數(shù)字化工廠(DF)以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中,對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化,并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。
數(shù)字化工廠(DF)是指以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中,對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化,并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。是現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,同時(shí)具有其鮮明的特征。它的出現(xiàn)給基礎(chǔ)制造業(yè)注入了新的活力,主要作為溝通產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造之間的橋梁。
數(shù)字化工廠由來
在設(shè)計(jì)部分,CAD 和 PDM系統(tǒng)的應(yīng)用已相當(dāng)普及;在生產(chǎn)部分,ERP等相關(guān)的信息系統(tǒng)也獲得了相當(dāng)?shù)钠占埃诮鉀Q“如何制造→工藝設(shè)計(jì)”這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)上,大部分國(guó)內(nèi)企業(yè)還沒有實(shí)現(xiàn)有效的計(jì)算機(jī)輔助治理機(jī)制,“數(shù)字化工廠”技術(shù)與系統(tǒng)作為新型的制造系統(tǒng),緊承著虛擬樣機(jī)(VP)和虛擬制造(VM)的數(shù)字化輔助工程,提供了一個(gè)制造工藝信息平臺(tái),能夠?qū)φ麄(gè)制造過程進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃,模擬仿真和治理,并將制造信息及時(shí)地與相關(guān)部分、供應(yīng)商共享,從而實(shí)現(xiàn)虛擬制造和并行工程,保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
“數(shù)字化工廠”規(guī)劃系統(tǒng)通過同一的數(shù)據(jù)平臺(tái),通過具體的規(guī)劃設(shè)計(jì)和驗(yàn)證預(yù)見所有的制造任務(wù),在進(jìn)步質(zhì)量的同時(shí)減少設(shè)計(jì)時(shí)間,加速產(chǎn)品開發(fā)周期,消除浪費(fèi),減少為了完成某項(xiàng)任務(wù)所需的資源數(shù)目等,實(shí)現(xiàn)主機(jī)廠內(nèi)部、生產(chǎn)線供給商、工裝夾具供給商等的并行工程。
數(shù)字化工廠(DF)是企業(yè)數(shù)字化輔助工程新的發(fā)展階段,包括產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化、生產(chǎn)準(zhǔn)備數(shù)字化、制造數(shù)字化、管理數(shù)字化、營(yíng)銷數(shù)字化。除了要對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程進(jìn)行建模與仿真外,還要根據(jù)產(chǎn)品的變化對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的重組和運(yùn)行進(jìn)行仿真,使生產(chǎn)系統(tǒng)在投入運(yùn)行前就了解系統(tǒng)的使用性能,分析其可靠性、經(jīng)濟(jì)性、質(zhì)量、工期等,為生產(chǎn)過程優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)制造提供支持。
德國(guó)工程師協(xié)會(huì)定義:數(shù)字化工廠(DF)是由數(shù)字化模型、方法和工具構(gòu)成的綜合網(wǎng)絡(luò),包含仿真和3D/虛擬現(xiàn)實(shí)可視化,通過連續(xù)的沒有中斷的數(shù)據(jù)管理集成在一起。
數(shù)字化工廠(DF)集成了產(chǎn)品、過程和工廠模型數(shù)據(jù)庫(kù),通過先進(jìn)的可視化、仿真和文檔管理,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)過程所涉及的質(zhì)量和動(dòng)態(tài)性能:
●提高盈利能力
●提高規(guī)劃質(zhì)量
●縮短產(chǎn)品投產(chǎn)時(shí)間
●交流透明化
●規(guī)劃過程標(biāo)準(zhǔn)化
●勝任的知識(shí)管理
“數(shù)字化工廠”貫穿整個(gè)工藝設(shè)計(jì)、規(guī)劃、驗(yàn)證、直至車間生產(chǎn)工藝整個(gè)制造過程,在實(shí)施過程需要注意系統(tǒng)集成方面的問題,“數(shù)字化工廠”不是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),規(guī)劃時(shí),需要與設(shè)計(jì)部門的CAD/PDM系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行可制造性驗(yàn)證(工藝評(píng)審),同時(shí),所有規(guī)劃還需要考慮工廠資源情況。所以,“數(shù)字化工廠”與設(shè)計(jì)系統(tǒng)CAD/PDM和企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERP的集成是必須的。同時(shí),“數(shù)字化工廠”還有必要把企業(yè)已有的規(guī)劃“知識(shí)”(如工時(shí)卡、焊接規(guī)范等)集成起來,整個(gè)集成的底部是PLM構(gòu)架。
同時(shí),類似于PDM系統(tǒng)和ERP系統(tǒng),每個(gè)企業(yè)都有自己的流程和規(guī)范,考慮到很多人都在一個(gè)環(huán)境中協(xié)同工作(工藝工程師、設(shè)計(jì)工程師、零件和工具制造者、外包商、供應(yīng)商以及生產(chǎn)工程師等),隨時(shí)會(huì)創(chuàng)建大量的數(shù)據(jù),所以,“數(shù)字化工廠”規(guī)劃系統(tǒng)也存在客戶化定制的要求,如操作界面、流程規(guī)范、輸出等,主要是便于使用和存取等。