發布時間:2022-05-20 15:43:50 |
竹內工程機械公司(Takeuchi Mfg. Co.)是一個善于創造優質的 企業,它于1971年生產出世界上一臺小型挖掘機,并于 1986年發明了首部履帶式裝載機,成為不平整地表作業的理 想工程設備。50多年來,竹內公司通過其技術專業知識成為 行業先進企業,并贏得善于交付堅固、高質量產品的美譽。 公司也因此被視為全球建筑站點受歡迎的品牌之一。公司設備出口至亞洲、北美和歐洲。竹內開發部團隊介 紹說:“竹內小型挖掘機在1989年曾參與幫助推倒柏林墻 (Berlin Wall)的工作。”
基礎設施開支的提升對重型建筑設備行業是一大利好,從 2015年至2020年,基礎設施領域的投資年度復合增長將達 6.8%。土方工程設備是全球重型建筑設備行業中增長較快的 細分市場。1竹內開發團隊指出:“不同的建筑需求要求我們 必須在盡可能短的時間內提供各種不同的設備組合,從而滿 足客戶的具體要求。與過去相比,小型化高性能設備是發展 趨勢,還要滿足更高的耐用性要求,同時更加關注產品合規 性,還要適應更加嚴格的排放監管要求。如果要應對上述挑 戰,我們首先要改進內部流程和信息系統,這包含一系列不 同的且往往互不兼容的解決方案。”
舉例來說,公司推出三種系列的小型挖掘機:標準型、短尾 搖擺型和無擺動型。各種不同選項和具體客戶要求會很容易產生總數多達數百種 變體差異的模型。產品變型品種提升了4倍,要管理的部件總 數輕松突破10,000個。
此前,竹內的產品設計采用2D CAD解決方案,生成物料清單 (BOM)則用到另一款解決方案,不過公司發現現有的軟件環 境存在局限性。開發團隊指出:“設計數據和BOM數據之間 缺乏數據分享及同步機制,這在管理產品規范時容易出錯, 也使得我們難以快速發布新產品。”
為開發小型挖掘機,竹內設計人員并行在不同車輛部件領域 開展工作,包括底層鏟車結構、上層鏟車結構、附件等。開 發團隊指出:“上層鏟車結構需要特別注意,因為這與發動機 以及液壓、控制和各種電路等其他設備相連。由于小型挖掘 機內部的空間有限,因此設計團隊成員應當開展合作,考慮 到電路組件位置的不同需求。在2D CAD制圖中,我們無法全 面看到整個產品,有時這會導致某些部件和移動組件之間的 意外干擾。此前,在發現問題后,我們只能重復設計流程, 直到解決問題為止?,F在,如果所有人都在基于統一的3D模 型中開展工作,系統能輕松地發現和檢測到干擾和錯誤,我 們就能避免這種試錯流程。此外,對3D模型的虛擬仿真可以 取代物理樣機。”
竹內10年前就采用3D CAD解決方案,但對該解決方案處理大 型裝配體的能力感到不滿。開發團隊指出:“我們的許多裝配 包含數千個部件,我們此前的3D軟件性能問題非常嚴重,無 法繼續使用。”
竹內希望采用具有更高穩健性與一體化的解決方案來應對眾 多挑戰。公司選用了達索系統的CATIA、ENOVIA和SIMULIA 等應用設計產品并管理不同的產品變型。這些應用是智能化 訂單快速響應系統行業解決方案體驗的基礎。開發團隊指出: “我們發揮達索系統解決方案提供的模塊化的工作方法的 優勢,這有助于我們以更少的組件數量打造更多的產品型號。 現有部件的重復利用有助于縮短推出新產品所需的時間。”
我們發揮達索系統解決方案提 供的模塊化工作方法的優勢,這有 助于我們以更少的組件數量打造更 多的產品變型。
達索系統的平臺可提供模塊化架構和出色的配置功能。這要 歸功于CATIA,這是一款高穩健性設計應用,能滿足竹內常用 的大裝配模型的要求。同時也要感謝ENOVIA應用,它能改進 設計人員和其他項目相關方之間的協作,使其能實時訪問統 一的3D模型。開發團隊指出:“某個人做出修改時,其他人就 能看到這一修改,并立即提供反饋。工程設計變更之所以能 安全地進行,這要感謝ENOVIA的功能,能明確指出設計方案 能否進行修改。正是由于改進了協作,您簡直無法想象我們 節約了多少時間、避免了多少錯誤。”
采用達索系統的平臺,竹內員工的所有產品相關活動都有了 統一的一體化環境。開發團隊指出:“利用這個平臺,我們可 避免不同廠商造成碎片化的不同解決方案,形成協調噩夢。 我們的設計制造信息整合到BOM中,彼此互聯無縫快捷。 BOM能自動從設計數據中進行創建,從而顯著減少人為錯誤, 并優化產品開發流程。”
除了產品開發設計人員之外,竹內的其他部門如生產控制和 生產工程等也需要存取設計數據。開發團隊指出:“其他部門 也能輕松地存取產品信息。實際上,平臺使用用戶從我們實 施這個環境以來已經翻了一番還多,這凸顯出該平臺為我們 公司帶來的價值。”
此外,采用3D虛擬模型還有助于分析和測試流程。開發團隊 表示:“我們現在能在設計方案提交給制造部門之前使用 SIMULIA應用測試和糾正設計方案錯誤。采用該解決方案之前,我們要創建2D制圖,然后再開發3D模型,并對該模型進 行分析?,F在我們能直接測試3D模型,并在經過驗證的3D設 計基礎上自動生成2D制圖。該工作流程更加的快速和高效。”
竹內今后將使用該平臺應用來分析熱流,這是設計小型挖掘 機過程中很重要的一個領域。“我們的設計必須考慮適當的通 風,因為熱量的積累會損壞設備電路。如果我們在設計流程 早期就考慮到這一問題,這將提高設備效率和競爭力。”
此外,竹內還希望在下游流程中采用3D技術,如在車間創建 生產說明文檔。開發團隊指出:“CATIA Composer能存取新 設計數據,創建部件手冊和裝配說明,也能生成車間部件列 表。由于3D是通用語言,因此就不再需要創建多語言的工作 說明。在3D模型指導基礎上進行產品裝配,可視化更強、效 率更高。此外,我們還考慮采用DELMIA提高制造效率,在安 裝任何實體設備之前先仿真生產流程和車間布局。我們的銷售人員也能用3D技術向潛在客戶展示產品的虛擬模型 以及不同的配置可能性。”
竹內當前采用3DEXPERIENCE取得成功,并計劃進一步提高 開發流程。該開發團隊總結說:“這將幫助我們繼續推出人們 所說的‘建筑設備領域的奔馳’。”