北京虚拟现实教学模拟

那么，传统工厂数字化转型需要从哪些方面入手？制造业数字化过程主要有七大关键，其中有四个是针对产品方面，三个针对过程关系方面。产品方面主要有产品数字的准确性、生产的及时性、产品质量和产品成本，现代工厂追求零库存，在全面的信息化支持下实现合理的生产计划，能快速响应市场的变化，快速生产出市场需求的多样性产品，并能确保产品质量的可靠性的更多低的成本。在过程关系方面，主要因素在设备磨损及运行管理/维护成本、环境问题/法规的符合性和工人安全方面。意外停机会给工厂带来严重损失，机器的合理维护对降低工厂成本是至关重要的，将生产设备数字化以后，可以实时监控设备的运转过过程，预测机器损坏的正确时间，从以安排适当的维护计划。
随着环保意识的日益增强，工厂制造需要考虑可持续、绿色环保的方式进行，同时要**工人的安全和健康。数字化正在推动车间的模块化改造，通过新一代信息化技术提升制造业效率，数字化工厂的主要价值将来源于这些新型技术的整合，正如企业资源规划（ERP）方，工厂的每一个环节将打造成一个模块，物理设备与计算机虚拟世界隔阂被打破。通过PLM软件可以自动管理产品相关数据，并能将数据与ERP解决方案及MES集成在一起，以实现包括物料清单（BOM）和配置选项包括重复性要求、产品/物料管理，所有项目数据在一个地方，由管理人员变更管理。工厂需形成质量管理体系，从开发、规划和生产所需的一系列政策和流程，提升企业满足客户要求的能力。
选项包括SKU和客户定义的测试计划、SKU记录的测试结果、批号和序列号、识别原因和解决方案的统计过程控制图，以及不合格材料报告和材料审查会的投诉管理等。进度计划或工厂/生产计划模块是一种供应链计划技术，它将操作计划转化为一组精细的日常制造活动，以完成计划的订单。模块包括容量、因果分析、视觉和直观调度，以及客户**级和短期供应决策选项。在这个环节中，通过预知停机时间，安排合理的维护以防止意外。以及通过更多的约束以避免延期交货。而用于管理和监控车间在制品的控制系统中的MES可以实时跟踪所有制造信息，从机器人、自动化设备控制器（如可编程逻辑控制器PLC）和员工那里获取的信息。它包括机器信息的启动、停机时间及其原因等过程监控。



随着“中国制造2025”战略的加速实施，智能制造在各领域已成为行业热点，数字化工厂真正意义机器人、智能设备和信息技术三者在制造业**融合，涵盖了制造的物流和信息流等环节，主要解决工厂、车间和生产线以及产品涉及到的制造实现的转化过程，是智能制造的典型代表。数字化工厂、自动化系统集成等更是作为创新的生产解决方案，成为当前企业生产设备更新、技改、信息管理等可以选择，更是当前企业技术转型的重点方向。【北京四度科技公司】实现“智”造，不再是单一的“机器换人”，而是将智能化、工业自动化等新技术综合运用于工业生产，引进先进的工业自动化集成技术，依托工业自动化系统集成实现创新的工业生产解决方案，系统性的**企业向智能化、数字化方向变革。
【四度科技VR虚拟现实公司】数字化工厂主要涉及产品设计、生产规划与生产执行三大环节，数字化建模、虚拟仿真、虚拟现实/加强现实（VR/AR）等技术包含在其中。生产系统仿真关注在生产规划这一环节，生产规划环节通过利用虚拟仿真技术，可以对于工厂的生产线布局、设备配置、生产制造工艺路径、物流等进行预规划，并在仿真模型“预演”的基础之上，进行分析、评估、验证，*发现系统运行中存在的问题和有待改进之处，并及时进行调整与优化，减少后续生产执行环节对于实体系统的更改与返工次数，从而有效减低成本、缩短工期、提高效率。生产系统仿真侧重于对生产线、工艺、物流等的仿真，在虚拟环境中对其进行优化。随着现代产品的复杂性增加。
其工艺更加复杂，传统的流水线形式无法满足很多特定产品的生产过程，这就需要对产线的布局、工艺、物流进行设计，以避免出现效率及成本的浪费。针对新工厂建设与现有车间改造，基于企业发展战略与前瞻性进行三维工厂模拟验证，减少未来车间调整带来的时间和成本浪费。真实反应加工过程中工件过切或欠切、刀具与夹具及机床的碰撞、干涉等情况，并对刀位轨迹和加工工艺进行优化处理的。通过物流仿真优化工艺、物流、设施布局、人员配置等规划方案，提升数字化车间规划科学性，避免过度投资。基于三维空间，验证机器人工作可达性、空间干涉、效率效能、多机器人联合加工等，输出经过验证过的加工程序，提升工艺规划效率。通过仿真对关键工艺进行装配仿真分析、人机工程分析、装配过程运动学分析。
较终可输出三维作业指导。本文侧重于介绍生产系统仿真在产线布局、工艺过程仿真及生产物流仿真。产线布局，即是按照厂房的空间情况，设置产线布局。产线布局应该解决生产加工区、缓存区、物料堆放区等作业单元，解决设备与设备之间的相对位置、通道的横向面积，同时解决物料搬运流程及运输方式。符合工艺过程要求。即充分考虑每首工序的生产效率与时间定额，满足各工序的生产平衡，充分利用设备产能。物流搬运时间短。在满足工艺的前提下，使得物流运输路径方便快捷，尽量避免物料交叉搬运与逆向流动，做到物流运输时间较短。保持生产柔性。车间在制品暂存区、原料存放区、缓存区等作业单位适中，不宜过多、复杂，以免造成加工混乱和空间的严重浪费。
空间利用率高。生产区域及存储区域的空间设计都应该合理，较大限度的利用空间。工艺过程仿真，即是按照产品的加工工艺，在虚拟环境下重现产品的加工过程。工艺仿要解决工艺过程中的碰撞、干涉、运动路径、人员操作的宜人性等问题。工艺过程无碰撞、干涉。主要通过模拟装配工艺过程，及时发现装配过程中存在的干涉、碰撞等问题，提升装配工艺过程的可操作性。人机工程。主要考虑在工艺加工过程中，工人的视线范围不被遮挡，可以达到要求位置，空间大小方便工人操作，承受的负荷及操作时间不易使工人疲劳，同时在危险环境中要有安全防护措施。装配路径较优。主要考虑减少无效的零件移动、无效的人员运作，提升装配工艺效率。生产物流仿真，即是对物料的流动过程进行仿真。
包括原材料、半成品、返修品、合格品、报废品等的流转过程进行仿真。主要解决在生产过程中物料的运输的经济性，时效性，流动路线优化，缩短搬运时间、减少路径干涉等问题。优化空间利用率。即物料在流动过程中，就避免重复、冗余路线。降低库存，减少在制品数量。生产系统能力平衡。即生产资源与人员等的合理匹配。优化物流中的瓶颈环节与关键路径。生产系统仿真过程可以分为四个部分，前期准备、仿真规划、建模、仿真优化。在仿真规划阶段，需要明确仿真要解决的问题，搜集需要的资料；建模阶段则包括设备及流程的建模；仿真优化则是对整个生产系统进行调整优化。生产系统的仿真是个复杂过程，不仅需要掌握仿真软件的操作技术，还需要对工厂的工艺、生产、流程等有相当的了解。
生产系统仿真需要收集大量的资料，包括厂区布局图、设备清单与设备规格说明、生产线产品及零部件清单，零部件三维模型、厂区效果图、线边仓对应零部件或半成品数量、产品模型、工艺说明书、工艺布局图、工装夹具、工时定额、物料信息表，各工位上人员和设备的动作顺序、动作时间、动作路径信息等。【北京四度科技VR公司】布局仿真的建模主要是厂区、厂房、生产线、物料等对象的3D建模或模型处理，其要点在于模型的几何精度、精细度、数据量、纹理效果等要符合预定要求。【北京四度科技VR公司】物流仿真的建模则包括不同类型的设备与生产资源的实现逻辑建模；生产线流程的时序逻辑建模等；工艺过程建模是在布局模型基础上，依据工位操作内容建立人员和设备的运动模型（运动路径与速度等）、工位上运动时序模型等。
【北京四度科技有限公司】虚拟现实培训就是给受训者制造一个虚拟环境，使其能够看到自己在工作中可能遇到的任何情景。在这个虚拟的环境中受训者能够接触、观看以及进行操作表演，具有仿真性、**时空性、自主性、安全性等特点。
还可实时修改方案呈现在虚拟现实环境中，方便评审者进行方案评估验证，观察设计和修改过程，大大缩短了设计阶段的验证评审时间，提高工作效率。在产品设计中较常见的也是较难发现的问题就是装配和维修方面的问题，这些问题往往当零件进行装配时，甚至在进行维修时才会反映出来。对于这样的问题，通常只能靠设计人员的知识和经验尽可能地加以避免.虚拟装配设计技术的出现为彻底解决这个问题带来了希望，【北京四度科技VR公司】在虚拟环境中对设计的结构进行装配检验利用计算机工具通过分析、先验模型、可视化和数据呈现来做出或辅助做出与装配有关的工程决策，帮助设计人员及时地发现设计中的装配缺陷。【北京四度科技VR公司】利用虚拟现实技术、对现实生产线制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真。
航空航天航空航天作为一种耗资巨大、变量参数多、系统复杂的工程，保证其设备的安全、可靠是必须要考虑的因素。虚拟现实技术的出现，为航空航天领域提供了广阔的应用前景。在飞机设计过程中，应用VR技术提前开展性能仿真演示、人机工效分析、总体布置、装配与维修性评估，能够及早发现、弥补设计缺陷，实现“设计-分析-改进”的闭环迭代，达到缩短开发周期，提高设计质量和降低成本的目的。在飞机设计与制造过程中，可以将CAE及有限元分析软件的计算结果（结构、流体动力、电磁场、声场、压电、力学等）以图表、曲线形式显示或输出，并在此基础上进行分析，实现数据分析的三维可视化。虚拟现实技术应用于飞机内饰设计的概念设计、初步设计和细节设计三个阶段。