智能制造3D数字化工厂仿真解决方案.pdf

智能制造3D数字化工厂仿真 解决方案 主要内容 1.背景 2.智能制造与数字化工厂 3.3数字化工厂仿真 4.基于工业互联网的仿真云平台 5.总结 一、背景：制造业的变化比以往任何时候都迅速 创新周期更短 产品更复杂 数据量更庞大 大规模地个性化生产 不稳定的市场 高生产率 能源与资源效率是竞争力的决定性因素 竞争不断加剧竞争不断加剧 制造业在所有国家的经济运营中重要性不断提高制造业在所有国家的经济运营中重要性不断提高 提高效率提高效率 缩缩短投放市场前的时间短投放市场前的时间 提高灵活性提高灵活性 3 3 2 2 1 1 国家经济与制造业面临的大趋势 全球化全球化 气候气候 变化变化 城市化城市化 人口人口 变化变化 大趋势大趋势 制造业的制造业的 挑战挑战 全球竞争 人工成本增加 产品生命周期缩短 需求多样化 材料成本上升 能源的不确定性 可持续发展与环保 工业需求工业需求 提高运营效率与能见性 提高复杂产品的灵活性 加快投放市场的步伐 改进材料质量与工艺 政府计划政府计划 .高级制高级制造合造合作伙作伙伴伴 建立于 2011 年 6 月 24 日 中国的“十二五”规划 对高端设备业 提出了智能制造提出了智能制造 的方向 “工业工业 4.04.0 项项目目”主题：水平集成，信息物理融合系统 CPS 物联网与互联网服务 制造业进化到工业4.0 从从 工业工业 1.0 1.0 到到 工业工业 4.04.0 18001800 19001900 20002000 时间时间 如今如今 复杂复杂 程度程度 第一次第一次 工业工业 革命革命 其基础是引入 由水力和蒸汽动力 驱动的机械 生产设备 第二次第二次 工业工业 革命革命 其基础是 由于人工的分工 与电能的使用 而实现的大批量生产 第三次第三次 工业工业 革命革命 其基础是 电子技术与 IT 的使用 而进一步实现 自动化生产 第四次第四次 工业工业 革命革命 其基础是 使用信息物理融合系统 第一台机械纺织机，1784 年 第一条传送机 皮带，辛辛那提 屠宰场，1870 年 第一部可编程 逻辑控制器(PLC)Modicon 084，1969 年 来源：DFKI(2011)智智能设备能设备 智能物料智能物料 物联网(IoT)IPv6 网络中的分散 中国制造2025的五大工程 1.实施国家制造业创新中心建设工程；2.大力推进智能制造智能制造；3.工业强基工程；4.绿色发展工程；5.高端装备创新工程。2，兰光智能智能设备物联网是智能制造的基础 智能制造 准确感知设备、车间、企业、系统的实时运行状态 对获取的实时运行状态数据进行快速、准确的加工、识别、处理等 根据数据分析的结果，按照设定的规则，自动做出判断和选择 执行决策，对设备状态、车间和生产线的计划做出调整 二、智能制造的核心是什么？基于DATA的信息集成！智能化工厂的基础是数字化工厂智能化工厂的基础是数字化工厂 物联网物联网（“智能化”互操作性）互联网服务互联网服务（“智能化”互操作性）智能 产品 应用程序平台 信息信息服务服务 PLM、SCM、CRM、QMS 和 ERP 智能化智能化 工厂工厂 应用程序平台 智能化 材料 应用程序平台 数字化工厂技术带来的效益 采用数字化工厂技术后采用数字化工厂技术后，企业企业能够减少能够减少30%30%产品上市时间产品上市时间；减少减少65%65%的设计修改的设计修改；减少减少40%40%的生产工艺规划时间的生产工艺规划时间；提高提高15%15%生产产能生产产能；降低降低13%13%生产费用生产费用。三、数字化工厂仿真 以产品全生命周期的相关数据为基础，采用虚拟仿真技术对制造环节从工厂规划、建设到运行等不同环节进行模拟、分析、评估、验证和优化，指导工厂的规划和现场改善。数字化工厂仿真内容 CAE产品仿真 机电一体化概念设计仿真 虚拟加工仿真 物流仿真 装配仿真 机器人仿真 人机工程仿真 工厂设计与仿真 虚拟现实仿真 冲压线仿真 机电一体化概念设计仿真-所见即所得的机器 虚拟调试案例 虚拟加工仿真 虚拟机床仿真案例 装配仿真 人机工程装配仿真案例 装配路径规划案例 机器人仿真 机器人仿真案例 工厂设计与仿真 工厂仿真案例 四、基于工业互联网的仿真云平台系统架构 解决方案 特定企业及平台License、HWR及其管理方案 公有云、私有云、混合云 行业通用解决方案 企业A 企业B 软件供应商A 技术服务供应商A 平台CAE工程师 平台核心团队技术专家 企业定制解决方案 产品协同评估与优化 初创产品B 通用产品A 企业专用工业云平台企业专用工业云平台CAECAE子系统子系统 通常的基于CAE仿真的数字化研发 CADCAD 设计员设计员 分析师分析师 AnalystsAnalysts 专家专家 GurusGurus 大专或本科文凭大专或本科文凭 1 1至数年行业经验至数年行业经验 机械设计背景机械设计背景 不需不需CAECAE经验经验 硕、博士学位硕、博士学位 1 1至数年行业背景至数年行业背景 1 1至数年至数年CAECAE经验经验 硕、博士学位硕、博士学位 8 8年以上行业经验年以上行业经验 3 3年以上年以上CAECAE经验经验 工具使用人工具使用人 典型使典型使用人用人 典型工典型工具具 结构动力学：结构动力学：NASTRANNASTRAN 结构非线性：结构非线性：ADINA/ABAQUSADINA/ABAQUS 柔性体机构：柔性体机构：RecurDynRecurDyn 多学科：多学科：ANSYSANSYS 安全碰撞：安全碰撞：LSLS-DYNADYNA 与与CADCAD工具集成工具集成 简易好用简易好用 目标单纯目标单纯 重复性高重复性高 难题破解难题破解 关键分析关键分析 简易的简易的 标准化标准化验证验证 结构验证结构验证系统优系统优化数字化数字样机样机 成成本本 仿真目仿真目的的 须能完成大多数企须能完成大多数企业内业内CAECAE需求需求 须能导入各类须能导入各类CADCAD模型进行仿真模型进行仿真 须易于外包难题须易于外包难题:外送外送CAECAE模型并回模型并回收结果收结果 难题外包难题外包 （或送内部专家）或送内部专家）仿真驱动设计 仿真驱动设计案例 应用场景：企业 企业A 主打产品 新产品 自有License 平台License 定制解决方案 CAE工程师 平台工程师 技术专家 其他 优化产品方案 应用场景：技术专家 技术专家 软件License 发布定制方案 参与技术项目 计算资源 技术咨询 其他 技术服务与自有解决方案license销售 应用场景：定制解决方案：密封圈性能仿真 应用场景：定制仿真方案 转向系统基于物理模型的仿真建模技术 最近案例 浙江大学工程师学院智慧工厂建设项目；杭州电子科技大学机床物联网建设项目；中船重工715所三维设计仿真平台建设项目 我们可以提供的服务：应用/开发 开发/定制 培训/认证 销售/服务 PLM 软件 数字化工厂数字化工厂 联系我们 沈国强，杭州电子科技大学机械工程学院 18626885809, 杭州凯优科技有限公司总经理 为100+以上企业提供数字化工厂相关服务。西门子、ALTAIR、DELL合作伙伴。总结 智能制造智能制造是中国制造业企业转型升级的方向；建立数字化工厂数字化工厂是智能化工厂的基础；3 3数字化工厂仿真数字化工厂仿真则是数字化工厂的核心技术 基于工业互联网的数字化工厂仿真云平台助力基于工业互联网的数字化工厂仿真云平台助力中小企业产品研发；中小企业产品研发；新型的产学研合作模式是企业数字化工厂建设的帮手 仿真先行，事半功倍！仿真先行，事半功倍！赢 学校 学生 企业 老师 西门子 鸣谢 感谢SIEMENS PLM SOFTWARE公司提供了有关技术文档资料与视频资料！感谢杭州电子科技大学团队与杭州凯优科技有限公司团队的付出！Thank You Merci Grazie Gracias Obrigado Danke Japanese English French Russian German Italian Spanish Brazilian Portuguese Arabic Traditional Chinese Simplified Chinese Hindi Tamil Thai Korean