美的案例研究

在本案例研究中，我们将向您展示世界上最大的主要家电生产商美的是如何使用可视组件来提高高端洗衣机装配线的容量和灵活性，同时将成本降低15%。

世界上最大的主要家电生产商

美的集团成立于1968年，总部位于中国南方，是世界上最大的大型家电生产商，也是空气处理产品、空气冷却器、水壶和电饭煲的第一品牌。其洗衣设备部门包括一个数字中心，该中心由一组模拟工程师组成，负责验证产品、模具和设备设计，以及机器人、物流和工厂布局。

具有复杂需求的独特项目

2018年，美的集团启动了一个项目，启动一条生产高端洗衣机的柔性装配线。新的装配线将在美的中国无锡洗衣电器部的无锡工厂建造。除了生产高端、高质量的洗衣机外，美的还希望该生产线能够满足个性化定制洗衣机的订单。模拟团队负责验证装配线的设计和布局，并就如何优化装配线提供反馈。

虽然这些高端洗衣机的毛利率高于美的已经在生产的洗衣机，但生产要求更加苛刻。在材料、工艺和成品方面有更高的技术控制要求。由于复杂的生产和调度要求，装配线需要更多地利用智能制造能力，并提供灵活的生产能力。

该项目的一个独特方面是，装配线需要同时生产10多个不同的产品平台和100多个SKU的能力——所有这些都是混合的，并且有各自的加工时间、材料要求和质量控制程序。这涉及到100多个工作流程的重新安排，这与以前使用的大规模生产模式完全不同。

切换到可视组件

“作为一种综合性和专业性的模拟工具，视觉组件在这个项目中扮演着非常重要的角色，”数字中心团队的模拟工程师孔繁石博士说。“以前，我们使用三种不同的产品来构建3D布局，并验证设备、物流和生产能力。”

孔和他的团队用于创建CAD模型和3D布局的产品非常繁重，尤其是用于复杂机器和设备的建模。Visual Components e-catalog为Kong及其团队提供的简化模型构建中包含了大量的参数化和可重用模型库。

他们面临的另一个挑战是CAD软件和设备模拟软件之间缺乏兼容性；导入模型并不容易。一旦他们能够导入几何体，定义模型的运动和行为就很复杂了。他们在物流模拟工具方面遇到了类似的挑战；复杂的编程和耗时的工作。他们发现，使用可视化组件对设备和流程进行建模更快、更容易。他们还喜欢高质量的图形和视频输出。

经过一段短暂的试用期后，孔的团队使用视觉组件作为主要的模拟工具。

“很明显，与这些其他产品相比，视觉组件提供了更多的优势，我们逐渐转向软件来模拟我们的大多数项目案例，”孔解释说。

孔和他的团队使用可视化组件设计、优化和验证洗衣机项目布局的工艺和生产可行性，并向美的高管和项目利益相关者动态展示计划的装配线和物流布局。

可视化组件作为一种综合性、专业性的仿真工具，在本项目中发挥着非常重要的作用。

孔繁石博士，美的集团数字中心团队模拟工程师

验证装配线的设计和布局

生产一台高端洗衣机需要组装100多个部件。整个装配线项目包括三条主要装配线：

1.浴缸组件

浴缸组件通过将内浴缸放入后浴缸中，然后用前浴缸密封而成。

2.箱式组件

使用卧式冲床将钢板制成钢箱。在箱体上安装软管、电线等附件，形成箱体总成。

3.洗衣机总成

桶和盒组件，连同平衡块、控制面板、门和顶板一起组装，形成成品。

孔和他的团队在这个项目中面临两大挑战。第一个问题是如何在设计阶段发现问题，并避免在构建和实施过程中遇到问题，因为解决这些问题的成本会大大增加。模拟是克服这个问题的关键。“我们用模拟来验证我们的设计，”孔说。“我们积极搜索设计中的风险，并使用模拟来最小化或消除其影响。”

第二个挑战是如何找到最佳解决方案，以满足项目的积极要求和目标。孔的团队广泛使用模拟来优化他们的设计。例如，他们运行了100多个模拟案例，为工人找到最佳分配。

“我们用来克服这些挑战的方法以前是无法想象的，”孔说。“如果不实际构建和测试生产线，就无法轻松提出解决方案。”

“使用可视化组件，我们可以在虚拟环境中轻松设计、模拟和验证各种解决方案。”

通过可视化组件，我们可以在虚拟环境中轻松设计、模拟和验证各种解决方案。

孔繁石博士，美的集团数字中心团队模拟工程师

超出项目目标

凭借对优化和改进的不懈关注，孔的团队能够从最初的设计中实现显著的改进和节约，首先是更有效地利用地板空间。

孔说：“我们将装配线的占地面积减少了10%，同时将生产能力提高了10%。”。“该生产线有足够的产能每年生产50万台。”

与正常的5-10个SKU相比，该生产线能够容纳100多个SKU的混流生产。尽管生产过程更加复杂，但生产线也更加平衡。“生产线平衡改善了20%，达到了90%以上，”孔说。

孔和他的团队还能够通过更有效地安排和利用人员（如生产、物流和质量控制人员）实现显著的成本节约。

“我们能够在不牺牲产量或产品质量的情况下，将原计划的员工人数减少45%，”孔说。“事实上，我们能够提高产品质量，将废品率从每百万1200个缺陷降低到120个dpm。”

最后，孔和他的团队能够加快整个装配线的建设和安装。

“我们将施工周期从15周缩短到12周，在进度上节省了20%，”孔说。该项目实现的总成本节约约为879000美元。

“使用视觉组件，我们能够实现更低的投资和劳动力成本，以及显著的效率提高，”孔说。“因此，该项目的总成本降低了约15%。”

生产线建成后，项目负责人在装配线旁安装了一台大型电视，以显示视觉组件对项目的影响。它不断播放孔的团队为该项目制作的3D布局和模拟录音。

使用可视化组件，我们能够降低投资和劳动力成本，并显著提高效率。因此，该项目的总成本降低了约15%。

孔繁石博士，美的集团数字中心团队模拟工程师

用可视化组件展望未来

该项目成功后，美的计划探索如何在生产系统的设计和调试中进一步使用可视化组件。

孔和他的团队希望为他们的应用程序定制更多的软件，并开发自己的插件和附加组件。“可视化组件的开放平台和界面让我们可以自由地扩展模拟工具的应用范围，”孔说。

香港团队和美的另一个优先事项是工业4.0。他们正在研究如何将生产数字化，并使工厂更加互联。

“我们想建立一个数字孪生兄弟的生产，”孔说。“我们计划从工厂收集机器、物流和制造数据，并在可视化组件布局中进行可视化。”

“我们还想探索如何使用可视组件的PLC接口将命令传递到我们的生产资产。”

关于美的

美的成立于1968年，是世界上最大的大型家电生产商，也是世界第一大空气处理产品、空气冷却器、水壶和电饭锅品牌。本公司专业从事空气处理、制冷、洗衣、大型烹饪用具、大小厨房用具、水用具、地板护理和照明。

美的总部位于中国南部，但它是一家真正的全球性公司，在200多个国家拥有超过100000名员工和业务。该公司在全球拥有21个生产设施和260个物流中心。