“智能化改造數字化轉型”優秀場景案例分享——博世汽車電子工廠

2023-02-01 09:10:52來源：蘇州市工業和信息化局關鍵詞：工業仿真技術零部件設備閱讀量：21448

導讀：博世汽車電子工廠在數字化互聯化基礎上，在向著全面智能化邁進過程中，逐步開展了以仿真為基礎的數字孿生場景應用。

　　一、企業基本情況

　　博世汽車部件(蘇州)有限公司成立于1999年，是博世集團在中國的全資子公司之一，總占地面積28萬平方米，總投資3億美元。目前公司擁有獨立的技術研發中心和完善的生產物流基地。公司主要由五個事業部組成，負責生產和銷售汽車電子、底盤控制、底盤制動、多媒體系統零部件及用于零部件組裝的機器設備。

　　二、工藝數字化設計與仿真場景主要做法

　　數字孿生是智能制造水平達到一定成熟度后，提升生產績效的有效技術手段。博世汽車電子工廠在數字化互聯化基礎上，在向著全面智能化邁進過程中，逐步開展了以仿真為基礎的數字孿生場景應用。

　　數字孿生分為數化、互動、先知、先覺、共智五個階段。在模擬仿真到現實數據采集、模型優化，再到現實實體自適應配置的閉環中，運用該技術能夠輔助實現人機料法環各領域的全周期管理，從而實現指導性、自主性、自適應性，建設以人為本的數據驅動型工廠。

　　目前在博世汽車電子工廠，工藝數字化設計與仿真具體落地場景有：運用仿真軟件對車間布局、生產物流設計、產能等生產要素進行定量的模擬和驗證，并根據仿真模擬結果找出生產優化方向。同時，產線能實時在線監測設備狀態，可實現快速報錯定位和歷史解決方案推送，有效提高設備維護效率。

　　三、場景建設成效

　　1、縮短機械設計到調試驗證的周期

　　仿真覆蓋設備設計到設備調試驗證的全過程，可縮短設備從設計到交付的時間。在設計階段利用MCD 3D模型驗證設備工藝步驟和機械結構是否存在干涉，提前預知以往在設備裝配階段才能夠被發現的機械干涉風險，減少返工成本。通過設置節拍時間和計算邏輯來模擬得到各個站點的節拍時間預測值，驗證機械設計是否滿足生產節拍時間要求，同時針對瓶頸工位進行節拍時間仿真優化分析。公司成功嘗試利用仿真技術在虛擬模型上實現脫離硬件的PLC軟件調試，縮短30%項目上線的時間。

　　2、輔助精益生產線設計

　　在新產線上運用了仿真技術，利用其動態仿真、3D模型過程可視化和數據可實時分析的優勢，驗證產線人員搭配、站位設計是否能達到初期設定的節拍時間和日產出值，并找到風險點或者優化方向以完善產線設計。通過生產線仿真設計，線上在制品庫存減少20%，產線設計效率提升32%，周期縮短25%以上。

　　3、載具優化并提升產能

　　通過使用仿真工具為產線建模，仿真產線可以等比例模擬真實產線的物料流動，動態地顯示出不同產線設計方案下的產出情況，當改變產線中兩個工站的載具數量時，可以得到一組產能的變化曲線。在權衡成本、冗余以及產能要求后，一個用于實際產線的最優配置方案就得以形成。

　　在配置產線后，需要持續監測產線獲取實際生產數據，以幫助評估當前的設計方案是否需要進一步修改。如果模型與實際情況有偏差，真實生產的數據將通過數據管道導入仿真環境，幫助設計人員優化產線設計，迭代更新設計方案，直至仿真結果與實際表現充分接近。在項目第一階段已實現節拍時間縮短5%，換型損失減少2%，工裝載具最優配置帶來每小時產出提升4%。

　　4、助力問題快速解決

　　通過3D仿真技術，博世汽車電子工廠實現了電動助力轉向電子控制單元價值流生產線整體的數字孿生。在生產線設備日常運轉過程中，設備管理平臺會實時動態地反映設備內各個運動部件的工作狀態。一旦設備某一部件發生故障，設備屏幕顯示的報警信息也會同步上傳到平臺，工程師可現場或遠程查看報警信息及被高亮的問題部件，同時報警信息會被統計，將頻發問題第一時間暴露，提高問題解決效率，減少設備工程師18%的日常工作量。

　　原標題：“智能化改造數字化轉型”優秀場景案例丨博世汽車部件(蘇州)有限公司

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