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Visual Components開發(fā)的第一條生產(chǎn)線：“批量1號”
案例背景目前市場典型的設(shè)備生產(chǎn)需求是小批量品種，一方面希望設(shè)備滿足更多型號產(chǎn)品的制造，但另一方面又想要低價。而這兩個目標(biāo)又似乎是相互矛盾：客戶需求的多樣性導(dǎo)致產(chǎn)品差異很大，從而增加了生產(chǎn)的復(fù)雜性。這也是目前大規(guī)模生產(chǎn)與大規(guī)模定制之間的矛盾。大規(guī)模定制的趨勢不僅在汽車行業(yè)中很明顯，在家具市場中也是如此。客戶有多個種類產(chǎn)品的大規(guī)模定制，既要滿足個性化需要，又要獲得大規(guī)模生產(chǎn)的成本優(yōu)勢。對于浴室家具...
試用及報價
案例背景
目前市場典型的設(shè)備生產(chǎn)需求是小批量品種，一方面希望設(shè)備滿足更多型號產(chǎn)品的制造，但另一方面又想要低價。而這兩個目標(biāo)又似乎是相互矛盾：客戶需求的多樣性導(dǎo)致產(chǎn)品差異很大，從而增加了生產(chǎn)的復(fù)雜性。這也是目前大規(guī)模生產(chǎn)與大規(guī)模定制之間的矛盾。
大規(guī)模定制的趨勢不僅在汽車行業(yè)中很明顯，在家具市場中也是如此?？蛻粲卸鄠€種類產(chǎn)品的大規(guī)模定制，既要滿足個性化需要，又要獲得大規(guī)模生產(chǎn)的成本優(yōu)勢。對于浴室家具而言尤其如此，浴室家具通常必須安裝在狹窄的空間中，并且要提供各種尺寸、材質(zhì)、顏色等。同時技術(shù)參數(shù)又增加了另一種復(fù)雜性，即洗臉池的數(shù)量、形狀和大小以及出水管的數(shù)量和設(shè)計。
針對此類需求制造商如果要依靠原有的生產(chǎn)設(shè)施，實現(xiàn)從批量化生產(chǎn)到定制化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變幾乎是不可能。但幸運的是，有專門從事此類任務(wù)的專家，例如來自德國南部格奧爾根斯格明德的MBFZ Toolcraft GmbH公司。該公司是先進制造和智能制造的技術(shù)先驅(qū)，例如機器人柔性工作站解決方案交鑰匙工程。MBFZ Toolcraft GmbH成立于1989年，獲得了多個智能制造卓越獎項。該公司目前擁有大約400名員工。它的客戶包括半導(dǎo)體行業(yè)、航空航天、醫(yī)療技術(shù)、光學(xué)行業(yè)、特種機械以及賽車和汽車行業(yè)的市場領(lǐng)導(dǎo)者。
客戶要求：小批量多品種的定制化制造
為了滿足越來越多的定制化的市場需求，一家知名的浴室家具制造商要求MBFZ Toolcraft GmbH開發(fā)一種用于自動組裝浴室家具抽屜的機器人系統(tǒng)。其中抽屜具有各種尺寸，最小的抽屜長170毫米而到最大的抽屜長1450毫米。同時家具制造商還被要求生產(chǎn)各種各樣的單品，每種單品的材料和顏色都不相同，幾乎每件家具都是定制化產(chǎn)品。在滿足客戶單品定制需求的條件下，制造商希望借助現(xiàn)代的生產(chǎn)技術(shù)，使得客戶能夠負擔(dān)得起相關(guān)費用，而制造商也可以從中盈利。
在自動化之前，抽屜的組裝是用手工工具手工進行的。而新工廠旨在實現(xiàn)兩班制自動化生產(chǎn)。新工廠設(shè)計成兩班制生產(chǎn)，它是為了方便手工流程和使單調(diào)的活動自動化。
通過Visual Components規(guī)劃柔性工廠
根據(jù)客戶的要求，需要在方案階段進行可行性研究和可視化。MBFZ Toolcraft GmbH作為Visual Components的合作伙伴，借助Visual Components 3D工廠仿真軟件進行定制化抽屜組裝生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計、仿真、優(yōu)化和驗證。
在新設(shè)計的系統(tǒng)中，將板料放置在傳送帶上后，通過掃描儀對其進行記錄和處理。機器人將各個板料送入自動裝配工位，然后將它們通過螺母緊固或壓合組裝。組裝完成后機器人將完全組裝好的抽屜放在傳送帶上實現(xiàn)產(chǎn)品下料，并轉(zhuǎn)運到下一個工位。到下一個工位人工取下抽屜并進行挑選或存放。
最終MBFZ Toolcraft GmbH公司借助Visual Components平臺實現(xiàn)了該抽屜裝配定制化之智能工廠的規(guī)劃，并最終實施、建設(shè)和投產(chǎn)。
Visual Components中的工廠組件庫加速工廠規(guī)劃
在工廠規(guī)劃初期，項目面臨諸多的挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)之一是裝配線需要復(fù)雜的傳感器技術(shù)和監(jiān)控，因為組件必須彼此精確地定位。為了確保系統(tǒng)的完全的靈活性，需要通過同一套機器人夾具系統(tǒng)實現(xiàn)對所有板料的拾取與安裝。同時，需要開發(fā)全自動組裝壓力機并將其集成到生產(chǎn)線中。
規(guī)劃此類系統(tǒng)通常都是從2D布局開始?；诖瞬季?，將諸如傳送帶系統(tǒng)、組裝壓力機、機器人和機器人末端等工廠組件集成到一起，形成一條生產(chǎn)線。在產(chǎn)線搭建過程中，MBFZ Toolcraft GmbH不僅借助了Visual Components提供的標(biāo)準(zhǔn)庫，同時添加了一些庫中沒有的特定機器。針對標(biāo)準(zhǔn)庫中沒有的組件或設(shè)備，可通過現(xiàn)有的CAD模型創(chuàng)建該組件或設(shè)備并將其插入庫中。而Visual Components支持所有主流CAD系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)接口，給MBFZ Toolcraft GmbH帶來了極大的方便。
Visual Components有助于生產(chǎn)線設(shè)計
Visual Components解決方案對本項目的成功完成發(fā)揮了關(guān)鍵作用。首先，整個工廠都進行了虛擬仿真驗證和可視化，虛擬仿真驗證可以確保客戶要求的概念和最終方案的可行性。
在Visual Components中完成虛擬工廠的搭建，同時虛擬工廠的所有設(shè)備數(shù)據(jù)均與真實的設(shè)備設(shè)計制造數(shù)據(jù)相同。這樣就可以通過對虛擬模型的仿真驗證，以確定機器人的可達范圍以及所有工作區(qū)域的可及性。同時確定組裝壓機、機器人和傳送帶安裝位置。
使用Visual Components優(yōu)化生產(chǎn)周期
Visual Components庫還包含一些設(shè)備的其他重要屬性，例如機器人的運動參數(shù)，可用于執(zhí)行精確的時間和運動模擬。因此可以計算虛擬系統(tǒng)的生產(chǎn)節(jié)拍，同時也可通過關(guān)鍵參數(shù)來優(yōu)化整個系統(tǒng)節(jié)拍。通過這種方式，Toolcraft公司向客戶證明該系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟利益。
借助Visual Components，不僅可以確定技術(shù)可行性并量化經(jīng)濟效益，而且能夠通過Visual Components創(chuàng)建的模型對最終用戶（家具制造商）進行系統(tǒng)說明和生產(chǎn)培訓(xùn)，讓方案溝通與交付變得更加簡單和高效。
使用Visual Components實現(xiàn)復(fù)雜項目可視化
Bernd Krebs也意識到，即使對于復(fù)雜的系統(tǒng)，借助Visual Components解決方案也可以輕松顯示并呈現(xiàn)。使得即便是非技術(shù)人員也能輕易了解并理解掌握。
所有參與者的雙贏局面
最終，MBFZ Toolcraft GmbH和Visual Components幫助浴室家具制造商在價格合理的情況下實現(xiàn)了小批量多品種定制化需求。在保持相同質(zhì)量的同時提高了產(chǎn)量，同時將工人從枯燥而單調(diào)的任務(wù)中解放出來，所有相關(guān)人員都是雙贏！
