纸板工程作为一种成熟的精益生产工艺,能有效的规划工业工作台。它虽然能够模拟实际生产的各种场景,但也会占用大量的空间。有什么办法可以两全吗?
如果使用虚拟现实技术构建和验证装配工作台,整个过程会更简单也更具备可持续性,同时还能节省大量时间。比如,在为 Sanner 的新医疗产品生产配置装配工作台的项目中,item 与 Halocline 密切合作,不仅为工业领域树立了典范,更说明了使用虚拟现实能为工业规划过程创造新的机遇。
1、纸板工程有弊端?无所谓,VR会出手!
Sanner 是一家专为医疗技术、诊断、制药和消费者保健领域开发解决方案的著名企业,总部位于德国本斯海姆。该公司在医疗技术领域开展了一个 CDMO(合同开发和制造组织)项目,重点关注给药器的初始版本,在该项目中需要进行复杂的手工装配操作。
作为项目的一部分,Sanner 需要设计一款理想的装配工作台,以确保未来能在最佳工作环境中高效地搭建出一条全新的药物输送系统。Sanner 决定向 item 寻求帮助,主要考虑到 item 不仅是数字工程领域的开拓者,其提供的面向工业应用的装配组件系统,更是众多领域和公司的标准解决方案。
item 工作台产品配置器可在线设计装配工作台,在考虑生产效率的同时还能兼顾员工的工作需要。在 Sanner 的现场车间,item 借助 Halocline 的生产规划软件在虚拟现实中成功配置了一台全新的装配工作台。
我们可以轻松的对结构进行更改,然后立即切换到虚拟环境,以检查这些更改会如何影响工作过程。
—— Chrisrtian Thiel
与使用木板和纸板构建模型的传统纸板工程相比,虚拟纸板工程更灵活、更快速。item 高级产品经理兼在线工具专家 Christian Thiel 解释说:「我们希望将 item 的产品和工具与虚拟现实技术结合起来,方便快速地修改结构,并在虚拟环境中检查这些修改对工作过程产生了哪些影响。」
2、第一次搭建,一样可以很轻松
「我们与 Halocline 一起创建了一个应用库。用户能轻松查看 item 的应用示例库。只需轻轻点击,就能在虚拟环境中设置基本的生产环境。」Thiel 解释说。Halocline 软件含有用户规划装配工作台或货架结构所需的所有操作。而且,用户无需具备任何专业知识,就能在 VR 软件中轻松创建料盒等各种几何结构并选择相应的零部件。
通过 Halocline 和 item,用户可在短时间内体验全新的规划概念。他们也可以用item 在线工具创建一个基本结构,然后上传到 Halocline 的 VR 软件中。在整个规划过程中,用户的每一步操作都是围绕工作过程展开的。用户需要注意的关键问题有:
■ 物料需要运输到哪里?
■ 装配过程中需要执行哪些特殊的工作步骤?
■ 基本工具要固定在什么位置才能确保生产过程灵活顺畅且符合人体工学?
除此之外,明确生产要求也是至关重要的。Thiel表示:「在虚拟现实中,我们关注的焦点是产品和过程。根据虚拟现实的规划结果,用户可借助在线工具对工程项目进行细化和收尾。」通过 VR 眼镜在虚拟现实环境中对生产过程进行规划和评估,能为用户提供宝贵的信息和参考。这样他们就能清楚地知道小型周转箱(SLCs)应固定在什么位置,才能确保拣选过程更规范。
3、面向工业应用的专业软件工作台产品配置器
用户可参考虚拟现实提供的信息,在免费的工作台产品配置器中设计符合自己需求的工作台操作区和操作距离。此外,他们还能在工作台的任何位置集成包括平板电脑、带托盘的枢轴臂以及用来固定零件箱和抓取容器的料盒型材在内的各种零部件。借助直观的拖放控制和自动调整功能,用户可在在线工具的 3D 工作区快速完成装配工作台的配置工作。
在 Sanner 的 CDMO 项目中,联合车间先开发了不同类型的工作台,然后使用虚拟纸板工程确定基本框架,再进一步开发概念并规划更多的细节。在规划过程中,我们始终关注工作台的操作区,因为在制造给药器的初始版本时,生产员工需要将元件手动安装到手动压力机中。一旦这个过程在虚拟现实中得到测试,item 就会进行更细致的规划,并对工作台的概念设计进行修改。
item、Sanner 和 Halocline 携手合作,仅用了半天的时间便确认好了初始模型的搭建。在搭建过程中,所有的参与者都可以戴上 VR 眼镜,沉浸在虚拟环境中。正如Thiel 所说 :「你真的需要戴上 VR 眼镜才能确定结构的大小和尺寸,在虚拟世界中体验‘身临其境’的感觉。」
在概念开发阶段共有六种不同的工作台系列,在线工具也会提供装配过程所需的所有零部件和设备。同时,借助 Halocline 的 VR 软件,用户可以对不同系列的工作台进行配置、复制和调整。六种不同的工作台模型先被缩减到两种适合洁净室装配工作的工作台,然后在虚拟现实中进一步测试和检查。随后 Sanner 员工会对工作台虚拟模型的装配过程进行验证。测试的主要目的是检查最终选中的工作台模型上的工具和小型周转箱的位置是否是有利于工作过程的最佳位置。
在整个规划过程中,使用虚拟现实有助于从一开始就配置出满足客户要求的装配工作台。过程清晰直观的同时,虚拟现实还可以有效避免设计错误和低效的工作过程。在虚拟现实的加持下,整个配置过程既有利于产品设计,又对整个规划过程有益,大大加速和改进了规划过程。
除此之外,生成的物理布局图会显示所有的工作过程。这样有助于准确显示装配过程的生产效率,并向员工展示应如何移动以及开展手工装配。接下来,用户只需对工作台进行更细致的修改即可。
总而言之,Halocline 的 VR 软件与 item 在线工具相结合可确保规划过程具有最大的灵活性,它将成为未来规划装配工作台的最佳方式。
4、虚拟现实技术赋予装配工作无限潜力
除了通过虚拟现实技术搭建工作台外,item 还在洁净室生产解决方案的规划和实施阶段,为 Sanner 的工作台提供了强劲有力的帮助。全新配置的 Sanner 工作台专为洁净生产条件而设计。item 零部件的表面光滑不易受损,非常适合敏感的工作环境,而处于设计核心的模块化结构能够确保用户轻松快速地修改或扩展工作台。
由于相关的医疗产品需要防止静电释放(ESD),因此工作台的静电保护区(EPA)必不可少。工作台面采用特殊的材料制成,可确保静电荷从工作台面迅速耗散,避免电器元件受到损坏。同时,工作台的所有零部件都符合 IEC 61340 中规定的耗散电阻和表面电阻的要求。
除此之外,这款高度可调式工作台还配备多个枢轴臂,工作区域可灵活调整,从而满足不同身材用户的需求。即使是物料供应零部件也遵循人体工学原则,开口式小型周转箱依次叠放,员工可以清晰地看到里面的零部件。形状特殊的抓取容器直接安装在小型周转箱上,员工可以轻松移动零件,即使是最小的零部件也能轻松拿取。键盘和显示器安装在键盘搁板上,因此工作台面上有足够的空间进行装配工作。
沉浸式搭建工作台,模块化结构为工作台施以魔法,当item遇上VR,让未来触手可及。
文章来源: item依诺信
图片来源: item依诺信
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责任编辑:朱晓裔
审 核 人:李峥
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作者:何发
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