虚拟装配仿真解决方案

虚拟装配仿真方案提供一个三维虚拟装配仿真环境，对于研发部门可以提前进行产品的可装配性、可拆卸性等进行评估；对于工艺部门，可提前对装配工艺方案进行验证，缩短工艺准备周期，降低工程更改；对于现场工人，基于验证通过的装配工艺方案，可录制装配仿真培训视频或提高VR装配体验环境，提高培训效率。

业务挑战

• 工艺调试验证周期长

• 重大设计缺陷的滞后发现影响项目进度

• 工艺/设计变更多，导致成本增加

• 如何进行复杂产品的装配可行性分析

• 如何进行复杂产品的装配的多方案对比

• 如何进行工装、设备的适用性验证

• 如何结合工厂环境进行装配分析、干涉分析、装配路径分析、装配序列分析

• 如何分析工人工作过程中的可视可达性、可操作性、安全性

• 虚拟培训的应用

• 虚拟产品展示

解决方案

装配可行性验证

装配仿真，分别在设计工艺协同阶段、工艺设计阶段进行干涉分析及工艺验证。产品装配过程中，工艺人员须考虑产品按照特定的工艺顺序装配的可行性，很多时候产品设计的物理状态是合理的，无干涉，但往往会没有考虑装配工艺顺序的影响因素。因此开展基于装配工艺过程的装配仿真十分重要，用于发现产品动态的装配过程是否存在干涉、不可装配及装配安全距离过小的问题。通过获取产品设计数据，工艺人员同步开展工艺性分析、初始MBOM规划、结构化工艺设计等工作，在设计阶段同步完成可制造性分析。定义产品的装配顺序，以及装配过程中所使用的工具，用于定义、仿真和优化产品装配的操作过程。

工艺设计和分析模块都基于统一的3DE平台、流程和资源（PPR）数据模型，工艺验证与仿真满足与产品数据和资源数据（如工艺模型、工装、工具等）关联，在3DE平台中能够直接查看到所有产品数据（包括设计BOM、装配结构、三维模型等）。基于结构化工艺设计的结果（工序过程、工装、模具、零部件等）直接加载，实现动态装配模拟仿真。产品装配工艺设计的过程中需随时开展仿真验证，平台需能实现工艺设计与工艺仿真一体化，在不切换软件的前提下，使用同一数据开展工艺设计及仿真工作。从而减少仿真场景的准备时间。可随时进行装配仿真验证，以确保产品设计工作的准确性。装配工艺分析及定义是装配仿真规划的基础。  

在虚拟环境中，依据设计好的安装工艺流程，对安装过程进行三维动态仿真，验证每个零组件按设计的工艺顺序是否能无阻碍的安装下来，以发现工艺设计过程中安装顺序设计的错误。在仿真环境中编制好安装工艺流程，在定义好每个零组件或设备的安装路径的基础上，实现产品安装过程的三维动态仿真，以发现安装工艺设计过程中安装顺序设计的错误。支持产品装配和拆装过程的设计、分析、验证，支持装配路径和操作序列的编辑和仿真，支持干涉检查、2D/3D的剖切、测量分析。

在已经创建的装配工艺流程的工步节点创建装配轨迹，平台会自动将该工步的上下文环境模型加载出来，包括本工步前序已经安装的模型，本工步安装的模型，本工步执行安装已经在结构化工艺中分配的资源模型。能够以工序为单元形成装配过程的三维工艺仿真并与相关工序关联。

（1）装配路径定义

在手工方式下，用户可以通过结构树或窗口选择需要仿真的零部件、总成，移动和记录罗盘的精确坐标位置，即可创建产品的装配路径；罗盘位置调整支持平移和旋转复合操作，同步分析阶段，用户也可以通过简单拖拽移动罗盘坐标，记录相应的位置，实现产品装配路径的快速定义。产品装配路径实时以线条的形式显示，用户可以选择修改其中任何一个记录点的位置坐标，达到更新整个装配路径的效果。

（2）装配路径优化

在路径自动优化模式下，用户设定零部件、产品装配起点位置和终点位置坐标作为产品初始装配路径，同时限定零部件拆装路径的空间运动范围，软件能够以此作为输入，在空间中自动计算出产品是否有“无干涉运动路径”。软件提供了功能强大的算法，适合在空间有限的区域快速进行装配路径自动优化，将大幅提高工艺分析的效率和质量。自动分析得出的无干涉路径会自动更新初始设定的装配路径。

（3）虚拟装配审查

在统一的3DE平台内，各专业间集成进行样机评审，工艺人员发现设计或装配问题，提出更改意见，在统一的环境下，设计人员可以看见相关意见，按照意见进行修改，工艺人员进行审核是否按照工艺意见修改并通过工艺性审查，并且常见的工艺问题可以设置检查清单预定义及状态定义。提升工艺审查的规范性。

无论何种格式的CAD模型均可保存至平台中构成统一的数字样机，并同时开展虚拟装配审查和管理。

价值收益

• 缩短工艺调试周期

• 提前发现设计缺陷，加快项目整体进度

• 减少工艺/设计变更，降低成本

• 加快复杂产品的装配可行性分析效率

• 加快复杂产品的装配的多方案对比分析效率

• 提高工装、设备的适用性验证效率

• 有效分析工人工作过程中的可视可达性、可操作性、安全性

• 提高现场装配培训效率