MAG案例研究

MAG如何利用仿真优化柔性制造系统

汽车制造商将越来越多的生产外包给供应商。由于型号越来越多，供应商面临着更小批量生产效率和经济的挑战。许多制造商正转向灵活的制造单元，这种单元可以自动处理快速变化的订单，并在很大程度上无需人工的情况下24小时生产变速器外壳和转向节等部件。它们通过测量、装配和清洗应用来完成机械加工过程。

FFG欧洲和美洲联合了来自德国、意大利、瑞士和美国机床行业的主要企业，具有广泛的铣削、车削、磨削和齿轮制造技术，设计独立的自动化概念，并将机床与周边设备集成，用于组装或测量。在本案例研究中，我们将向您展示MAG的工厂自动化部门如何使用可视化组件来设计和优化一个柔性制造系统，用于无人或减少人员的生产。

利用eCatalog和可重用组件进行快速准确的布局设计

MAG的第一步是创建单元的布局，这需要使用灵活的制造系统进行仔细的精确性。至关重要的是，所有系统应无缝联锁，从托盘交付到下一个生产站的整个物料流应毫不延迟地进行。这尤其具有挑战性，因为不同的工件有不同的加工时间。

使用自定义组件和eCatalog中包含的组件的组合，MAG能够以相对较小的工作量对单元建模。对于机器人模型，MAG使用了视觉组件eCatalog，其中包含1400多个机器人，包括它们的运动学、轴限制、加速度和位置精度。为了设计他们的定制部件，MAG发现他们的机床的几何和运动学特性可以很容易地从现有CAD数据中重用。

MAG公司数字工厂/自动化项目经理Marcel Deess负责该项目，他说:“几乎所有情况下，工件的CAD模型都以3D模型、STEP或IGES格式或原生数据提供。使用Visual Components，导入CAD模型没有问题。我们也有使用其他模拟工具的经验，但这些工具对我们来说似乎更复杂;人们通常认为他们是80年代的人。另一方面，可视化组件软件使用起来非常合乎逻辑。”

在几乎所有情况下，工件的CAD模型都以STEP或IGES格式或原生数据的3D模型提供。使用Visual Components，导入CAD模型没有问题。

Marcel Deess, MAG数字工厂/自动化项目经理

通过模拟验证布局和工作流

一旦创建仿真模型,杂志尺寸长度,高度和位置的门户支持机器人正是以这样一种方式,机器人可以移动到期望的位置在很短的时间内,考虑到它的轴限制,没有机器人之间的碰撞,托盘,和机器。

MAG设计并优化了制造系统的布局和尺寸以及机器人的离线编程。MAG使用可视化组件来模拟整个生产过程以及AGV、机器人和机床之间的顺利配合。利用该仿真模型，可将非生产时间减至最少，并可澄清机器人可达性和碰撞避免等问题。

一旦仿真模型完成，MAG导出单元的虚拟现实模型，以及从所有可能的角度显示模拟生产过程的3D pdf文件和视频。他们还使用Visual Components生成统计数据和表格，以及记录机器、机器人和门户布局的2D图纸。用于控制机器人的数据也可以直接从可视化组件传输。

完整的细胞

MAG单元由一个SPECHT®600加工中心和一个配备SIEMENS Vision MV 400摄像机的KUKA Quantec机器人组成。此外，还有自动导向车辆(agv)将工件运送到生产系统。

工件最初由智能、自动的车辆(KUKA KMP 1500)提供，这些车辆为生产系统提供固定在托盘上的工件，并由一个制造控制系统控制。这些agv通过WIFI控制，可以自由移动，不需要传统的车道引导或导航元素。利用他们的激光扫描仪，agv能够避开障碍物，并实现仅几毫米的定位精度。

一台KUKA Quantec 6轴机器人悬挂在SPECHT®600加工中心前方的入口上方;第七轴，沿着门户的线性轴，也由KR C4控制器管理。该机器人配备了SIEMENS Vision MV 400摄像机，使机器人的抓手能够与工件的托盘精确定位。通过这种方式，机器人可以抓取工件托盘，并通过托盘更换器将其送至加工中心。然后托盘更换旋转180°进入工作区装载机床。

除了装载和卸载机床，KUKA Quantec机器人可以执行的任务，如芯片控制，移除芯片袋，并对已加工工件的一般清洁任务。当机床已经在加工下一个工件时，机器人还可以进行倒角和去毛刺等活动。并且，在机器人手臂上安装摄像头，就可以对工件上钻孔的完整性进行永久的质量控制。

在节省时间和金钱的同时赢得更多项目

当被问及Visual Components对这个项目的影响时，Marcel指出了底线和销售利益。

“无论如何，因为模拟为我们节省了大量的时间和金钱！”马塞尔说。

“而且，模拟不仅在内部（例如我们的销售部门）受到了很好的欢迎，而且当客户看到“他们的工厂处于早期规划阶段。例如，通过视觉组件，他们可以改变机器人的位置和参数，以便完全根据需要优化系统。这不仅避免了昂贵的规划错误，而且在报价阶段为我们提供支持，帮助我们更成功地销售。”

由于该项目非常成功，它也在AMB 2018贸易展上展出。除了真实的制造单元，“数字孪生”用可视化组件建模，仿真及其结果显示在屏幕上。客户和展会参观者喜欢的事实是，过程和系统模拟从规划阶段就确保了最大的透明度。

例如，通过视觉组件，他们可以改变机器人的位置和参数，以便根据需要精确地优化系统。这不仅避免了代价高昂的计划错误，而且在报价阶段为我们提供支持，帮助我们更成功地销售。

Marcel Deess, MAG数字工厂/自动化项目经理

利用仿真实现柔性化、智能化生产

MAG和可视化组件展示了未来的生产如何更接近客户，更灵活，更智能。利用visualcomponents三维制造仿真软件，可以调整柔性制造系统的许多参数，以获得较高的总生产率，并可以优化诸如非生产时间、周期时间、布局拓扑、自动化类型和机器正常运行时间等决定性因素。

关于FFG欧洲和美洲

FFG欧洲和美洲联合了来自德国、意大利、瑞士和美国机床行业的主要企业，拥有广泛的铣削、车削、磨削和齿轮制造技术，以及著名机床品牌VDF Boehringer、Hessapp、IMAS、Jobs、MAG、Meccanodora、Modul、Morara、Pfiffner、Rambaudi、Sachman、Sigma SMS Tacchella Witzig & Frank。

在FFG，DIGITAL FACTORY和INDUSTRY 4.0的活动结合在新的DIGITAL FRIENDS品牌中。