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详解某制造业企业数字化转型总体规划(暨制造业企业自主研发总体规划设计)——基于MBSE构建自主研发体系,附65页可编辑PPTX案例

案例为65页可编辑PPTX文件

(一)制造业企业通用数字化转型总体需求

基本上,制造业数字化转型的通用总体需求和关键需求有以下四点:

1. 全生命周期管理PLM:

开放式可扩展的PLM平台是企业信息化的核心,它能够实现从产品的需求、设计、仿真、制造到试验、服务的全过程一体化管理和协同。端到端集成的PLM平台不仅可以提高产品开发的效率,还能确保产品质量和减少成本。例如,通过集成设计和仿真工具,可以在产品开发早期阶段发现潜在的设计问题,从而避免在后期造成更大的损失。此外,PLM平台的可扩展性意味着它可以随着企业的发展和市场需求的变化而进行升级和扩展,保持企业在竞争中的领先地位。

2. 数字化工厂和智能制造:

高柔性自动化生产线和统一的MOM系统是实现数字化工厂和智能制造的关键。高柔性生产线可以快速适应产品变更和定制化需求,提高生产效率和灵活性。而统一的MOM系统则能够实现从管理层到生产现场的实时数据交互和透明化,使得管理决策更加精准和及时。数字化工厂通过引入先进的传感器、机器人技术和大数据分析,能够实现生产过程的智能化,提高产品质量和生产效率,同时降低能耗和成本。

3. 设计/仿真/制造/试验能力:

系统建模与仿真、设计制造仿真一体化、DMU、数字化制造、虚拟试验和调试的深化应用,是提升设计到制造再到试验的能力的关键。通过这些数字化技术,可以在虚拟环境中对产品进行全面的测试和验证,减少实物试验的次数和成本。例如,DMU可以在没有实物样机的情况下,对产品的装配、维护和操作进行验证。数字化制造则可以优化生产流程,减少浪费,提高生产效率。虚拟试验和调试可以在产品投入市场前,确保产品的性能和安全性。

4. 知识、构型和闭环验证管理:

集成化项目/任务管理、全生命周期技术状态(虚拟/实物)管理、知识问题管理和各种协同等数字化管理是确保信息化项目成功的关键。通过这些管理工具,可以实现项目的有效协调和管理,确保项目按时按质完成。全生命周期技术状态管理可以跟踪产品从设计到退役的每一个阶段,确保技术状态的准确性和及时更新。知识问题管理则可以促进知识的积累和共享,提高团队的整体能力。而协同管理则可以确保不同部门和团队之间的有效沟通和协作,提高工作效率和质量。

(二)如何设计制造业企业自主研发总体规划?

自主研发设计除了以上通用的总体需求之外,最核心在于从系统的角度全面理解此制造业厂商的产品,这要求研发团队不仅要了解产品的需求和原理,还要深入掌握产品的结构和性能

1. 产品的需求:这是研发过程的起点,需要全面理解市场和用户对产品的要求,并将这些要求逐级分解到子系统和零组件。这样的分解有助于确保产品开发的每个阶段都能满足最终用户的需求。

2. 产品的原理:产品的功能和逻辑架构的完整定义是确保产品能够按预期工作的基础。这包括了解产品的工作原理、各部分如何相互作用以及如何集成到更大的系统中。

3. 产品的结构:了解产品的机电软所有构成清单与配置关系对于确保产品的可靠性和维护性至关重要。这涉及到对产品的物理和逻辑结构的深入理解。

4. 产品的性能:产品在实际运行时的性能表现是用户最关心的方面之一。通过仿真或试验预测产品的性能,可以在产品上市前发现并解决潜在的问题。

5. 相互影响:理解产品需求、原理、结构和性能之间的相互作用关系对于管理变更影响至关重要。这有助于在设计变更时评估对产品性能的潜在影响。

(三)制造业企业自主研发工作方法论

基于模型的系统工程(MBSE)思想是构建正向自主研发业务体系的基础。MBSE的核心在于使用模型作为沟通、分析和决策的主要工具。

以下是基于MBSE思想构建一体化正向自主研发平台的几个关键步骤:

1. 一体化流程:打通各业务间的数据孤岛,建立全寿期数据追溯系统。这有助于确保数据的一致性和可追溯性,从而提高决策的准确性。

2. 构型管理:控制全周期研制数据状态,使全寿期“可视化”。这有助于跟踪产品的每一个变更,确保所有团队成员都能访问到最新的信息。

3. 需求/设计/验证一体化闭环业务体系:

需求:条目化管理需求,实现需求的分解、分配和全生命周期的追溯。这有助于确保在整个产品生命周期中,每个需求都能得到满足。

设计:利用基于模型/结构化方式,使机电软各学科设计结果的逻辑性与相关性“可视化”。这有助于提高设计的准确性和效率。

验证:形成虚拟验证和实物验证的能力;建立基于模型1D/3D等仿真能力,实现早期验证。这有助于在产品开发的早期阶段发现问题,减少后期的修改成本。

通过这些步骤,可以构建一个高效的正向自主研发平台,提高产品开发的质量和效率。

(四)网传案例

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