工厂数字孪生

产线仿真解决方案

业务挑战与现状

工厂要多大面积?设备采购几台?多少工人?怎么去布局?多版本物流设计方案,那个最合适?缓冲区面积多大?位置摆放在哪里?

产能上不去,作业流程不流畅,设备有闲余,空间利用率低等等,如何确定瓶颈?如何消除?如何对车间进行定量分析? 如何改进?

车间现状是否满足新产品生产需求?是否满足新工艺生产?订单计划的合理性?验证现有工厂混生产的可行性

采用CAD进行布局方案规划,不直观,难以判断资源设备布局上是否存在干涉。

依赖Excel表格进行产能计算,资源利用率及数量计算分析,不准确,难以全面考虑车间生产情况,比如故障率、能耗情况;多方案对比困难。

新产品、新工艺直接上线试制,风险高,未经充分验证直接上线生产可能会造成物流拥堵、停线等情况。

解决方案

使用达索DELMIA品牌下的物流仿真解决方案,通过对车间设备、产线以及基础建设的建模构建全三维的虚拟生产车间。基于该套虚拟模型模拟车间加工设备的作业情况,人员的轮班工作情况,物流设备的转运情况,分析出车间各项生产指标包括产能指标、资源设备利用率指标、作业时间、空闲时间等信息从而帮助客户在布局以及物流规划方面做出正确的决策。

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物流仿真解决方案也支持对智慧物流系统(AGV)的模拟分析,分析物流路径的拥堵情况、AGV的转运能力以及整个车间我们配置多少台AGV最合理等等。

产线物流仿真流程是一个始于环境构建、终于细节验证,并形成闭环优化的动态过程。整个流程以虚拟场景构建为基石,在仿真软件中精确复现生产现场的布局、设备、物流路径等要素,建立高保真的三维数字化环境作为所有后续仿真的基础。在此场景之上,进行装配工艺规划,即定义产品如何被制造的具体逻辑,包括详细的装配序列、每道工序的操作内容、所需资源(工具、夹具、物料)、标准工时(BOM)、工位分配以及质量控制点等,形成驱动仿真运行的详细依据。而后进行产线级仿真,定义仿真模型,它将工艺规划逻辑加载到虚拟场景中,模拟整条生产线运行状态。聚焦于评估整体系统效能,核心目标在于验证与优化产线节拍平衡、识别产能瓶颈、计算设备及人员利用率、分析在制品(WIP)水平、评估物流效率(如AGV调度、物料流),通过模拟不同工况来提升产线生产整体流畅性。从产线级仿真到工位级仿真,关注的是工艺细节的内容,聚焦于单个工作站,进行精细化模拟,精确验证人机工程因素(操作员姿态、可达性、舒适度、安全性)、机器人运动轨迹与可达性、精密设备间的时序协同(如机器人与转台配合)、工艺过程细节(如拧紧、焊接路径)以及工具、物料、产品与工装夹具之间是否存在物理干涉,其核心目标是确保每个具体操作的可行性、安全性和效率。这四个关键流程并非线性孤立,而是紧密耦合、迭代循环。整个流程通过持续的数据流和反馈机制,形成“设计-仿真-优化-再设计”的闭环,使网架智能装配仿真子系统成为一个强大的虚拟验证与优化引擎,为最终网架生产制造系统的成功实施和高效稳定运行提供关键保障。

价值收益

使用达索DELMIA品牌下的物流仿真解决方案,通过对车间设备、产线以及基础建设的建模构建全三维的虚拟生产车间

成本降低,保证产线投资正确,提高投产一次成功率,避免投资浪费,设备场地的有效利用

  • 产能提升,提升线体平衡,有效发挥最大产能

  • 正确决策,多方案仿真验证,为决策提供数据支撑

  • 周期缩短,产线规划设计与仿真验证并行,缩短了产线投产时间

  • 科学规划,产线合理布局、设备正确配置、库存科学设置

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