线性被投企业分享｜芯控智能：如何在汽车焊接生产线实现方案仿真？

汽车被誉为“改变世界的机器”，有数万个零部件，而其民用产品的属性则要求汽车维护简单、可靠性高、成本低。将汽车称之为工业领域的奇迹一点都不过分，而奇迹终究是凤毛麟角，汽车工业能够经过风吹日晒，沧海桑田的百年征程，挑战也是巨大的。

了解汽车行业的工艺是了解挑战的基础。

整车制造主要分为：冲压、焊装、涂装、总装等四大工艺，而其中，焊装工艺肩负着车身成型，为整车提供支撑架构的重要使命，不仅要保证整车外观，还必须保证总装所有零部件安装的精准度。

焊接工艺远远高于其他工艺的复杂程度。

而焊接产线工位众多、设计过程繁琐、多机协同要求高、安装点位精度要求高。白车身作为汽车的四大总成之一，其制造质量直接影响到整车的安全性能和市场竞争力。因此，车身焊接在整车制造中的重要性将不言而喻。

如何高效可靠地设计车身焊接生产线？ ** ** 如何在严苛的节拍限制中制造出满足质量要求的白车身？ ** ** 浅析汽车焊接生产的规划

选定产线主线输送方式 主线输送方式决定了输送效率和工位的有效工作时间，是工序拆分和工位数量确定的依据。

工序拆分和工位数量确定

在产线方案设计阶段，工程师们需要对焊点作业时间进行综合测算、对产生烟尘污染的弧焊设备需进行集中布置、单位工位有效工作时间和有效作业时间不得大于工位作业时间等情况。

侧围总成装配方式 侧围总成部分对表面质量要求高，其输送方式需综合考虑输送效率，确定是否需要库存和侧围线的布置区域等因素。

总拼工位结构方式 总拼工位机构方式需结合侧围输送方式考虑，其主要受场地、生产车型种类限制，常用的有翻转滑台和可切换柔性滑台、背扣式3种。

（特斯拉焊装车间）

产能计算及节拍确定

根据公司战略规划的年产能要求，计算出生产节拍及单工位作业时间，作为工序拆分及工位数量确定的主要数据，其计算方法如下: 生产节拍 (JPH)—— 每小时生产台数。 生产天数 —— 365个自然天数，扣除国家法定节假日及双休日，年生产天数大致按251天计算。 每天生产时间 一一 单班生产时间8小时、双班16小时、三班22.5小时计算。 设备开动率 一一 设备有效开动比例，焊装车间设备开动率规划时一般设定为90%。

方案仿真 根据工位数量、侧围输送方式、总拼工位三维尺寸数据等进行产线布置及仿真模拟，以验证工艺规划的可行性。

芯工厂服务汽车行业方案验证

（芯工厂-汽车焊接工站案例） 在“中国制造2025”大战略背景下，数字化技术和工业软件也在不断推陈出新，芯控智能结合多年行业经验和技术，研发**产线规划软件——芯工厂，**是提高产线设计质量的强力工具。

芯工厂能够帮助工艺规划人员能够方便迅速地进行产线规划的设计、优化、仿真，保证了信息交流和共享。还可以缩短生产制造准备时间，加快工艺规划和设计速度。

软件内置海量模型库和参数化模型，能够帮助用户在库内快速找到所需的白车身数模、夹具、机器人、焊钳以及相关设备装置。

模型编辑器等功能支持用户将自有模型进行导入，并对模型进行轻量化编辑，保证用户能够在不提升电脑配置的前提下，对更大场景进行仿真。 在芯工厂内完成车身焊接产线的搭建和布局之后，用户可通过对机器人进行关节空间或笛卡尔空间的示教，记录零件和焊点等相应点位，对焊接路径进行设置，生成程序，即可完成产线编程，仿真出符合真实产线节拍和运动轨迹的1：1虚拟产线。

（芯工厂-汽车发动机去毛刺案例）

芯工厂也提供“智能编程工艺包”，每个工艺包能够针对单个操作对象来快速生成程序，省去用户逐个点进行示教编程的时间，仅仅需要通过交互配置各机器人之间的调度关系，再调用算法，就可对整条产线进行仿真。节省了人工示教需要多次对齐、重复调试的工作，降低示教编程难度，并提高效率。

（芯工厂-点胶智能编程工艺包）

芯控智能-数字孪生平台

除了满足生产线设计和方案仿真外，工艺迭代进度紧张、产品多样性不断增多、生产设备日趋复杂和设备无障碍运行压力高等问题也在不断困扰着汽车厂家，工艺数据的信息链传递及协同迫在眉睫，急需1：1构建虚拟工厂对基础工艺数据进行统一规范管理，以便产线工艺快速借用，提质增效，缩短产品投产周期。 针对上述需求，芯控智能对焊接车间进行1：1建模，对机器人、焊接设备、夹爪、工装、七轴滑轨、转台等设备实现虚实同步动作。在主界面实时显示计划参量等产线生产参数、点检周期、提醒时间等可视化参数和设备状态参数。

（芯控智能-数字孪生平台） 在运营管理方面，数字孪生平台能够实时反馈和统计设备报警和维保信息，以3D可视化的形式对故障设备进行显示，3D追溯历史报警信息。同时，芯控智能实现在虚拟场景中完成工厂数字化漫游，在单工位/工站/线体多巡视角度进行自由切换。 芯控智能自主研发的数字孪生平台，能够为汽车行业整车厂建立设备智能预测维护平台，实现物理空间与虚拟空间的高度链接，生产场景虚实同步化，节拍实时测算可视化，达到设备远程可监测、可查看、可分析及可维保。

芯控智能所构建的数字孪生平台致力于解决汽车行业从产品原型设计到生产、运营的一致性难题，助力离散制造业进行数字化转型，为实现中国制造2025提供有效的实践模型。

杭州芯控智能科技有限公司是一家面向智能制造行业的软件公司，为智能制造行业设备供应商及方案工程师提供“快速方案设计”“敏捷落地实施”全栈开发工具。

公司产品包括产线规划软件（Assembly Line Design Automation ）、边缘计算中心（Edge Computing）、模块化机器人（ Industrial Lego Robot ）。通过人工智能算法快速生成产线布局方案，提供模块化机器人快速搭建实施产线，以边缘计算中心为枢纽实现真正数字孪生。目前最终产品涵盖汽车、锂电、光伏、3C、新能源等多个行业。