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达索对工程机械制造商竹内工程机械公司-案例分享

发布者: 远和致成  发布时间:2022/11/26 22:27:25
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突破性成功

竹内工程机械公司(Takeuchi Mfg. Co.)是一个善于创造第一的 企业,它于1971年生产出世界上第一台小型挖掘机,并于 1986年发明了首部履带式装载机,成为不平整地表作业的理 想工程设备。50多年来,竹内公司通过其技术专业知识成为 行业顶级企业,并赢得善于交付坚固、高质量产品的美誉。 公司也因此被视为全球建筑站点最受欢迎的品牌之一。公司 九成以上设备出口至亚洲、北美和欧洲。竹内开发部团队介 绍说:“竹内小型挖掘机在1989年曾参与帮助推倒柏林墙 (Berlin Wall)的工作。”

基础设施开支的提升对重型建筑设备行业是一大利好,从 2015年至2020年,基础设施领域的投资年度复合增长将达 6.8%。土方工程设备是全球重型建筑设备行业中增长最快的 细分市场。1竹内开发团队指出:“不同的建筑需求要求我们 必须在尽可能短的时间内提供各种不同的设备组合,从而满 足客户的具体要求。与过去相比,小型化高性能设备是发展 趋势,还要满足更高的耐用性要求,同时更加关注产品合规 性,还要适应更加严格的排放监管要求。如果要应对上述挑 战,我们首先要改进内部流程和信息系统,这包含一系列不 同的且往往互不兼容的解决方案。”

日益增加的客户需求

举例来说,公司推出三种系列的小型挖掘机:标准型、短尾 摇摆型和无摆动型。各种不同选项和具体客户要求会很容易产生总数多达数百种 变体差异的模型。产品变型品种提升了4倍,要管理的部件总 数轻松突破10,000个

此前,竹内的产品设计采用2D CAD解决方案,生成物料清单 (BOM)则用到另一款解决方案,不过公司发现现有的软件环 境存在局限性。开发团队指出:“设计数据和BOM数据之间 缺乏数据分享及同步机制,这在管理产品规范时容易出错, 也使得我们难以快速发布新产品。”

为开发小型挖掘机,竹内设计人员并行在不同车辆部件领域 开展工作,包括底层铲车结构、上层铲车结构、附件等。开 发团队指出:“上层铲车结构需要特别注意,因为这与发动机 以及液压、控制和各种电路等其他设备相连。由于小型挖掘 机内部的空间有限,因此设计团队成员应当开展合作,考虑 到电路组件位置的不同需求。在2D CAD制图中,我们无法全 面看到整个产品,有时这会导致某些部件和移动组件之间的 意外干扰。此前,在发现问题后,我们只能重复设计流程, 直到解决问题为止。现在,如果所有人都在基于统一的3D模 型中开展工作,系统能轻松地发现和检测到干扰和错误,我 们就能避免这种试错流程。此外,对3D模型的虚拟仿真可以 取代物理样机。”

竹内10年前就采用3D CAD解决方案,但对该解决方案处理大 型装配体的能力感到不满。开发团队指出:“我们的许多装配 包含数千个部件,我们此前的3D软件性能问题非常严重,无 法继续使用。”

竹内希望采用具有更高稳健性与一体化的解决方案来应对众 多挑战。公司选用了达索系统的CATIA、ENOVIA和SIMULIA 等应用设计产品并管理不同的产品变型。这些应用是智能化 订单快速响应系统行业解决方案体验的基础。开发团队指出: “我们充分发挥达索系统解决方案提供的模块化的工作方法的 优势,这有助于我们以更少的组件数量打造更多的产品型号。 现有部件的重复利用有助于缩短推出新产品所需的时间。”

我们充分发挥达索系统解决方案提 供的模块化工作方法的优势,这有 助于我们以更少的组件数量打造更 多的产品变型。

 

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实时进行访问,以改进协作达索系统的平台可提供模块化架构和出色的配置功能。这要 归功于CATIA,这是一款高稳健性设计应用,能满足竹内常用 的大装配模型的要求。同时也要感谢ENOVIA应用,它能改进 设计人员和其他项目相关方之间的协作,使其能实时访问统 一的3D模型。开发团队指出:“某个人做出修改时,其他人就 能看到这一修改,并立即提供反馈。工程设计变更之所以能 安全地进行,这要感谢ENOVIA的功能,能明确指出设计方案 能否进行修改。正是由于改进了协作,您简直无法想象我们 节约了多少时间、避免了多少错误。”

采用达索系统的平台,竹内员工的所有产品相关活动都有了 统一的一体化环境。开发团队指出:“利用这个平台,我们可 避免不同厂商造成碎片化的不同解决方案,形成协调噩梦。 我们的设计制造信息整合到BOM中,彼此互联无缝快捷。 BOM能自动从设计数据中进行创建,从而显著减少人为错误, 并优化产品开发流程。”

除了产品开发设计人员之外,竹内的其他部门如生产控制和 生产工程等也需要存取设计数据。开发团队指出:“其他部门 也能轻松地存取产品信息。实际上,平台使用用户从我们实 施这个环境以来已经翻了一番还多,这凸显出该平台为我们 公司带来的价值。”

更高效的工作流程

此外,采用3D虚拟模型还有助于分析和测试流程。开发团队 表示:“我们现在能在设计方案提交给制造部门之前使用 SIMULIA应用测试和纠正设计方案错误。采用该解决方案之前,我们要创建2D制图,然后再开发3D模型,并对该模型进 行分析。现在我们能直接测试3D模型,并在经过验证的3D设 计基础上自动生成2D制图。该工作流程更加的快速和高效。”TL12

热流、说明文档和生产仿真

竹内今后将使用该平台应用来分析热流,这是设计小型挖掘 机过程中很重要的一个领域。“我们的设计必须考虑适当的通 风,因为热量的积累会损坏设备电路。如果我们在设计流程 早期就考虑到这一问题,这将提高设备效率和竞争力。”

此外,竹内还希望在下游流程中采用3D技术,如在车间创建 生产说明文档。开发团队指出:“CATIA Composer能存取最新 设计数据,创建部件手册和装配说明,也能生成车间部件列 表。由于3D是通用语言,因此就不再需要创建多语言的工作 说明。在3D模型指导基础上进行产品装配,可视化更强、效 率更高。此外,我们还考虑采用DELMIA提高制造效率,在安 装任何实体设备之前先仿真生产流程和车间布局。最终,我 们的销售人员也能用3D技术向潜在客户展示产品的虚拟模型 以及不同的配置可能性。”

竹内当前采用3DEXPERIENCE取得成功,并计划进一步提高 开发流程。该开发团队总结说:“这将帮助我们继续推出人们 所说的‘建筑设备领域的奔驰’。”

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