mg不朽情缘

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DAYUMINDS

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产品中心

Product center

基于工业互联网技术,赋能产品全生命周期

基于流程驱动的制造工艺仿真平台

一、平台概述

      工业制造本质属于复杂动态的生产系统。从复杂产品设计端到复杂产品生产端的实现转换即是工艺活动的主要目标,在整个产品制造周期内。工艺设计活动连接了产品设计与制造执行、集成生产制造活动的需求来实现生产线的平衡,集成设计需求、指标的要求来满足产品功能的实现,工艺设计部门作为一个集成的设计角色。

在设计端通过了以数字化为基础核心、基于模型描述的产品设计形态后。为此,以多专业多学科的CAE仿真完成制造工艺的“证明”过程,制造端的数字化需要有效、深入承接产品设计的特性、特征、规格、需求,将数字化制造提升到新的高度、新的阶段,在制造工艺设计中采用CAE仿真技术应用将大大促进设计与制造的协同。在这个过程中。作为衔接产品研发环节与生产制造环节的桥梁,基于流程驱动的制造工艺仿真平台发挥着不可替代的作用。

      在工艺转换过程中。针对研发与制造的CAE仿真分析软件,工艺活动必须借助成熟的设计、仿真工具进行相应的工艺转换,如通用结构分析软件、柔性体分析软件、流体分析软件、热分析软件、工艺流程仿真分析软件等,具体涉及到的软件包括:成熟完善的CAD设计软件。通过这些不同专业的CAE仿真软件的支撑验证,工艺设计人员针对具体的产品设计生成最终的工艺设计方案。在此过程中,通常会产生大量的仿真迭代过程数据,如各个版本的仿真任务书、仿真方案、仿真边界条件、有限元网格、仿真计算结果、仿真报告等。目前这些大量的仿真试验过程数据均分散在工艺设计工程师的计算机中。产品设计更改导致的工艺仿真验证需要具体工艺设计工程师手动进行更新,这样的线下手动传递呈现出的无序状态大大影响了工艺设计的质量与进度,仿真结果需要线下反馈至设计端与制造端。

二、解决方案

       应用MBSE的指导思想来构建基于模型的制造过程工艺仿真体系、建设“基于流程驱动的制造工艺仿真平台”,贯穿工艺活动的需求、设计、开发、测试、部署整个过程。

       制造工艺设计体系的重要目标之一是满足未来产品高效快速研制的需求,通过建立“基于模型的数据传递与追溯”体系来打通产品设计、工艺设计、现场制造的数据流通道,使得正向工艺设计模式得以落地至具体的文件体系;应用“基于仿真的方案验证与评估”的手段方法来贯穿支持整个制造工艺设计过程,使得仿真业务的协同模式得以落地到各个制造技术与业务部门。

      基于我司开发的DMS-MindSpace基础平台。按照“平台+应用”的方式进行建设。系统中主要包括基础软件平台、应用模块、应用数据(公共数据+拓展数据)。依据各业务自身需求进行定义,包括数据格式、仿真类型、仿真流程、数据处理算法等,每一个子系统中都提供应用模块中的所有内容。在整体部门中提供数据管理汇总、共享、传输功能,及业务流程规划功能。



      考虑到制造过程仿真管理系统与其它系统之间的数据交互,系统提供一系列的接口进行集成,保证平台数据可以与其它应用系统进行数据交换。

      通过 “制造工艺计算分析”→“制造工艺过程仿真”→“制造工艺流程布局分析”→“制造执行结果检测”的全链条制造过程仿真分析与产品设计之间的数据传递与迭代设计。降低产品研制生产的风险,为实现精益制造提供技术保证,最大限度地把制造端可能出现的问题在工艺设计端进行解决,尽量减少制造端的生产波动。

三、仿真系统集成

      产品数模、资源模型、工艺方案编制任务、设计更改任务均来自于PDM系统。通过制造过程仿真管理系统的数据通讯服务组件,工具可以通过通用软件配置组件进行配置,按照仿真学科领域传递至相应的工具中。之后通过各个仿真软件的集成专用组件。在这之中调用流程模板和报告模板生成仿真报告与结果推送至MBOM,实现工艺设计数据与产品设计数据的双向关联和追溯,构建多层级的工具步骤封装活动组件执行仿真。


四、建设效果

1) 实现跨专业和专业内部的协同仿真:

实现制造过程跨专业和专业内部的协同仿真,对仿真的结果进行状态管理,并与制造BOM的产品结构关联起来,用以保持对整个仿真过程状态优化的完整追踪。

2) 实现产品设计与制造过程仿真设计的数据关联迭代

有效管理产品设计数据和制造过程工艺设计仿真数据之间的相互联系、相互依存、相互制约关系。实现制造过程仿真的几大步骤之间,或与产品设计端之间进行相关设计数据、仿真数据的相互关联、反馈。通过仿真结果对工艺设计进行指导以及工艺设计通过仿真手段进行验证,以指导不断地工艺设计仿真优化,支撑产品制造与产品设计的相互迭代。

3) 形成易用高效并具备良好集成能力的仿真管理平台:

将制造工程仿真中涉及到的各个不同学科的专业仿真应用集成到平台中,统一进行仿真数据的管理和流程调度。

4) 实现仿真任务和仿真流程的管理:

能够对多人协作的仿真任务和仿真流程数据流转进行管理。

5) 形成完善的数据管理功能:

能够实现PDM中工程BOM结构的复用,实现数据文件的自由关联、追溯与数据版本管理。

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