DELMIA Virtual Build – návrh a ověření montážních postupů ve 3D

Aktuální trendy při vývoji nových a inovativních výrobků kladou zvýšené nároky na přípravu výroby. Přibývá počet konstrukčních modelů, sestavy jsou stále složitější. Díky modularitě se zvyšuje počet vyráběných variant výrobků, zákazníci chtějí vlastní konfiguraci výrobku nebo speciální zakázkové úpravy.

Klíčové otázky pro výrobu v těchto nových podmínkách jsou:

• Dokážeme smontovat produkt tak, jak byl navržen?
• Budeme mít včas na dílně standardní pracovní postup?
• Jak zajistíme bezchybný náběh montáže?
• Jak dlouho bude montáž trvat?
• Dokážeme efektivně reagovat na konstrukční změny?
• Dokážeme předem správně naplánovat rozmístění materiálu a montážních pomůcek

Současný stav ve firmách je většinou takový, že se postup řeší při montáži prvního prototypu, přepisováním existujícího postupu v Excelu nebo v lepším případě specializovaným softwarem, který však není provázán s CAD. Důsledkem pak je blokování celé linky při problémech na prvním kusu, vysoké riziko chyb, delší doba zaučení personálu ve výrobě a obtížná reakce na změny.

Řešením výše zmíněných problémů je 3DEXPERIENCE DELMIA Virtual Build. Virtual Build je oblastí PLM systému 3DEXPERIENCE, která se zabývá virtualizací, plánováním a verifikací montáže. Umožňuje optimalizaci výrobního kusovníku, tvorbu a vizualizaci pracovního postupu, kontrolu montážních operací, plánování výrobní linky a tvorbu výrobní dokumentace.

Hlavní etapy přípravy postupu v DELMIA Virtual Build:

První etapou je tvorba výrobního kusovníku, Manufacturing BOM.  Proč MBOM? Pro výrobu je nutno konstrukční kusovník upravit do podoby, která přesně vyjádří, jak se bude výrobek skutečně vyrábět. Odstraní se podsestavy, které dal logicky dohromady konstruktér, ale pro výrobu nemají smysl. Doplní se podsestavy, které odpovídají dílčím krokům montáže, doplní se pomocné díly, které nejsou
součástí konstrukční sestavy – montážní výztuhy, krycí fólie, které je potřeba v průběhu montáže odstranit a podobně.

Virtual Build dokáže výchozí podobu montážního kusovníku automaticky vytvořit z konstrukčního kusovníku tak, že neovlivňuje konstrukční sestavu a kusovník a zachová přitom asociativní vazby. Umožňuje následně editovat a optimalizovat strukturu pomocí přetažení 3D náhledů myší. Důležitou funkcí je možnost analýzy – porovnání s konstrukčním kusovníkem. Touto analýzou je možné odhalit případné chyby editace, např. nepoužití některého dílu, ale také zobrazit díly, které podléhají aktuální konstrukční změně.

Druhou etapou je plánování výrobních a montážních operaci – Process Planing. Systém nabízí schématickou reprezentaci výrobního systému,
ve které lze jednotlivým pracovním místům přiřadit operace včetně definice operačních časů, detailních instrukcí apod. Každá operace
má k dispozici 3D náhled použitých dílů a aktuální stav montovaného výrobku je možné zobrazit v samostatném 3D náhledu. Součástí Process Planning je analýza, která umožňuje kontrolu použití všech součástí z kusovníku (aby na konci „nezbyly tři šroubky neznámo odkud“).  
Analýza dokáže barevně odlišit díly, které podléhají aktuální konstrukční změně.  Důležitou součástí Process Planningu je i možnost importu existujícího postupu z Excelu, což umožňuje efektivně použít existující know-how firmy z doby před nasazením Virtual Build.

Třetí etapou je příprava montážní dokumentace pro jednotlivé pracovní pozice – Work Instructions. Ze 3D pohledů na montovaný výrobek v aktuální fázi montáže je možné připravit instruktážní obrázky doplněním informací a symbolů pro detailní vysvětlení montážního kroku. Pro lepší srozumitelnost pro operátora je možné při tvorbě náhledu posunout nebo skrýt součásti, zobrazit řez,
zakótovat rozměr a podobně.  

Kromě grafických zobrazení operací jsou do dokumentace k operacím vloženy i textové instrukce zadané v průběhu Process Planningu. 
Výstupem jsou HTML dokumenty uzpůsobené dle firemních vzorů. Ty je možné následně vytisknout anebo zobrazit na tabletech
nebo instruktážních panelech na montážních pracovištích.

Čtvrtou etapou je kontrola montáže v kontextu virtuální linky. Tato úloha může být samozřejmě prováděna průběžně již při plánování postupu. Cílem je ověřit prostorové dispozice montáže, rozmístění palet a montážních pomůcek, kontrola správné orientace výrobku na dopravníku, kontrola přístupových cest pro manipulační vozíky a podobně. Pro vytvoření  3D modelu výrobní linky nebo haly, tzv. Plant Layout,
lze využít katalog běžných komponent obsahující parametrické modely dopravních pásů, kontejnerů, zásobníků dělících přepážek, manipulačních vozíků robotů a jeřábů.

Plant Layout se používá opakovaně, pro nový výrobek se pouze modifikuje rozmístění některých prvků a definují se nové montážní pozice
na lince dle aktuálního postupu. Poté je možné provést animaci jednotlivých montážních operací na virtuální lince.

Přínosy nasazení Virtual Build:

• Odstranění prostojů při náběhu nového typu výrobku.
• Zvýšení efektivity přípravy montážních postupů.
• Zvýšení kvality přípravy montážních postupů.
• Zlepšení spolupráce konstrukce a výroby.
• Eliminace potřeby fyzických prototypů.  
• Zkrácení času rozběhu nové výroby.

Bližší informace o tom, jak Vámi vyplněné osobní údaje zpracováváme, naleznete zde.