數(shù)字化車間可以解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制造之間的“鴻溝”,解決工廠、車間、生產(chǎn)線、產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到實(shí)際制造的轉(zhuǎn)化過(guò)程,具有突出的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。虛擬工廠開(kāi)始主要應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域。目前,世界各大汽車制造商都采用數(shù)字化工廠進(jìn)行布局規(guī)劃和仿真。
三維掃描技術(shù)是數(shù)字化車間邁出的首步,它為三維建模提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過(guò)三維激光掃描,我們得到了大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。在數(shù)字化車間中,我們通過(guò)布局模擬使設(shè)備布局更加緊湊合理,進(jìn)一步提高了車間的空間利用率。交互式漫游模擬和輸出獲得三維數(shù)據(jù)后,在三維布局仿真平臺(tái)工具中,通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤和撥片操縱,可以實(shí)現(xiàn)類似于網(wǎng)上世博會(huì)的三維漫游功能,不僅可以沿著設(shè)定的路徑漫游,還可以從不同的視角瀏覽整個(gè)車間。
與傳統(tǒng)的規(guī)劃方法相比,數(shù)字化車間布局的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.直覺(jué),利用三維模型顯示布局狀態(tài),實(shí)現(xiàn)建模、漫游和評(píng)價(jià),大大提高了布局的直觀性和真實(shí)感。
2.糾錯(cuò),通過(guò)目測(cè)、碰撞檢測(cè)等方法,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字化車間設(shè)計(jì)和工藝布局中存在的設(shè)備干涉、空間不足、場(chǎng)地不合理等問(wèn)題,并針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方案,為技術(shù)改造和工藝部門提供決策支持。
3.方便,可以快速顯示不同布局方案對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景,并進(jìn)行多方案比較。
4.經(jīng)濟(jì),在多次評(píng)估和優(yōu)化的基礎(chǔ)上,輸出數(shù)字化車間布局方案??梢源蟠筇岣咴O(shè)備和車間空間的利用率,減少設(shè)備和基建投資,節(jié)約成本。
5.效率,數(shù)字化車間布局規(guī)劃可以縮短廠房規(guī)劃周期,提高規(guī)劃質(zhì)量,有效防止傳統(tǒng)粗放二維布局過(guò)程中的浪費(fèi)。
6.縮短上市時(shí)間,提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,數(shù)字化車間可以根據(jù)市場(chǎng)需求的變化,快速便捷地進(jìn)行新產(chǎn)品的虛擬仿真設(shè)計(jì),從而加快設(shè)計(jì)成型的進(jìn)度。同時(shí),通過(guò)模擬和優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)和工藝,保證了生產(chǎn)過(guò)程的順暢性和質(zhì)量的可靠性,加快了上市時(shí)間,在企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)占得先機(jī)。