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PLM:实现3D过程仿真

作者:Renee Robbins,Control Engineering高级编辑2009.01.30阅读 6213

  市场需求要求制造商能更快地向市场提供产品控制工程网版权所有,尽管这些产品本身已经变得越来越复杂。这对设备制造商和生产商产生了很大的压力。他们必须用更高的效率生产出更新、更复杂的仪器设备,还要满足客户们对于性能和质量的要求。产品生命周期管理(PLM)软件提供了一个3D过程仿真工具,可以帮助减轻这种压力。

  一个典型例子
  Symax Systemtechnik Sondermas-chinenbau GmbH公司清楚地意识到了这些挑战。它的100多个员工开发并制造可以进行自动生产和组装的设备和系统。该公司还生产测试系统、液压系统和物料夹持设备等。
  总部坐落在德国Neutraubling市的Symax公司,处理从概念设计到定制解决方案的开发和生产的所有问题,其设备被引进到欧洲、美国、日本、中国和墨西哥。2004年和2005年,巴伐利亚州经济部授予Symax公司“巴伐利亚50强”的称号,以表彰其在创新和发展方面作出的贡献。
  Symax公司近40%的项目中都使用了机器人。
  “随着生产工艺变得愈加复杂,我们经常在计划阶段就要面临许多问题CONTROL ENGINEERING China版权所有,诸如给定环境下机器人能否正常工作这些问题,”Symax公

司总裁Robert Lehner解释道,“我们需要一个可以在新产品的整个生命周期,包括产量增加时来清晰评估我们的生产观念的简单工具。”
  该公司发现当前遇到的这些问题,可从Siemens PLM Software公司的Tecnomatix Process Designer和Process Simulate软件包中寻求解决方案。Process Designer是指基于eMServer(一个多层分布式体系结构,支持分布式和协作的信息/制造环境)并在Tecnomatix环境下进行设计加工的过程。Process Simulate用来模拟3D运动,与校验机器人的要求相似。通过使用人类模型可以在Process Simulate中进行人类环境改造学研究。
  仿真软件给Symax公司提供了:
  ·在3D虚拟环境下模拟机器人操作的能力;
  ·计划可行性的及时反馈;
  ·仿真录像可以代替图纸成为展示媒体;
  ·离线编程与校验控制和加工。

  模型数据库
  Process Simulate和Process Designer都基于eMServer,因此两者读写相同的数据。该软件的用户界面采用微软Windows操作系统标准,使用相似的图标、符号与导航。数据可以在办公软件中通用,在Symax公司,Process Simulate与Oracle数据库相连,数据库管理所有的器件数据。
  在建立仿真时,机器人的动作由数据库导入的运动顺序进行编程。这个任务由Symax公司Process Simulate—Robotics来完成,这是一个多用户的机器人解决方案,可与Process Simulate进行数据交换。
  当机器人动作编程好并导入后,产品的三维模型和平面图数据也被导入。机器人的运动轨迹和生产线就被仿真出来了。虽然模型库和序列的建立需要很长时间www.cechina.cn,但一旦建成数据库,查找、重用和修改都变得更加快捷。
  仿真让工程师可以预先判断一个进程是否已分配到足够的空间。他们可以实时查看按照指定运动路径和工作时间的生产过程是否可以安全运行,也可以判断出运动部件之间是否有碰撞。
  通常工程师要准备多套解决方案,如四个较小的机器人替代三个大型机器人以进行评估。仿真帮助Symax公司在规划阶段就能尽早发现装配过程、手动和自动操作、设备以及机器人的问题。他们还可以同步多台机器人。
  工程师能够据此优化设备,在还未运行前,就能保证复杂工作的完美运行。在早期阶段发现潜在制造问题,并将此信息用于产品开发可以显着降低修善和改进的成本。
  在Symax公司仿真发挥重要作用的一种工作就是机器人辅助装配过程的开发。这种情况下,机器人与工人协同工作,而不是封闭在一个单元中独立工作。虽然有关这类机器人的标准在德国刚刚制定,Symax公司已经得到了这种解决方案的第一张订单,这得益于仿真软件的帮助。
  Symax公司的工程师们创造了一个能够显示详细制造过程的仿真:机器人自动从传送带顶部取出模块,并运送给工人做最后的安装。工人可以使用操纵杆控制机器人。为了确保工人的安全,机器人运动方向和速度的绝对可靠描述是必要的。
  使用Symax公司的仿真软件能清楚观察到www.cechina.cn,机器人在危险区的移动速度比其他地方的移动速度慢。此外,仿真还可以显示工人的视野和姿态,并允许进行人体环境改造学分析。
  当与潜在的客户沟通时控制工程网版权所有,Symax公司会提供一个AVI格式的视频,视频内容就是其产品仿真出的场景。视频可以正常播放,也可以用慢动作一步一步的显示每一个步骤。360°旋转展示整个工厂的概况,使用放大镜工具可以切换不同视角,例如从全局图切换到细节图。
  动画演

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