工藝作為連接企業(yè)的研發(fā)業(yè)務(wù)與工廠生產(chǎn)制造的紐帶，在企業(yè)實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的過程中，占有舉足輕重的地位。據(jù)調(diào)查估算，企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)全生命周期約40%-60%的時間集中于生產(chǎn)準備階段，即工藝設(shè)計、資源準備和產(chǎn)品試制階段；工藝越來越成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“瓶頸”。

那么，針對該“瓶頸”企業(yè)面臨哪些挑戰(zhàn)呢？

如何更好的把產(chǎn)品研發(fā)專家們的idea傳遞至生產(chǎn)現(xiàn)場，以避免上下游業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)脫節(jié)？

如何提高工藝設(shè)計效率和質(zhì)量，以減少更改，杜絕返工，降本增效？

如何利用三維工藝虛擬驗證，以縮短產(chǎn)品試制周期？

三維工藝如何賦能企業(yè)智能制造？

針對上述挑戰(zhàn)，達索系統(tǒng)基于3DEXPERIENCE平臺給出解決方案。

MBOM—基于模型的制造數(shù)據(jù)主線

3DEXPERIENCE平臺提供基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型的MBOM設(shè)計環(huán)境，可直接從3D設(shè)計中定義、管理、重構(gòu)和更新MBOM。

基于三維裝配單元劃分MBOM結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)直觀；

可視化、交互式MBOM重構(gòu)，支持基于模型消耗式分配物料，避免零部件錯分、漏分，提高BOM編制效率和質(zhì)量；

EBOM與MBOM保持關(guān)聯(lián)關(guān)系，支持數(shù)據(jù)追溯；

提供多種工具檢查EBOM與MBOM狀態(tài)，產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計在同一平臺中分析工程變更帶來的影響

圖1 三維可視化BOM編制

BOP一全三維工藝構(gòu)想與規(guī)劃

工藝規(guī)劃是定義工廠該如何生產(chǎn)、驗證產(chǎn)品可制造性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3DEXPERIENCE平臺支持用戶在可視化環(huán)境中基于圖形方便快捷的定義工藝規(guī)劃。

圖2 可視化、圖形化、交互式工藝規(guī)劃編制界面

系統(tǒng)支持工藝員基于模型開展工藝路線定義、工作中心定義、物料分配、工時定義、資源規(guī)劃、產(chǎn)線平衡、工藝流程虛擬驗證等工作，讓工藝員以“生產(chǎn)規(guī)劃師”的身份基于三維環(huán)境實現(xiàn)產(chǎn)品的虛擬生產(chǎn)。

基于三維可視化布局創(chuàng)建工位、工序及其串并聯(lián)關(guān)系，直觀、高效；

消耗式組件分配，避免組件錯分、漏分；

甘特圖、工藝規(guī)劃結(jié)構(gòu)樹、三維工藝布局數(shù)據(jù)同步，多角度查看工藝路線；

可視化分配工具保證完整、準確、高效的配套定義，可實時查看上下游物料信息，快速掌握產(chǎn)品組件流程；

支持基于工藝流程定義資源規(guī)劃，在虛擬環(huán)境中建立工藝設(shè)計與工廠資源的關(guān)聯(lián)；

支撐面向產(chǎn)線的流程仿真和面向工時定義的線平衡分析。

資源定義—布局三維虛擬工廠

三維工藝的一大拓展應(yīng)用是構(gòu)建三維虛擬工廠，同時三維虛擬工廠也是實現(xiàn)數(shù)字孿生、智能工廠的數(shù)字基礎(chǔ)。基于3DEXPERIENCE平臺，三維虛擬工廠可無縫承接工藝設(shè)計數(shù)據(jù)，實現(xiàn)基于虛擬環(huán)境的生產(chǎn)仿真、驗證和優(yōu)化，縮短物理樣機和生產(chǎn)試制周期，減少更改和返工，大幅度提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

工藝驗證—運籌制造于虛擬體驗

傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)流程，企業(yè)需要消耗大量時間和成本用于物理樣機開發(fā)和生產(chǎn)試制?；?DEXPERIENCE平臺完成工藝編制后，工藝數(shù)據(jù)可直接應(yīng)用于工藝驗證和產(chǎn)品可制造性檢查，從而在工藝設(shè)計與生產(chǎn)準備之間形成良性迭代與優(yōu)化。

3DEXPERIENCE平臺通過基于模型的方式，提前驗證制造工藝過程，降低了采購/生產(chǎn)成本及產(chǎn)品非質(zhì)量成本，同時縮短了產(chǎn)品試制周期。

作業(yè)指導(dǎo)—三維沉浸式制造表達

三維作業(yè)指導(dǎo)繼續(xù)秉持著3DEXPERIENCE平臺一貫的數(shù)字連續(xù)性，使得工藝員可直接使用MBOM、工藝規(guī)劃等工藝編制數(shù)據(jù)，基于三維場景無縫編制作業(yè)指導(dǎo)書?；谌S虛擬工廠，工藝員身臨其境的操作工廠內(nèi)任何三維數(shù)據(jù)，結(jié)合三維標注、裝配仿真、人機工程等功能，如“現(xiàn)場直播”般真正實現(xiàn)對工人有價值、規(guī)范化的指導(dǎo)。

圖3 沉浸式三維作業(yè)指導(dǎo)編制界面

編制完成后系統(tǒng)自動輸出三維作業(yè)指導(dǎo)，并支持作業(yè)指導(dǎo)實時在線、全三維評審與發(fā)布。

融會貫通—一體化協(xié)同工藝管理

3DEXPERIENCE平臺作為企業(yè)級業(yè)務(wù)協(xié)同平臺，涵蓋了產(chǎn)品、設(shè)計、數(shù)據(jù)、流程、管理、企業(yè)、人員組織等企業(yè)運營的各個層面。基于3DEXPERIENCE平臺，工藝員在完成工藝編制后，可直接基于數(shù)字化流程發(fā)起在線工藝審簽或工藝更改；在數(shù)字化流程中，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動，每個人各司其職，共同協(xié)作完成工藝業(yè)務(wù)流程。

圖4基于模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動的一體化更改

基于MBD的數(shù)字化工藝賦能企業(yè)制造轉(zhuǎn)型

綜上所述：基于達索系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺的三維數(shù)字化工藝具備以下四個特質(zhì)，以賦能企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

基于模型基于模型實現(xiàn)工藝編制及發(fā)布的全流程管控，同時實現(xiàn)數(shù)字量的連續(xù)傳遞。

數(shù)字連續(xù)一體化的數(shù)據(jù)架構(gòu)，保證數(shù)據(jù)源唯一，提高業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)效率和標準化程度。

數(shù)據(jù)驅(qū)動全流程的數(shù)據(jù)追溯與智能工藝，基于端到端流程實現(xiàn)設(shè)計-協(xié)同-管理的無縫銜接。

數(shù)字孿生構(gòu)建數(shù)字化虛擬工廠，基于虛實融合技術(shù)，實現(xiàn)制造驗證、優(yōu)化與預(yù)測，最終實現(xiàn)智能制造與柔性制造