设备设计时使用VR来提升设备品质和减少返工
日本特殊陶业 生产技术公司 工艺开发部在生产设备的设计阶段,通过在相关部门使用Xphere进行VR验证,减少设备制造完成后的返工。
以下,由生产技术公司 工艺开发部 设备技术课的板津科长,介绍日本特殊陶业在设备开发过程中使用Xphere的案例。
以往的设备开发中,设备制造完成后,由于出现问题,不得已返工的情况较多。引起的设计变更后,与之相对应的制造·物料采购·装配·各种调试等,与前期的规划,增加了大量费用和时间。为了应对这个问题,公司通过检查清单、强化设计审查机制,引入高级技术人员等的措施,依然没有取得很大的效果。
因此,在设备完成前,为了加强客户和制造现场的人员对设备的理解,需要基于3D模型,进行各种仿真,以在真正开始制作设备前提高完成度。作为其中的主要解决方案,导入了Xphere系统,配套的还有VPS MFG,GP4。
在设计阶段解决问题
Xphere虚拟现实系统
在设计过程中使用VR,可将产品的3的数模在VR 空间中真实再现,直观体验产品的大小、纵深,验证机器设备的布局等。在Xphere中,可以进行零件的装配和干涉检查、测量空间内的尺寸、确认调试机器时的姿势,可以当做安全确认和培训工具来使用。另外,Xphere除了可直接读取本公司CAD系统ICAD SX数据,还可读取客户使用的3D-CAD数据,在设计评审中不仅是公司内部的数据还可读取客户的数据。
Xphere可以做到
工作人员使用Xphere(示意)
Xphere的使用案例
案例1.设备的可操作性
通过Web会议,使用Xphere验证客户设计的产品。
从产品投入口放入产品时,发现了由于外罩框的影响,难以看到产品状态的问题。在Xphere中抓住外罩框架进行移动,就可以看到产品了。此后,测量移动的距离,将其反馈给设计。使得公司无需在设备制造完成后再发现问题、进行设计变更、重新购买外框材料、重新制作外罩,避免了不必要的费用和时间的发生。
Web会议设计评审
案例2.在大型设备中使用踏板时的安全性
验证使用踏板进行操作时的姿势和安全性。
在与相关部门进行设计审查会时,通过使用Xphere,发现了踏板最上层的空间狭窄,工人拿着产品转身时容易摔倒的问题。因此,扩大了最上层空间。正是因为在VR空间中,能够以实际尺寸体验工人站立位置后,才能够判断出踏板的高度和宽度可能存在危险。
操作性/安全性验证
与GP4/MFG协同使用Xphere
案例1.与VPS GP4协同,提高工厂布局的准确性
在Xphere的VR空间,再现VPS GP4中设计的工厂数据,可以切身感受工厂内布局、设备的运行、产品的流动。
例如,
①确认配置的设备和作业台、架子等的空间和高度感觉。
②确认取出架子中配置的产品和零件等的姿势。
③确认台车和手叉车等通过的空间,工厂的宽度尺寸。
像这样通过进入虚拟工厂进行确认,提高了工厂布局的研讨精度。
查看虚拟工厂
案例2. 与VPS MFG协同,进行装配培训
在Xphere中,可以再现VPS MFG中设计的装配顺序,查看零件的装配位置,确认零件的内部构造和截面,可以用做培训工具,给初次进行设备装配的人员开展培训。
查看装配步骤
预期效果
此次,使用Xphere进行验证的设备还未投产。但是,根据以往开发的历史产品的相关数据,从中提取了VR验证后发现的项目,计算出了效果。结果,在所有问题数据中,机械类型问题的42%,电气类型的问题14%左右,是可以通过VR验证的项目。如果这些问题,能够在设计阶段发现的话,将使得问题的修正时间从2.5个月缩短为0.5个月,减少2个月。
在新项目、新设备开发过程中,应该有更多问题存在,在设计时就进行VR验证,可以提高设计阶段的完成度,可以达到提升产品品质,减少生产周期。
公司名 日本特殊陶业株式会社
公司所在地 名古屋市瑞穂区高辻街14-18
成立时间 1936年(昭和11年)10月26日
代表人 董事长 尾堂真一
资本金 478亿6900万日元
营业额 合并4275亿460万日元(2021年度)
主要业务 主要用于火花塞、内燃机相关产品、新陶瓷及其应用产品等陶瓷产品的制造、销售
主页 https://www.ngkntk.co.jp/
原文转载自:https://www5.dipro.co.jp/product/xphere/casestudy_01
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