正文

《工業(yè)4.0》第二章 軟件:工業(yè)的未來(4)

工業(yè)4.0 作者:(德)烏爾里?!ど吕?/span>


2.2.1 軟件對產(chǎn)品設計的作用

軟件可以用于價值創(chuàng)造鏈的所有環(huán)節(jié)。在產(chǎn)品設計中,您可以應用產(chǎn)品生命周期管理軟件(PLM),在計算機上進行虛擬的產(chǎn)品設備測試,以達到在不需要實物的情況下,優(yōu)化產(chǎn)品設計。數(shù)字虛擬化可以模擬出高精尖設備研發(fā)所需要的自然環(huán)境。例如,2012年8月此項技術被用于火星探測器的研發(fā)與制造全程:噴氣推進實驗室(JPL)為美國航空航天局(NASA)配備了一款西門子產(chǎn)品生命周期管理 (PLM) 軟件NX,用于數(shù)字化仿真及虛擬裝配,從而實現(xiàn)各個組件及其接口的測試。

這款軟件還可以應用在汽車行業(yè):可顯著縮短產(chǎn)品上市時間,大幅提高靈活性。比如,戴姆勒公司將 NX 軟件首先應用于其旗下汽車和卡車的研發(fā)部門。隨后,戴姆勒集團為其超過 20 個研發(fā)中心和最主要的供應商,都配備了這種新型研發(fā)平臺

2.2.2 軟件對生產(chǎn)規(guī)劃的作用

從大眾品牌改造一條汽車沖壓生產(chǎn)線的案例,就可以看出軟件在生產(chǎn)規(guī)劃中的作用。大眾汽車改造一條已經(jīng)使用了 17 年之久的沖壓生產(chǎn)線時,將產(chǎn)品生命周期管理軟件(PLM)與其自動化軟件相結(jié)合,使得改造時間有了明顯的減少:在早期改造生產(chǎn)線的規(guī)劃階段,為提高生產(chǎn)效率,可以使用沖壓線仿真軟件,模擬出現(xiàn)有機器和處理設備,再對其進行優(yōu)化。為了將沖壓件的模擬程序做到最精確,在使用仿真軟件的時候,還需要配合使用運動控制軟件(Motion Control Software)。運動控制軟件除可用于虛擬環(huán)境外,還可用于現(xiàn)實操作中。使用這種技術,在完成最后沖壓線改造工程之后,經(jīng)計算實現(xiàn)節(jié)能35%,每分鐘沖程數(shù)可由14次提高至16次,生產(chǎn)力明顯提高。雖然表面上看,這2個沖程數(shù)并不起眼,但放在每個班次上所提升的效率是相當可觀的。

2.2.3 軟件對生產(chǎn)工程的作用

數(shù)字化規(guī)劃和生產(chǎn)流程向?qū)嶋H工程環(huán)境轉(zhuǎn)化時,會涉及到不同生產(chǎn)自動化和產(chǎn)品設計軟件模塊間的相互協(xié)同。只有實現(xiàn)運行、機械和工序之間的最佳工作流,以及各個系統(tǒng)之間的無縫通信,才能顯著提高生產(chǎn)力,使企業(yè)自身、客戶和終端用戶均受益

醫(yī)療技術領域通常是被業(yè)界拿來說明以上觀點的最好實例。因為,醫(yī)療技術發(fā)展的特點是先遇到挑戰(zhàn),然后建立必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),而不像其他行業(yè)一樣,用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)去解決出現(xiàn)的問題。為了在節(jié)省成本的同時,制造出適合患者的膝關節(jié)植入體,西門子醫(yī)療業(yè)務領域和工業(yè)業(yè)務領域通力合作,通過創(chuàng)新,制造出了一種膝關節(jié)植入體。這種創(chuàng)新至今還被廣泛應用于膝關節(jié)植入體的制作流程中:因為膝關節(jié)植入體有尺寸與形狀的限制,所以醫(yī)師在為患者植入這種膝關節(jié)植入體時,必須為患者施行削骨手術。由于人工關節(jié)使用量很小,且關節(jié)的制作必須由人工完成,因此它的造價非常昂貴。按西門子公司的新思維:可以在為患者訂制第一個骨模型之前,先搜集患者有關數(shù)據(jù)。然后將這些數(shù)據(jù)快速進行自動化處理,轉(zhuǎn)化成一個假體模型,再通過數(shù)控設備的加工,最終制作出來。而對患者的膝關節(jié)進行掃描,主要是通過CT和核磁共振成像(MRT)來實現(xiàn)的。西門子PLM軟件部的NX CAM 系統(tǒng)可以在半個小時之內(nèi)生成生產(chǎn)用數(shù)控數(shù)據(jù)。而用人工制作的話,至少需要兩天。 膝關節(jié)植入體的實際生產(chǎn)采用西門子 Sinumerik 840D sl 數(shù)控系統(tǒng)。安裝有該開放式控制系統(tǒng)的機床可以無縫集成到上位生產(chǎn)控制系統(tǒng),實現(xiàn)從患者的數(shù)據(jù)輸入開始直到植入體被運送到患者手中的連續(xù)過程鏈。


上一章目錄下一章

Copyright ? 讀書網(wǎng) m.ranfinancial.com 2005-2020, All Rights Reserved.
鄂ICP備15019699號 鄂公網(wǎng)安備 42010302001612號