基于DELMIA的汽车装配线建模与仿真_容芷君
基于DELMIA焊装线工艺规划与仿真验证
第4期2013年4月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool ＆Automatic Manufacturing TechniqueNo．4Apr．2013文章编号：1001－2265（2013）04－0106－04收稿日期：2012－09－12*基金项目：国家科技支撑项目（2012BAF06B01）；年产24万辆乘用车机器人焊接自动化生产线（发改办高技【2011】2548号）作者简介：林巨广（1963—），男，安徽六安人，合肥工业大学机械与汽车工程学院教授，工学博士，博士生导师，主要从事汽车自动化装备、汽车实验台等研究，（E －mail ）linjuguang@jee．com．cn 。
基于DELMIA 焊装线工艺规划与仿真验证*林巨广，樊晓光，李体振（合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009）摘要：基于DELMIA 的虚拟仿真技术，实现对白车身焊装线项目的前期工艺规划和仿真验证包括焊装线中工作站的建立、概念焊钳设计与验证、焊接工位的布局、干涉分析、三维工厂及离线编程的建立；通过仿真验证分析焊接装配过程中可能出现的问题，并提出了解决方法，确定工艺方案。
指导现场装配和现场调试，提高工作效率，降低生产成本。
关键词：DELMIA ；白车身；焊装线；仿真中图分类号：TH16；TG65文献标识码：A Process Planning and Simulation Verification of Welding Line Based on DELMIALING Ju-guang ，FAN Xiao-guang ，LI Ti-zhen（School of Mechanical ＆Automotive Engineering ，Hefei University of Technology ，Hefei 230009，China ）Abstract ：The virtual simulation technology is used to implement the preliminary process planning and simulation verification of BIW welding line project ，including the establishment of work station in weld-ing line ，design and verification of conceptual welding clamp ，layout of welding post ，interference analy-sis and establishment of 3D plant and off-line programming．Problems that may appear during the weld-ing and assembling are analyzed through the simulation and verification ，with solutions provided and process plan determined subsequently ，thus to offer guidance for field assembly and field commissioning ，hence raising efficiency and lowering production cost．Key words ：DELMIA ；body in white ；welding line ；simulation0引言近年来，汽车行业的竞争日益激烈，客户对于汽车的要求也不断提高；面对着目前汽车产品车型周期短，市场变化快的情况，高精度高、高柔性化的汽车混合焊装线已成为车身焊接技术的发展方向［1］。
基于DELMIA焊装线工艺规划与仿真验证
２ ０ １ ３年 ４月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｄ ｕｌ ａｒ Ｍ ａ ｃ ｈｉ ｎ ｅ Ｔｏ ｏ ｌ＆ Ａｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｍ ａ ｎｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｉ ｑ ｕｅ
ＮＯ ． ４ Ａｐ ｒ ．２ ０１ ３
ｈ ｅ ｎｃ ｅ ｒ ａ ｉ ｓ ｉ ｎ ｇ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｌ ｏｗｅ ｒ ｉ ｎｇ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｓ ｔ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ＤＥＬＭ Ｉ Ａ ；ｂ ｏ ｄ ｙ ｉ ｎ ｗｈ ｉ ｔ ｅ；ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｅ；ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ
摘要 ： 基于Ｄ Ｅ Ｌ ＭＩ Ａ 的虚拟 仿真技 术 ， 实现 对 白车 身焊 装 线 项 目的前 期 工 艺规 划和 仿 真验 证 包括 焊 装线 中工作 站的建 立 、 概 念焊钳 设 计 与验证 、 焊 接 工位 的布局 、 干 涉分析 、 三 维 工厂 及 离线编 程 的 建 立； 通过 仿真验 证 分析焊接 装 配过程 中可 能 出现 的 问题 ， 并提 出 了解 决方 法 ， 确定 工 艺方案 。指 导现 场装 配和 现 场调试 ， 提 高工作 效率 ， 降低 生产成本 。 关键 词 ： Ｄ Ｅ Ｌ ＭＩ Ａ； 白车身 ； 焊 装线 ； 仿 真 中图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｔ Ｇ ６ ５ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ Ｐｌ ａ ｎｎ ｉ ｎｇ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｖｅ ｒ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎｇ Ｌｉ ｎｅ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ＤＥＬＭ Ｉ Ａ
DELMIA数字化装配工艺设计与过程仿真流程 简述装配的工艺过程
DELMIA数字化装配工艺设计与过程仿真流程简述装配的工艺过程数字化装配工艺设计与过程仿真技术在现代飞机的设计和制造中扮演的角色将越来越重要。
目前，国际上以飞机和汽车为代表的大型复杂产品研制企业都已将数字化装配技术应用于生产中，并取得了显著的效益。
无论是波音还是空客公司，目前基本上已实现了数字化装配。
波音公司的7E7飞机已经采用航空制造业的装配解决方案，实现了整机的三维虚拟装配仿真和验证。
极大的缩短了设计变更，缩短了工艺规划时间，提高了产量并降低了生产成本。
空客系列飞机也已采用了数字化装配技术，资料显示其典型部件装配周期缩短60％。
飞机装配周期缩短10%以上，装配工艺设计周期缩短30%〜50%，装配返工率减少50%，装配成本减少20%〜30%，大大提髙飞机装配质量，极大限度满足客户要求。
国内的飞机数字化装配技术研究和应用目前尚处于探索和预研阶段，以陕西飞机制造公司为代表的飞机制造业仍然沿用传统的装配方法和手段，传统装配设计方法存在如下问题：(1)飞机装配工艺设计仍然使用传统的二维方式表达传统的工艺设计是由工艺设计人员在头脑中首先想象出三维装配空间、设计装配顺序，并用平面(二维)方式表述。
其设计质量完全取决于工艺设计人员的技术水平和工作经验，其次是装配工人需要根据工艺设计人员编发的文件及二维工程图纸理解装配顺序、装配要求，并在大脑中再次构建三维装配过程，这样易产生理解的二异性，造成装配错误。
(2)无法满足三维数字化条件下装配工艺设计要求目前存在的工艺设计系统中制造资源采取的传统二维描述，这导致其工艺设计过程对细节设计淡化，对制造资源及装配工艺知识描述比较弱，同时不能充分利用上游三维CAD数据，难以实现工艺设计的继承性、规范性，标准化和最优化。
(3)飞机的装配周期不易保证工艺设计环境不具备三维工艺验证能力，致使装配中是否干涉，装配顺序是否合理，工艺装备是否满足需要、操作空间是否开敞等一系列问题在生产试制阶段才能暴露出来。
基于DELMIA的装配过程仿真及其在飞机数字化柔性工装设计中的应用
基于DELMIA的装配过程仿真及其在飞机数字化柔性工装设计中的应用李晓枫;王仲奇;康永刚【摘要】The three-dimensional and complex structural design of the aircraft digital flexible jig and the digital assembly process make the assembly simulation necessary for the assembly and jig design. The simulation of digital assembly for complex structure part has been achieved by use of breakthrough of assembly process and mechanism motion simulation technology based on assembly process file mapping technology and assembly process simulation model. Taking the digital flexible assembly design and its assembly simulation process of some aircraft part as an example, the application of DELMIA software on the aircraft assembly simulation and flexible jig design has been discussed by use of simulation of assembly process for front wing flap and its flexible jig movement.%飞机数字化柔性工装因其结构设计的三维化和复杂化以及装配工艺的数字化等原因,使得装配过程仿真成为飞机数字化装配及工装结构设计的必要手段.基于装配工艺文件映射技术和装配过程仿真模型,通过装配工艺过程及机构运动集成仿真技术的突破,实现了飞机复杂的结构件数字化装配过程的仿真.以某型机部件数字化柔性工装设计与装配仿真过程为例,通过机翼前襟翼部件装配过程仿真及其柔性工装运动仿真,探讨了DELMIA软件在飞机装配仿真及柔性工装设计中的应用.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P92-95)【关键词】计算机应用;仿真;设计;DELMIA;柔性工装【作者】李晓枫;王仲奇;康永刚【作者单位】西北工业大学机电学院,陕西西安 710072;西北工业大学机电学院,陕西西安 710072;西北工业大学机电学院,陕西西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TH113飞机装配仿真技术提供了在三维数字化环境中动态地安装零部件及其组件的整个过程，实现飞机装配过程的仿真，可大大缩短飞机装配周期和研发成本。
基于DELMIA的车用空调虚拟装配过程仿真
Ｖｏ ＿ ６ Ｎｏ ３ ｌ２ ．
Ｊｎ ２ １ ｕ ．０ ２
基 于 Ｄ Ｌ Ａ 的 车 用 空调 虚 拟 装 配 过 程 仿 真 Ｅ ＭＩ
余 建 国 ，范晓 卫 ，刘璐 璐 ， 宪 振 孟
（ 江苏科技大学 机械工程 学院 ， 江苏 镇 江 ２ ２０ ） １０ ３
摘 要 ：为 了实 现 空 调 的 虚 拟 装 配 ， 车 用 空 调 为 例 ， Ｄ Ｌ Ａ软 件 中构 建 车 用 空 调 虚 拟 装 配 环 境 ， 用 “ 装 ” 思 路 以 在 Ｅ ＭＩ 利 反 的
ｐｅ ｌ ．Ｔｈ ｉｔ ｌａ ｓ ｍｂ ｙ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ｓ ｃ ｅ ｔ ｄ ｉ ｅ ｖｒｕａ ｓ ｅ ｌ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｉ ｒ ａ ｅ ｎ ＤＥＬＭＩ Ａ． Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｉ ｅ ｆｒ ｖ ｒ ｅ ａ ｓ ｍｂ ｉ ｇ，ｔｅ ａ — ｓ ｄ ｏ ｈ ｄ ａ ｏ ｅ ｅ ｓ ｓｅ ｌｎ ｈ ｓ ｓ ｍｂ ｉ ｇ ｓ ｑｕ ｎ ｅ ａ ｄ ａ ｓ ｍｂ ｉ ｇ ｒ ｕ ｅ ａｅ ｐ ａ ｅ ｅ ｌｎ ｅ ｅ ｃ ｎ ｓ ｅ ｌｎ ｏ ｔ ｒ ｌｎｎ ｄ． Ｂｙ ｕｓｎ ｈｅ ｃ ｃ ｆｃ ｎ ａ ｔａ ｄ ｃ ａ ｈ，ｗｅ ｃ ｎ ｌｏ ｏ ｉ ｇ ｔ ｈｅ ｋ ｏ ｏ ｔｃ ｎ ｌｓ ａ ｏ ｋｔｅ ｓｅ ｌ ｇｓｑ ｅ ｃ ｎ ｓｅ ｌ ｇ ｏｔ ｉ ｔ ｅ ｉａ ｙ ｅｃｎｇｔ ｈ ｏ ｔ ｄｃａｈｉ ｏｄ ｒｏａｊ ｔｈ ｓｍｂｉ ｕ ｎ ｅ ｄａｓｍｂｉ ｕｅ ｎ ｉ ．Ｆｎｌ ａ ｅ ｃａ ｎ ｔ ｕ ａ ｎ ｅ ａ ｎ ｒ ｍ ｌｗ
DELMIA-装配仿真培训
备注：制造数字化处理模Leabharlann 里尽量勾选对应选型，便于 后续操作
工具-选项
许可证发放
勾选所需许可
二、仿真软件配置
7、许可证命令
装配仿真模拟 机器人模拟 人体活动分析 机器人仿真 格式转换许可 人体任务建模 人体姿态分析 人体建模
二、仿真软件配置
7、背景颜色更改
三、软件环境配置
1、创建ProcessLibrary（工艺库）
三、软件环境配置
3、导入仿真环境
格式转换
►建模完毕后，点击“文件” ►点击“导出” ►点击“STEP203”格式，出现导出提示窗口 ►选择合适的文件保存路径 ►点击“确定”
注意事项： 1.文件保存路径不能出现中文； 2.文件不能以中文命名，只能用字母或数字，尽量减少 符号的使用
三、软件环境配置
3、导入仿真环境
2.键盘 F3：显示或隐藏模型树；
二、仿真软件配置
5、用户自定义命令
自定义：自定义模块主要 是用来配置各模块，便于 后续进入装配仿真模块。
进入装配模拟模块
右侧工具条点击
工具-自定义
选择模块assembly Process Simlation
选中
确认关闭
二、仿真软件配置
5、用户自定义命令
装 配 重 点 模 块
二、仿真软件配置
3、PPR结构树
PPR结构树是进行装配仿真及人机仿真的操作核心，它 完整地集合了Process（工艺）、Product（产品）、 Resource（资源）三大模块。
Product：即产品模型，整个仿真过程的总目标； Resource：辅助产品进行生产制造的一切实物，如生产 线、工具、工装、物流车、工人等； Process：使用资源作用于产品的一系列活动，即工艺过 程，如车、铣、刨、磨、钳等。
基于DELMIA的白车身焊装线工艺规划与仿真研究
仿 真中应用越来越广泛闭 。本文研究 白车身 焊装线的前
期规划 ， 确定 ＿ 丁 位节拍 和布 局图 ， 并 结合实 际情况 对单 个 工位进行仿真验证 ， 包 括数模导人 、 焊点数 据 、 焊枪设 计、 机器人选型 和布局 ， 机器人示教与 焊接轨迹规划 、 干 涉分析 、 ＿ Ｔ位仿真及节拍分析和最后 的输 出离线程序 。
Ｘ
４ ７ ２ ． ８ ２ ８
１ 一 位 机 器 人 焊 枪
（ ） Ｐｌ ｒ ｝ 】 ｌ ２ ｒ ｌ １ ｌ ２ ｒ ｈｌ ２ １ ． ｈｊ ２ Ｉ Ｉ １ ｌ ２ ｒ ｂｌ １ １ １ ） Ｉ ｌ ｒ ｌ １ ｌ ｌ ｒ ｝ ｌ ｌ １
ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ — ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ＤＥＬＭＩ Ａ： ＢＩ Ｗ； ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｅ ； ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ｌ ａ ｎ ； ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
进 而 确 定 工 位 的数 目和 功 能 ， 按 照布 局 图 对 工位 进 行 仿 真验 证 ， 最后 输 出 离线 程序 。 实践 证 明 ， 该 方 法 能极
大 地 提 高生 产 效 率 ， 节 约 生产 成 本 ， 避 免 因前 期 设 计 问题 而耽 误 工程 进 度 。
关键词 ： Ｄ Ｅ Ｌ ＭＩ Ａ； 白车身； 焊装 线； 工艺规 划； 仿真 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ９ ；Ｕ４ ６ ３ ． ８ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ － ３ ３ ３ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － ０ ０ ５ ３ — ０ ３
_基于DELMIA的冲压生产过程仿真与优化
144
锻压技术
第 40 卷
了虚拟仿真，通过遗传算法优化生产节拍。 在具有复杂运动的冲压生产线中，不同模具在
同一条生产线上自动化设备与冲压模具的动作不同， 只建立一个仿真模型在仿真通用性上难以实现。本 文基于达索公司的 DELMIA 软件平台进行开发，在 并行工程的指导下开发出了一个适用于不同模具的 快速通用仿真系统，实现了对应不同冲压模具的生 产线工艺过程规划与优化分析，减少了反复仿真建 模的时间。同时，冲压模具的三维模型数据量大， 需对其做轻量化模型处理［6］，本文提出了一种基于 同一坐标系下补充建立所需特征元素的轻量化模型 装配与仿真方法，提高了仿真计算的准确性和效率。
一套模具由固定部分和运动部分组成，格式转 化时将固定部分建立在同一个文件中； 运动部分又 分同步运动与不同步运动两种情况，将同步运动部 分建立在一个文件中，不同步运动部分则分别建立。 实际生产中，模具与模座通过模座上的定位销和模 具底面的定位孔来装配定位，由于轻量化模型处理 后的 CGR 格式无法拾取装配所需的特征元素，应用 轻量化模型装配方法在模具底面与模座上分别补充 建立 3 个特征点，装配时使 3 组点各自对应重合进 行定位。 2. 3 交互式生产过程工艺规划
冲压运动以及出料机械手的出料运动。其中，进料 运动过程为进料机械手到达送料台将加热好的坯料 快速送入冲压机中，然后回到初始位置等待下一次 送料； 冲压运动过程为上模具在坯料放置好后向下 运动达到合模，保压一段时间后上模具回到初始位 置等待下一次冲压； 出料运动过程为出料机械手先 到达模具附近等待取料，在冲压机完成冲压过程后 进入冲压机将成形板件取出放在出料台上，然后回 到初始位置等待下一次取料。
图 1 所示为仿真系统设计流程图。首先，调入 已建立的生产线仿真模型和轻量化模具。为了适应 不同模具冲压生产过程的模拟，可支持 3 种不同大 小的标准模具的调入自动装配，分别适合一套大型 模具、两套中型模具或四套小型模具。根据实际工 艺条件，分别定义进出料机械手的运行轨迹与冲压 机行程等参数，并对生产过程运动仿真，参数设定 界面如图 2 所示。在动画演示验证仿真模型合理后 进行干涉检查，查看检查结果。如果生产过程和工 艺参数合格，模拟流程结束，否则修改模具设计或 生产过程工艺参数，更新仿真模型，再次检查仿真 中是否存在干涉。
基于DELMIA的飞机数字化装配仿真技术应用研究
Equipment Manufacturing Technology No.10，2020基于DELMIA的飞机数字化装配仿真技术应用研究张鹏(湖北交通职业技术学院汽车与航空学院，武汉430079)摘要:根据飞机数字化装配仿真技术发展现状，基于DELMIA的飞机数字化装配仿真技术，以某型飞机机翼装配为研究对象，应用DELMIA的数字化装配仿真分析功能模块，对其装配过程中的路径规划、干涉检查、可达性验证提出了一套实施方案，实现了飞机装配工艺过程的直观可视和精准可达。
实例证明，采用数字化装配仿真技术，能提高产品设计、装配工艺设计、工装设计等的一次正确率，提升装配质量和装配效率。
关键词：飞机;数字化装配仿真技术;DELMIA；工业机器人中图分类号:TP391文献标识码：A文章编号:1672-545X(2020)10-0172-04航空制造工业是新时代高精尖技术应用的重点领域之一，其技术水平代表着一个国家的综合实力［1］。
数字化装配仿真技术作为国内外飞机先进制造技术的研究热点之一，代表着目前和将来飞机装配技术的发展方向。
新一代飞机对性能及寿命提出了更高的标准,市场对飞机的需求逐渐呈现出小批量、多品种的特点,且产品的交货周期不断缩短，传统的飞机制造装配技术已无法满足航空制造企业发展的新需求。
目前，国外以波音、空客为代表飞机制造企业，已经从产品设计、工艺设计、工装设计、产品制造到飞机装配整个流程采用基于三维数字模型的设计方法。
以B787、A380为代表的大型飞机装配中,采用数字量尺寸协调体系和装配设计技术，通过装配虚拟仿真技术实现装配过程的优化，大大缩短了研制周期，降低了研制成本，提高了飞机的装配质量叫与国外相比，数字化装配仿真技术应用在国内航空制造企业起步较晚，随着我国航空工业先进制造技术突飞猛进的发展，成飞、西飞、沈飞、洪都、上飞均开始使用DELMIA进行装配工艺设计。
例如，基于DELMIA建立三维数字化装配工艺设计和装配过程仿真环境，为企业生产提供快速、准确的MBOM；驾驶舱设计人机工效分析数字化，进行驾驶员视域分析、颜色域分析、可达域分析、舒适性分析、关键姿势及主要动作设定等;将装配工艺过程、装配零件及与装配过程有关的制造资源紧密结合在一起；验证人员及工具是否可达、装配操作空间是否具有开放性等问题。
基于DELMIA的汽车装配工艺仿真与优化
基于DELMIA的汽车装配工艺仿真与优化作者：林金关铭东来源：《科学与财富》2016年第28期摘要：介绍了DELMIA系统的结构和功能，提出以工艺规划为核心的汽车虚拟装配流程，利用DELMIA系统分析优化汽车装配的三维数字化工艺，重点讨论工艺的可操作性和操作便利性，结合人因分析，真实准确地反映实际工艺操作过程。
实践表明，利用DELMIA系统结合以上方法制定汽车装配工艺，实现了CAD＼CAPP＼CAM的并行化，能够及早地发现工艺缺陷、减少新产品的开发周期、提高资源的利用率，具有重大的工程意义。
关键词：DELMIA；虚拟装配；工艺优化；人因分析中图分类号：TH391.9 文献标识码：A长期以来，CAD 技术的应用和推广，提高了新产品的开发速度，缩短了新产品推向市场的时间，提高了产品质量，极大地推动着制造业的发展。
但目前，数字化制造技术出现一个症状：工艺制定技术远远落后于产品设计技术和产品制造技术，严重阻碍了CAD＼CAPP＼CAM 的集成化、并行化[1]。
即便是复杂结构的产品（如飞机、汽车等）的装配工艺设计仍停留在二维的基础上。
工艺、工装设计员对产品结构和装配过程的理解只能通过头脑想象二维图纸的表达内容，这需要丰富的实践经验，而且即便是经验丰富的工程师，制定装配工艺时难免缺乏周密考虑和疏漏，从而导致了工艺设计不合理、零件返修、工装返修的情况层出不穷。
在现代的制造业中，装配工作量占整个产品生产工作量的20%～70%，平均百分比为45%[2]，而且装配费用占制造总费用的20%～30%，若在装配中发生问题，还会增加50%的费用[3]，因此，如何提高装配质量和装配效率，是企业迫切所要解决的问题。
虚拟装配技术是沟通信息系统与制造系统的桥梁，为沟通信息系统与制造系统提供了有效的工具和环境使装配系统的产品及其装配过程数字化，以便计算机系统处理[4]。
国外已有好多成功地利用虚拟装配技术的案例，其中以波音777的研制最为典型，其整机设计、部件测试、整机装配以及各种环境下的试飞均在计算机上完成，使其开发周期从过去8年时间缩短到5年，出错返工率减少了75%，成本降低了25%，成为数字化设计制造与并行工程技术成功应用的典范。
基于DELMIA的汽车装配线建模与仿真
Ｍ ｏｄ ｌｎｇ ａ ｍ ｕｌ ｆｏｎ ｏ ｅ ｉ ｎｄ Ｓｉ ａ ｉ ｆＡｕｔ ｍ ｏｂｉ ｓ ｍ ｂｌ ｎｅ Ｂａ ｅ ｏ ＤＥＬＭ Ｉ ｏ ｌ Ａｓ ｅ ｅ ｙ Ｌｉ ｓ ｄ— ｕ ． ＬＵＹ ｅ ＯＮ Ｚ ｉｊｎ Ｚ ＯＵ Ｙ ｎ ｘ ｅ Ｉ ｕ （ ｕ ａ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙＤ ｐ ｒ ｎ ｆｎ ｕ ｔａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇＷ ｕ ａ ４ ０ ０ ， ｉａ Ｗ ｈ ｎＵ ｉｅｓｙｏ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ａｔ ｔ ｄ ｓｒ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ， ｈ ｎ ３ ０ ０Ｃｈｎ ） ｔ Ｓ ｍｅ ｏ Ｉ ｉ ｎ
Ｂ ｓｄｏ ｅＤ Ｍ ｆ Ｌ ＭＡ，ｈ ａ ｅ ｕ ｉｓｈ ｓｅ ｌ ｑ ｅｃ ｌ ， ｓｅ ｌ ｔｒ ｒ ｃ ｄａｓｍｂｙｒｕｅ ａｅ ｎｔ Ｐ ｏ ＤＥ Ｉ ｈ ｔｅ ｐｒｓ ｄｅ ｅａｓｍｂｙｓ ｕｎ ｅｐａ ａｓｍｂ ｉ ｅ ｅｅ ｅａ ｓｅ ｌ ｏｔ ｐ ｔ ｔ ｅ ｎ ｙ ｎｆ ｎ ｎ
２ １ 年 ０ １ 第１ ２期 第３ ３卷 总 第 ２ ０期 １
物 流 工 程 与 管 理
ＬＯＧｌ ＥＮＧＩ ＳＴＩ ＣＳ ＮＥＥＲｌ ＡＮＤ ＮＧ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ
物 流技 术
ｄ ： ０ ３ ６ ／ ．ｉ ｓ ． ６ ４ ４ ９ ． ０ １ １ ． ３ ｏｉ １ ． ９ ９ ｊ ｓ ｎ １ ７ — ９ ３ ２ １ ． ２ ０ ２
［ ｓ ｒ ｃ ］ ｈ ｕｏ ｂｌ ａｓ ｍｂｙｌ ｅ ａ ｏｔｎ ａ ｔ ｎｔｅａ ｔｍｏ ｉ ｒｄ ｃｉ ｃ ｎ ｙ Ｔ ｅｅｏｅ ｔ Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｔｍｏ ｉ ｓｅ ｌ ｎ ｓ ｍｐ ｒ ｔ ｍｐ ｃ ｏ ｏ ｂ ｌ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎｅ ｉ ｃ ． ｈ ｒｆｒ ａ ｅ ｉ ｈ ｉ ａ ｉ ｈ ｕ ｅ ｏ ｆ ｅ ｉ ｉ
DELMIA可视化装配工艺仿真的研究应用
DELMIA可视化装配工艺仿真的研究应用1 引言企业生产能力的强弱主要由所拥有的制造资源数量的多少决定的。
当企业在自身制造资源数量不变的情况下，往往只能通过优化生产调度，最大程度地提高设备利用率来实现生产能力的提高[1]。
随着数控机床的广泛应用，零件的加工精度已不再仅依赖于工人的技术水平，与此对应的装配时间就成了影响制造周期的主要因素，装配工艺优劣成了提高产品精度的关键环节。
提高装配的工作效率和工作质量，利用计算机进行装配工艺流程仿真来优化产品的可装配性是今后研究的主流。
DELMIA是达索公司面向生产过程物流仿真与分析的三维数字化工厂开发软件，可优化现有的或新的系统车间布置、生产成本和工艺流程等。
DELMIA分为DELMIA E5(DPE)、DELMIA V5(DPM)和DELMIA D5(QUEST)，其中QUEST 是用于确认可视化生产工艺流程决策是否满足产品生产要求的强大的仿真开发和分析工具。
它为工业设计工程师、制造工程师和管理人员提供了一个单一的协同环境，以在整个产品设计过程中开发和确证最好的生产装配工艺流程。
通过QUEST 的仿真可以发现生产装配线布局规划是否合理，是否有阻滞现象或闲置现象发生，并可以预先发现装配物流系统的不足，提前做出修正，改善设计，减少风险与成本，使数字工厂效益最大化。
2 产品装配线的对象建模根据产品装配线的层次结构关系，从装配线类中派生出物理设备类、工艺类、逻辑控制类。
物理设备类对应现实装配线中有形的实体，如装配设备、物流设备等；工艺类在现实装配线中没有有形的实体对应，仅包括诸如循环工艺、装载工艺、卸载工艺、生产计划和任务等工艺内容；逻辑控制类描述对象间的逻辑关系，如AGV控制逻辑、Labor控制逻辑、传送带控制逻辑等。
2.1 虚拟装配线系统的物理建模装配线虚拟物理建模针对装配线上所有设备的三维几何建模，以使虚拟环境中的装配线模型能与现实生产线的有形实体相符或相近，便于可重组装配线的布局优化设计。
基于DELMIA的搅拌车装配过程仿真研究
基于DELMIA的搅拌车装配过程仿真研究作者：尹文生尹良管在林随着计算机仿真技术的不断发展与成熟，虚拟仿真技术的应用也越来越广泛，从飞机、船舶、汽车到电子生产处处可见仿真的身影。
虚拟仿真技术相较于传统的样机验证有着无法比拟的优势，传统的样机验证方式是在产品设计后，调用大量的设备与人员生产少量样机，利用样机对新产品设计合理性进行验证，这样会产生巨大的资源和时间浪费。
而如果采用在虚拟现实环境中对产品进行设计、生产、装配、使用和调试仿真，直观分析产品的可装配性，以及量化的人机工效分析和评估，对其装配工艺方法进行必要的调整和优化，这样可在完成更多分析验证的同时省去样机制造和验证的巨大资源和时间浪费，节省大量的物力、人力成本，并缩短大量制造和调试时间，提高企业的市场竞争力。
本文重点介绍在DELMIA平台上进行搅拌车的虚拟装配过程，并利用DELMIA的强大分析功能，对搅拌车的整个装配进行装配可行性分析和人因分析，由此可对搅拌车的结构设计以及装配工艺进行改进和优化。
1 DELMIA简介DELMIA是法国Dassault公司推出的一套数字化设计、制造、维护、数据管理的PLM平台，它提供目前市场上最完整的3D数字化设计、制造和数字化生产线解决方案。
DELMIA主要由3个部分组成，分别为DPE(DELMIA Proceaa EnSineer)、DPM(Digital Proceos of Manufacturing)和DELMIA/QUEST(Queuing Event Simulation Tool)，其中DPE 负责制定制造工艺和资源规划，DPM进行制造过程工艺仿真分析，DELMIA/QUEST进行生产线和物流过程的设计仿真分析，这3个相对独立的部分通过DELMIA的结构核心PPR(Procesa-Product-Resource) Hub连接到一起。
2 搅拌车的虚拟装配仿真基于DELMIA的仿真分析流程如图1所示，包括前期模型的构建、装配过程仿真、仿真分析与优化、结果输出。
基于DELMIA的某型装甲车综合传动装置装配仿真研究
基于DELMIA的某型装甲车综合传动装置装配仿真研究传统的车辆装配采用二维设计方式，产生的许多问题在设计阶段都无法得到验证，导致制造周期较长和成本浪费。
应用基于DELMIA的数字化装配工艺仿真技术，进行对某型装甲车综合传动装置的三维装配过程仿真，这样在工艺准备阶段就可以及时发现装配工艺中存在的各种空间性、结构性等问题，并对装配模型结构、装配路径、装配顺序等进行修改与优化，有效地缩短了整车的研制周期及成本。
标签：综合传动装置；DELMIA；虚拟装配；工艺仿真；优化引言在现代制造过程中，虚拟装配技术作为重要的环节，发挥着越来越重要的作用[1]。
而综合传动装置作为装甲车必不可少的重要组成部分，凝集转向、变速、传动动力、制动等多项功能于一体，其零部件数目必繁多，结构也必然复杂紧凑、导致其装配工艺复杂化。
传统的装配工艺思想是以工人的经验为主，依靠二维图纸将所有已经加工完成的零件进行装配，通常需要反复修改，尝试，因此导致整个制造周期变长且成本增加，产品的市场竞争力下降[2]。
本文以DELMIA软件为依托，采用虚拟装配技术就可在工艺准备阶段及早发现产品装配顺序设计是否正确合理，保证在实际装配最后环节不会发生干涉，并且可以优化工艺，从而减少了研制的周期和成本。
1 DELMIA软件简介DELMIA软件是法国达索公司推出的一款极具商业化数字企业精益制造交互式应用（Digital Enterprise Lean Manufacturing Interaction Application）软件，它有一个DPM（Digital Process for Manufacturing）模块，其中又包含众多DPM功能模块，DPM-Assembly Process Simulation模块就是针对数字化制造工艺仿真的，不仅能实现3D工艺规划，可以对产品的生产规划和装配过程实现三维模拟仿真并验证[3]。
可以在实际投入生产前发现产品设计及其工艺中不合理因素，然后通过验证分析和改进，提高产品的可装配工艺的合理性。
DELMIA环境下汽车冲压自动线仿真
０ 引 言
汽车制造业的快速发展也为冲压生产工艺的 发展带来新 的 机 遇。 轿 车 零 部 件 中 ４０％ 以 上 是 金属 板 材 冲 压 件，而 汽 车 车 身 的 金 属 件 几 乎 １００％ 是 冲 压 件 。 随 着 汽 车 制 造 水 平 的 提 高 ，汽 车 冲压件的类型趋 于 多 样 化，工 艺 水 平 变 得 更 加 复 杂 ，如 何 人 性 化 完 成 冲 压 生 产 是 亟 待 解 决 的 问 题 。 目前传统手工送 料 方 式 存 在 效 率 低、产 品 一 致 性 差 、加 工 精 度 低 、安 全 性 低 等 问 题 。 自 动 化 生 产 线
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运动仿真能够再 现 实 际 的 冲 压 生 产 环 境，为 用 户 提供较为直观的 现 场 环 境，为 产 品 技 术 方 案 的 实 施及产品优化提供指导。
型，完成生产线模型的绘制 。 ［６７］ 冲压生产 线 三 维 模型如图１所示。
１ 犇犈犔犕犐犃 环境下自动线建模
冲压生产线 是 由 多 个 设 备 单 元 组 成，并 通 过 多个单元的协调 操 作 完 成 产 品 的 冲 压 生 产，所 以 冲压自动 线 的 仿 真 模 型 是 一 个 不 连 续 的 复 杂 系 统。基于 ＤＥＬＭＩＡ 软 件 对 生 产 线 各 组 成 零 件 的 功能特征进行参 数 提 取，对 冲 压 生 产 线 的 各 个 元 素进行统一建模，并 根 据 生 产 线 的 总 体 布 局 进 行 装配工作。
的出现则很好地 解 决 了 以 上 问 题，实 现 了 冲 压 零 部 件 的 批 量 生 产 及 自 动 化 ，且 精 度 高 ，生 产 效 率 得 到大幅提升，提高了生产节拍和生产质量 。 ［１４］
为 提 高 汽 车 零 部 件 生 产 效 率 ，确 保 产 品 质 量 ， 实现 汽 车 零 部 件 冲 压 生 产 线 自 动 化，基 于 ＤＥＬＭＩＡ软 件 对 生 产 线 进 行 特 征 建 模，对 冲 压 生 产线的生产节拍 进 行 模 拟 仿 真，检 测 生 产 线 各 零 件 之 间 的 装 配 是 否 合 理 、是 否 出 现 碰 撞 干 涉 、是 否 满足生产线在实 际 生 产 中 的 工 作 要 求 等 情 况，并 对生产线的节拍进行优化。通过对冲压生产线的
_基于Delmia-QUEST的数字化装配线仿真应用
收稿日期:2006-03-18作者简介:马健萍(1971-),女,浙江东阳人,工程师,在读工程硕士,主要研究方向:虚拟装配技术.文章编号:1005-0523(2006)02-0125-04基于Delmia/QUEST 的数字化装配线仿真应用马健萍,周新建,潘 磊(华东交通大学机电工程学院,江西南昌330013)摘要:随着先进制造技术、虚拟现实技术与仿真技术的发展,他们之间的融合应用越来越紧密和深入,带动了虚拟制造技术和数字化工厂技术的飞速发展和日趋成熟,使得对他们的研究与应用越来越广泛而深入,基于Del mia/QUEST 的数字化装配线仿真技术便是该领域中一个方面.关 键 词:数字化工厂;装配线;仿真中图分类号:TH 文献标识码:A0 引言当今,随着经济全球化的发展,制造企业之间的竞争越来越激烈,决定制造企业全球竞争能力的主要指标是产品的开发时间(Time)、质量(Quality)、成本(C ost)、以及相应的服务(Service),即TQCS [1].制造技术已从物质形式的制造向信息制造转变,产品中知识信息的价值占据越来越高的比例,这不但反映在产品本身,而且体现在产品的整个生命周期,特别是生产制造环节,随着信息技术的发展,不断出现了新的制造理念和制造系统,如FMS 、CI MS 、敏捷制造和网络化制造等.这些技术从制造的现实出发,对制造过程中产生的数据进行数字化,并对它们进行加工处理,产生相关信息,在制造系统中进行存储和交换,并直接应用于对生产过程的管理和控制,进一步可对信息进行分析加工产生相关知识,使制造系统的 智能 得到提高,通常把这种生产方式称为数字化制造.另一方面,随着仿真技术的发展和虚拟现实技术的产生,另一种概念的数字化工厂随之产生,这个工厂生存于数字信息世界,在真实工厂或生产过程还没有开始前,这个工厂在虚拟空间中运作,对真实工厂进行虚拟现实的仿真,提供优化的结果,这是现在数字化工厂主要研究和应用的内容.1 数字化工厂的体系结构数字化工厂是企业活动信息化、数字化、网络化的总称,也是企业信息化发展的新阶段,包括产品开发数字化、生产准备数字化、制造数字化、管理数字化、营销数字化、因此,数字化工厂除了要对产品开发过程进行建模与仿真外,还要根据产品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真,使生产系统在投入运行前就了解系统的使用性能,分析其可靠性、经济性、质量、工期等,为生产过程优化和网络制造提供支持[2][3].所以,随着数字化生产、虚拟企业概念的提出,生产系统的布局设计与仿真变得日益重要,合理的系统布局不仅可以减少系统运行的成本和维护费用,提高设备利用率和系统生产效率,而且对系统的快速重组和提高企业的快速响应特性,均具有十分重要的意义.第23卷第2期2006年4月华东交通大学学报Journal of East China Jiaotong Universi ty Vol.23 No.2Apr.,2006图1展示了数字化工厂的结构,图中点画线框内为数字化工厂的主要内容,通过建模技术对真实工厂的制造资源和工艺数据进行分析,在计算机内建立真实工厂的数字化模型.C AD数据、装配工艺和预计的生产计划作为输入,通过优化仿真系统进行装配制造过程的模拟,对产品的设计和装配过程进行评价.现在越来越多的优化仿真系统还采用虚拟现实技术进行可视化仿真,并给出优化仿真结果.数字化工厂技术对生产工程的各个环节,在不同的层次,小到操作步骤,大到生产单元、生产线乃至整个工厂进行设计、仿真、分析和优化.它从并行工程的基本观点出发,在产品设计阶段就同时考虑和解决生产工程的问题,包括工艺过程设计、工艺装备、机床设备、刀具、生产线或加工单元的布局、人体工程学、生产调度、物料管理等,实现数字化的制造和装配,其结果可用于改善真实工厂的生产制造和装配过程.2 基于Delmia/QUEST的变速箱虚拟装配线技术应用Delmia/QUEST是数字化工厂及离散事件仿真软件,是工厂生产系统集成、工艺流程设计和可视化解决方案,是用于对生产工艺流程的准确性与生产效率进行仿真与分析的全三维数字工厂环境. QUEST为工业设计工程师、制造工程师和管理人员提供了一个单一的协同环境,以在整个产品设计过程中开发和确证最好的生产工艺流程.在为实际设施投资之前,改善设计,减少风险与成本,使数字工厂效益最大化,可使产品从一开始就能尽如人意.用QUEST测试各种参数,例如设施布局、资源配置、其它可替换方案,产品开发小组可以量化他们的决策对生产产量和成本的影响.QUEST灵活的、基于对象的离散事件仿真环境结合了强大的可视化和健壮的导入/导出功能,使其成为对生产工艺流程仿真与分析的工程与管理首选解决方案[4][5].下面就以某型号汽车变速箱装配线仿真为例说明.2.1 搭建变速箱装配线仿真模型环境装配生产线车间建模不但需要在虚拟环境中建立有形实体的三维几何形状,而且需要定义包含各种资源对象的层次结构关系和交互行为.例如在设计工艺时,往往需要定义与机床、工艺参数、工人等等对象的关系,在没有发生动态行为前,这种关系是静态的.在上述对象中,对于机床对象而言,它又具有装载、加工和卸载工件等对象行为(操作方法),并通过消息传递机制与其它对象发生交互行为.如:当生产线仿真运行时,机床、缓冲区、传送带、工人等等对象会发生交互行为和动态行为联系.所以,虚拟物理建模和虚拟逻辑建模是实现将现实装配生产线映射到虚拟环境,并进行仿真的关键步骤.其中虚拟物理建模针对生产线上所有设备进行三维几何建模,以使虚拟环境中的变速箱装配线(及相关设备)模型能与现实生产线(及相关设备)的有形实体相符或相近,便于可重组装配生产线的布局优化设计.我们可以建立虚拟物理模型的生产资源包括机床、上料站(Source)、缓冲站(Buffer)、卸料(仓储)站(Sink)、自动导向小车(Auto-mated Guided Vehicles,简称AGV)、工人(Labor)及装卸机器手等生产资源.根据变速箱装配生产线的层次结构关系,从装配线类中派生出物理设备类、工艺类、逻辑控制类、仿真支持类.物理设备类对应现实生产线中有形的实体,如加工设备、物流设备等;工艺类在现实生产线中没有有形的实体对应,如循环加工工艺(C ycle Process)、装载工艺(Load Pro-cess),卸载工艺(Unload Process)、生产计划和任务等工艺内容.逻辑控制类描述对象间的逻辑关系,如AGV控制逻辑、Labor控制逻辑、传送带控制逻辑等.仿真支持类描述生产线仿真交互过程时间、事件和数据性能统计等仿真支持对象.搭建好的变速箱装配线场景如图2所示.2.2 变速箱装配线的仿真优化在搭建完成虚拟的装配线仿真环境后,我们就可以进行装配线的虚拟装配仿真了.因为Delmia/ QUEST是数字化工厂及离散事件仿真软件,它的仿真机理主要是由内部的逻辑事件来驱动外在的物理事件,比如,我们建立了一条传送带Conveyor,如果没有内部逻辑事件驱动的话,也只是一个静止不126华东交通大学学报 2006年动的传送带三维实体罢了,必须依靠系统背后的逻辑事件的驱动,才使得传送带在仿真过程中能够输送零件;同理,装配工人(labor)也是在其内部逻辑事件驱动下往返于不同的装配工位完成其装配操作的,总之,我们所建立的所有仿真模型都必须在其各自的逻辑事件驱动下来实现仿真,Delmia/QUEST 内部逻辑事件是由其SCL (Simulation Control Lan -guage)语言编写的,系统内置了数字化工厂仿真中常用的逻辑事件,但对于特殊的仿真事件,我们可以进行编程开发即可.软件依靠其内部的仿真时钟来模拟装配线运行仿真进程.在装配线的规划仿真中,一个重要问题就是调整装配线平衡并保证装配线的物流顺畅,这里的变速箱装配线仿真中也出现了此类问题,在仿真初期,瓶颈问题主要发生在二轴部装作业区,因为局部装配节拍调整不协调和设备位置规划不够合理导致了传送带上有大量的零部件积压,阻塞了物流,使得后续装配线无法继续运行,并且使得设备和工人的利用率和忙闲程度等指标不合理等.通过对仿真模型的反复调整和对工人运动路径等问题的重新规划调整等措施,最后使得变速箱装配线得以平衡,并且使得工人和装配机床等的忙闲利用率等装配线指标趋于合理化.如图3所示为调整后装配线仿真8小时(28800S)场景,而图4为变速箱装配线仿真8小时部装作业区场景.从全三维的虚拟装配线上,我们可以很直观看出,部装作业区、总装作业区和各个传送带等物流运送系统中没有零部件积压现象和物流阻塞现象发生了.图5所示为装配线中AGV 设备利用率情况直方图,调整前,有的利用率高达95%,较低的是20%不到,相差很大,调整后,从图中我们清晰的发现变速箱总装线上的AGV 利用率几乎一样,一般在70%左右浮动,是合理的,这也说明了经过调整后的装配线整体上是基本平衡的.另外从在制品零件数来看,调整后使装配线中在制品数很低,从装配线仿真统计数据中,系统原料站在28800S(8小时)内共提供了14530个零部件,同时系统消耗掉了14361个零部件,在制品零部件数只有169个,只占所提供工件总数的1.16%,而装配线调整前却高达56.6%.从本条变速箱装配仿真线运行中,一天内系统共生产了304台变速箱,那么其年产量将是10.944万台,如果在车间内扩充为2条总装线,其年产量将达到22万台变速器.当然我们还可以通过工人的利用率、忙闲程度和其他机床设备的数据指标来评价装配线仿真效果,这里因篇幅原因略去.3 小结本文通过对某厂的汽车变速箱装配线的虚拟规划仿真研究,为该厂变速箱装配线的进一步规划调整做出了参考性的仿真数据,通过装配线的虚拟仿真,不但可以节约大量的物质资源,减少了实物装配线调整中的资金浪费,而且为实际装配线的改造扩建和调整提供了有实际参考价值的仿真数据.127第2期 马健萍,等:基于Delmia/QUES T 的数字化装配线仿真应用参考文献:[1]严隽琪,等.虚拟制造的理论、技术基础与实践[M ].上海:上海交通大学出版社,2003.[2]Harel Bei -t On.Delmia -Tecnomatix -The Duel for the DigitalFactory.PROMISING MARKE T [J].2002,5.[3]虚拟制造技术与数字化工厂:http://www.e .cn/ewk Articles/Category86/article10740_1.h tm,2005.[4]Dassault Systemes Delmia Quest D5R12应用说明,2004,5.[5]Dassault Systemes Delmia Quest D5R12用户手册.Delmia/QUEST -based Digital Assembly Line Simu lation ApplicationMA Jian -ping,ZHOU Xin -jian,PAN Lei(School of Mechanical and Electronical Engineering,East China Jiaotong University,Nanchang 330013,China)Abstract:With the development of advanced manufacturing technology,virtual reality technology and simulation technolo -gy,the integration use a mong the m is much closer and deeper.I t is driving the virtual manufacturing tec hnology and the digital plant technology to develop fast and making them more maturity.The study and application of them are more and more extensive and deeper,The Delmia/QUEST -based Digital Assembly Line Simulation technology is one respect in this field.Key words:digital plant;assembly line;simulation.128华东交通大学学报 2006年。
基于DELMIA的总装工艺人机装配仿真
基于DELMIA的总装工艺人机装配仿真赵展;武善君;赵常露;陈平;黄炽凯;刘晓峰【摘要】为了减少和避免实际生产过程中的人机装配不良问题，在产品设计之初，利用DELMIA的数字化解决方案，可以在虚拟仿真过程中提前发现和解决人机装配问题。
本文通过利用DELMIA的人机仿真模块功能，对汽车总装工艺的人机装配工序进行仿真应用，得出的人机仿真结果对于指导产品优化、人机装配工艺改善和缩短整车开发周期有着较为显著的影响。
【期刊名称】《汽车制造业》【年(卷),期】2017(000)018【总页数】3页(P48-50)【关键词】装配仿真;总装工艺;艺人;生产过程;产品设计;仿真过程;模块功能;仿真应用【作者】赵展;武善君;赵常露;陈平;黄炽凯;刘晓峰【作者单位】[1]湖南吉利汽车部件有限公司;[2]广州汽车集团有限公司汽车工程研究院【正文语种】中文【中图分类】TP393.01为了减少和避免实际生产过程中的人机装配不良问题，在产品设计之初，利用DELMIA的数字化解决方案，可以在虚拟仿真过程中提前发现和解决人机装配问题。
本文通过利用DELMIA的人机仿真模块功能，对汽车总装工艺的人机装配工序进行仿真应用，得出的人机仿真结果对于指导产品优化、人机装配工艺改善和缩短整车开发周期有着较为显著的影响。
众所周知，由于汽车总装工艺具有零部件种类和数量过多，零件装配过于复杂，车型及个性化配置多样化等特殊性的原因，导致无法像冲压、焊接和涂装工艺一样大规模甚至全部采用自动化设备及机器人来进行制造，人工装配还是汽车总装工艺的主流形式。
伴随人力成本的攀升，汽车厂商对于人机装配分析的敏感性大大增强，以此来降低人工的劳动强度及装配难度，降低制造人力成本。
基于DELMIA软件提供的全面集成及协同的数字化解决方案，有助于在产品设计阶段就能够发现并提前解决后续人机装配中可能存在的问题。
利用DELMIA仿真软件中完整的虚拟人模型及相应的人机工程学评估方法。
_基于Delmia-Quest的钣金零件生产线的仿真与分析
切割下料淬火一次成形二次成形时效外形切割钻孔修整基于Delmia/Quest 的钣金零件生产线的仿真与分析张丽1，郭佳2，刘春1，马玉鹏1（1.沈阳航空航天大学航空宇航制造工程学院，沈阳110136；2.中航工业沈阳飞机工业（集团）有限公司，沈阳110850）1引言钣金零件是一种被广泛应用于机电、轻工、航空、航天、汽车等行业的零件，材料种类繁多、结构复杂，工艺成形困难。
目前国内钣金企业基本上还停留在小作坊的生产模式，存在工艺路线不合理、在制品大量积压、工时等待时间长等一系列问题。
这就迫切需要企业不断改进制造资源的配置，以提高生产效率和工作质量，来进一步满足生产的需要。
以前，没有有效手段对生产线进行评估，只能通过实际生产来验证生产线设计或对改进方案的合理性与可行性进行评估，成本高、周期长、效率低且风险较大。
近年来，计算机仿真技术以良好的可控制性、无破坏性、可复现性和经济性的特点，将研制过程、运行过程和实施过程放在实验室中进行，在各个领域得到了广泛的应用，生产线的设计与评估也逐渐采用该技术。
目前生产线建模仿真软件种类很多，例如：Aline2.0、Flexible Line Balance 、Delmia/Quest 、eMPowerTM 、Flexsim 、eM-Plant 等，国内生产线建模仿真软件大多是基于理论计算的平面显示系统，仅可以进行一些简单的数据统计分析，比较抽象。
仿真技术在国内生产制造领域的应用还不广泛，存在一定的局限性。
相比之下国外对生产线仿真规划的研究工作比较成熟，可贯穿生产线的设计规划到仿真实现以至系统维护。
Delmia/Quest （Queuing Event Simulation Tool ）是法国达索公司（Dassault Syst èmes ）“数字化制造”平台子系统，它是基于离散事件的理论框架，提供以物料的输送、处理和存储为线索的仿真环境，包含机床、缓冲区、处理工艺、故障率、维修、操作者、路径和物料出口等快速建模的素材元素。
基于DELMIA的发动机装配过程可视化仿真
基于DELMIA的发动机装配过程可视化仿真
陈宁;解彦琦;吕庆伦
【期刊名称】《计算机辅助工程》
【年(卷),期】2010(19)4
【摘要】为实现发动机的虚拟装配,用反装思路,通过DELMIA创建某汽油机拆卸路径来仿真装配过程.将产品开发过程中的产品设计和工艺设计2大重要环节在统一的软件平台上进行并行设计;在三维设计条件下,能利用DELMIA的数字化制造工艺(Digital Process of Manufacturing,DPM)与DELMIA工艺工程师(DELMIA Process Engineer,DPE)的数据交换提前安排制造计划.该方法可以实现生产、工艺与制造资源的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本.
【总页数】4页(P66-69)
【作者】陈宁;解彦琦;吕庆伦
【作者单位】江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,江苏,镇江,212003
【正文语种】中文
【中图分类】U270.6
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2011年 第12期 物流工程与管理第33卷 总第210期 LOGISTICS ENGINEERING AND MANAGEMENT 【收稿日期】2011-11-22*基金项目：国家自然科学基金（NO50805108）；国家自然科学基金（NO51175388）。
【作者简介】容芷君（1974-），女，博士，武汉科技大学机械自动化学院，副教授。
周燕学（1987-），男，武汉科技大学机械自动化学院，学士。
物流技术doi:10.3969/j.issn.1674-4993.2011.12.032基于DELMIA的汽车装配线建模与仿真*□ 容芷君，周燕学，刘 悦（武汉科技大学 机械自动化学院 工业工程系，湖北 武汉 430000）【摘 要】汽车装配线直接决定了汽车生产的效率，因此，对汽车装配线进行建模与仿真，优化装配流程十分必要。
基于DELMIA 的DPM(Digital Process for Manufacturing)模块，对汽车装配线的装配序列规划、装配干涉以及装配路径规划进行研究，按规划的工艺流程对总装线进行模拟仿真，分析装配线的平衡率，通过仿真结果验证该装配线的可达性、可行性以及装配线的人因工效性。
文中研究工作对优化及改善汽车装配过程，缩短工艺规划时间，实现汽车装配线的流水化具有一定指导意义和应用价值。
【关键词】DELMIA；装配线；建模；仿真【中图分类号】TH69 【文献标识码】 B 【文章编号】 1674-4993（2011）12-0075-03Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｌｉｎｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＥＬＭＩＡ □ RONG Zhi-jun, ZHOU Yan-xue， LIU Yue(Wuhan University of Science and Technology Department of Industrial Engineering,Wuhan 430000,China) 【Abstract 】The automobile assembly line has important impact on the automobile production efficiency. Therefore it is important to implement modeling and simulation of the automobile assembly line and optimize the assembly process. Based on the DPM of DELIMA, the paper studies the assembly sequence plan, assembly interference and assembly route plan. The assembly line is modeled and simulated according to the planned assembly process and the balance rate of assembly line can be analyzed. The accessibility, feasibility and economic features of the assembly line is certified with the simulation results. This paper has certain guiding significance and application value in optimizing and improving automobile assembling, shortening the process planning time and implementing the automation of automobile assembly line.【Key words 】DELMIA; assembly line; modeling; simulation1 装配生产线建模与仿真汽车装配线将人和机器有效结合起来，实现汽车零部件的自动装配，在汽车生产中扮演着重要的角色。
汽车装配线直接决定了汽车的生产效率。
随着汽车工业和零部件工业的发展，汽车装配线技术水平也有了较大的提高，围绕汽车装配线的研究一直是汽车工业发展的一个重要内容[1-2]。
装配生产线的建模与仿真能把生产资源、产品工艺数据、装备等信息动态地结合起来，通过系统活动过程来模拟装配过程，从而分析和预测装配线的效能。
虚拟装配系统是装配系统向多维信息化空间的一种映射，主要包括基本模型构建、装配序列规划、路径规划、干涉检查和装配仿真等关键技术[3-4]。
建立虚拟装配系统的目的是：在计算机上利用已有的虚拟装配环境，在该装配环境下能够把用户指令和各种信息及时输入到系统中，也能把虚拟环境中的序列和路径规划结果、干涉检测结果、装配仿真结果等传输给用户，实现产品的最终装配。
当前有许多数字化仿真软件能有效地帮助人们实现对生产装配线的建模仿真，如DELMIA，eM-Power，ProModel，Flexsim等[5-7]。
其中DELMIA解决方案涵盖汽车领域的发动机、总装和白车身，航空领域的机身装配、维修维护，以及一般制造业的制造工艺。
使用户利用数字实体模型完成产品生产制造工艺的全面设计和校验。
DELMIA数字制造解决方案建立于一个开放式结构的产品、工艺与资源组合模型（PPR）上，此模型使得在整个研发过程中可以持续不断地进行产品的工艺生成和验证。
通过3D协同工作，PPR能够有效地支持设计变更，让参与制造设计的多人中的每个人能随时随地掌握目前的产品（生产什么）、工艺与资源（如何生产）。
基于PPR集成中枢的所有产品紧密无缝地集成在一起，涵盖了各种工艺的各个方面，使基于制造的专业知识能被提取出来，并让最佳的产业经验得以重复利用。
根据虚拟装配的特点以及虚拟装配系统关键技术，将装配仿真、可达性分析等作为虚拟装配的体系结构的重要环节。
基于DELMIA的虚拟装配体系结构如图1所示。
在该虚拟装配环境中完成虚拟装配建模、虚拟装配序列、路径规划和装配过程仿真、干涉碰撞检测、装配可达性分析等。
76 物流工程与管理 第33卷图1 虚拟装配系统的体系结构图该体系结构的功能如下：①装配建模：利用DELMIA的实体生成模块生成总装配的各零部件，然后在装配模块下按照约束要求对零部件进行预装配，从而得到目标装配体。
②装配序列规划：利用DELMIA 的DPM(Digital Process for Manufacturing)模块对目标装配体进行拆卸，得到拆卸序列，然后将拆卸序列倒序，从而可获得装配序列；并利用装配序列优化方法对求得的装配序列进行优化，得到最优解。
③装配路径规划：用户与DELMIA系统之间交互式操作，生成装配体的装配路径，并采用装配路径优化方法对已生成的装配路径进行优化。
④干涉碰撞检测：对零部件生成装配序列与装配路径后，其装配过程中是否存在干涉且干涉量大小都可以通过干涉检测功能求得。
⑤装配可达性分析：可达性是指装配线上是否能确保合适的工作空间以保证零部件能准确地装配在预定位置。
在装配过程中应用DELMIA/Ergonomics模块插入人体模型，然后求解装配作业空间，检验装配零部件在特定装配环境下是否可达，使虚拟装配过程更加贴近现实。
⑥装配仿真：在DELMIA的DPM模块中展示装配仿真结果，根据仿真结果进行运动干涉检查以及分析运动合理性等。
2 基于DELMIA的装配线建模与仿真在DELMIA 的DPM(Digital Process for Manufacturing)模块下进行装配仿真，在此模块下，不仅支持装配仿真路径的设置，而且可进行人机工程模拟，对参与装配的人员动作分析，检验舒适度及工人的疲劳程度。
装配仿真的步骤可分为以下几步：①在软件环境下导入工艺（process）、产品（product）、资源（resource）等信息。
工艺信息主要包括正面吊装配的工位划分、装配的作业标准、工序和装配内容等；产品信息主要指汽车各零部件的三维模型、各零部件之间的装配约束关系等；资源是指汽车装配车间三维模型、与装配相关的各设备、工装、容器具等。
②将各种资源（resource）按工艺规划布置于装配车间模型中，要注意的是在车间布置方面要考虑物流路径的高效，物流路径无干涉，物流路径根据装配工艺流程进行分析并设置。
③设置装配路径，装配动作。
④装配路径和仿真动作完成之后，进行装配仿真，制作仿真视频。
基于DELMIA 的正面吊装配仿真，软件操作的关键在于正确的设置装配序列，装配路径和装配动作。
具体仿真过程如图2所示：转向桥安装 驱动桥安装移动配重安装 轮胎安装发变总成安装 覆盖件安装驾驶室安装 臂架安装图2 仿真过程3 仿真结果分析通过仿真模拟，对以下部件及工装进行了分析： 3.1 验证气垫式搬运小车使用的可行性在现有的装配工艺中，驱动桥和转向桥是采用行车吊装的方式进行在装配，这种方式装配难度大，而且需要较长的定位和调整的时间。
对装配工人而言，劳动强度更大，存在一定的风险。
在新的规划方案中，流机驱动桥和转向桥的装配主要采用气垫式搬运车设备。
流机车架通过行车吊运至车桥装配台，稳定固定。
载有驱动桥和转向桥的专用气垫式搬运车运行至车架底部车桥装配位置，通过调整搬运车的举升高度和平面定位实现车桥的装配。
气垫小车作为装配设备具有灵活、安全的特点；气垫式搬运车是将重物悬浮在一层空气薄膜上，形成几乎无摩擦的运动，可实现全方位移动，没有重物落地的危险。
仿真验证结果可行，气垫式小车必须配有专用工装，否则无法正常工作，如图3。
第12期 容芷君等：地方政府融资平台存在缘由与规制思路 77图3 动态演示使用气垫式搬运小车搬运驱动桥和转向桥 3.2 验证总装线RGV使用的可行性装好车桥的流机车架通过重型自行小车吊运至流机总装线，总装线采用RGV形式，线体垂直地面返回；总装线设置8个装配工位，装配内容依次为：上线，装发变总成、传动轴，装动力系统附件，装试验轮胎，装配重，装油箱，装覆盖件，装移动机构、驾驶室，加注。
通过装配验证，总装线采用RGV形式使得装配流水化，大大提高流生产效率，是可行的，如图4。
图4 总装线RGV3.3 验证轮胎安装工装的可行性以往流机的轮胎安装都是采用行车吊装带方式，这种方式基本能满足现有生产产能的要求，当前装配线参考了起重机的轮胎安装模式，采用专用的工装装配方式，这种方式大大提高了效率、可靠性、安全性，能满足更大产能的需求。
通过装配仿真分析和验证，此种方式可行，如图5。