量。

2.2. 虚拟调试业务挑战

如何实现Simulation Unit连接S300系列PLC与PS软件信号传递。

成功关键

利用STEP7软件以及修改电脑注册表的形式，成功输出Simulation Unit软件需要的data文件。

实施成果

使用PS软件的线模式方式，完成现实环境设备的动作模拟和信号传递，实现主线、地板线和侧围线三大线体的虚拟调试工作。并通过这些工作建立虚拟调试相关标准体系以及供应商的虚拟调试项目要求和标准。

2.3. 标准体系业务挑战

创建不少于20份数字化制造体系的相关标准。

成功关键

利用车型的导航周期内，在不同实施阶段编制对应工作的相关标准，并根据车型验证标准应用是否合理。

实施成果

车型导航期间编制了从产品要求→项目结构→工艺设计→数据发包→工艺仿真→虚拟调试整个流程的标准，以及其它工作内容如点云应用、CAD集成、PLP管理等技术标准。标准体系涵盖产品开发周期内工艺部门的所有软件设计技术标准，弥补东风柳汽在数字化制造领域的短板。

2.4. 离线校准业务挑战

将PS软件输出的机器人离线程序上传至现场机器人中，并通过校准实现离线程序的正常使用。

成功关键

根据机器人路径计算原理，利用三坐标的空间坐标计算软件配合使用校准程序中的user frame。

实施成果

通过高精度的测量和计算，成功将现场所有的离线程序实际偏差缩减到5MM以内，在以后的项目应用中树立标杆。

03结语

通过实施西门子Tecnomatix软件，某汽车厂构建起了一个应用于工艺设计的工艺平台。该平台根据不同专业特点的数据和模型，贯穿了整个工艺设计过程，实现了工艺与产品的同步设计，并很好的支持了工艺设计结果的验证。同时将标准、导航经验等知识进行了梳理，嵌入到软件平台中，降低数据在部门与部门、部门与客户、部门与现场之间的传递周期，提高工作效率，并在工艺设计过程中进行防错处理，降低重复错误的发生，提升了工艺设计质量。