创建数字仿真，

实现快速数字和物理转型

Aging Aircraft Consulting 是一家商业工程服务公司，专注于为军事和商业客户维持老化的飞机。20 年来，该公司一直提供航空航天工程、可靠性和可维护性工程、物流服务以及新技术插入。他们积极与客户合作，改进对任务保证、降低成本和高性能至关重要的可靠性和维护计划。

在西门子的全球客户活动 Realize LIVE 2020 上，旧的飞机维护公司AgingAircraft 展示了他们使用Tecnomatix工厂模拟软件为美国空军华纳罗宾斯航空物流中心开发的数字仿真。本博客总结了他们的在用户大会上的成功案例演讲。

目录

•  制造挑战

•  数字化转型方法

•  数字化仿真和 Tecnomatix 工厂仿真

•  结果 – 优化生产力

•  未来愿景

一家名Aging Aricraft的美国的航空器维修服务公司使用Plant Simulation 软件提高美国空军航空后勤综合体的生产力

制造挑战

美国空军华纳罗宾斯航空后勤综合体 （WR-ALC） 为 F-15、C-130、C-5 和 C-17 飞机提供计划仓库维护和计划外维修活动。该基地负责全球 200 多架飞机的维修、改装、回收和返工，并负责 60 多个维修和大修过程。

WR-ALC 管理层需要提高维修和制造产品线的生产力。他们希望对维修过程性能进行基准测试，并使用更丰富的数据集对拟议的变更进行“假设”分析，以帮助他们做出战略决策。为此，他们希望采用先进的制造技术。

当 WR-ALC 开始他们的数字化转型之旅时，他们没有现有的流程模型。流程数据存储在难以使用的数据系统中，采用手动数据收集流程，并且很难动态修改流程。

WR-ALC 与 AgingAircraft 合作开发并交付了产品大修再制造线的数字仿真，为工业 4.0 先进制造功能提供平台。他们的目标是减少规划设施和流程所需的投资，并提高现有设施和流程的生产力。他们需要提高对不断变化的条件的响应能力，并更好地了解各种配置对生产力的影响。 最终，他们希望使用模拟数据为拟议的流程和设施变更构建定量业务案例。

数字化转型方法

老化的飞机应用西门子先进的制造能力来利用 WR-ALC 机器和工艺的数字孪生模型。来自传感器和物联网网络的数据将填充这些模型，从而实现场景规划并提高灵活性和对市场需求的响应能力。

Aging Aircraft 设计了一个具有六个核心特征的可重构制造系统，包括：

• 模块化——生产功能的划分

• 可集成性 – 与机器模块集成的物料输送系统

• 定制 – 围绕突出的螺旋桨部件的系统灵活性

• 可扩展性 – 机器（低）级别或系统（高）级别的影响特征

• 可兑换性 – 转换功能的能力

• 可诊断性 – 能够读取当前状态并检测和诊断约束原因

项目路线图首先研究了 WR-ALC 综合体的当前运营和数据收集。然后，他们开发了设施的数字仿真和每个工艺步骤的虚拟工作说明。最后，他们能够专注于虚拟规划和调试，提供场景分析和报告。

数字化仿真 Plant Simulation工厂仿真

全面的数字仿真在虚拟领域中代表产品生命周期的方方面面，从设计到使用中的性能，包括制造产品所采用的流程。全面的数字仿真用于在投资物理原型和资产之前对产品和生产系统进行模拟、预测和优化。这种虚拟资产减少了工程规划时间，改善了变更的沟通，支持新设备和流程的虚拟调试，并测试了收入、利润、投资回报率和成本优化方面的经济架构。

Aging Aircraft 实施了Plant Simulation 软件，对整个维修线执行离散事件仿真。他们的虚拟环境实施包括激光扫描设施、3D 模型区域、虚拟布局和虚拟调试。

虚拟制造工具针对以制造过程为中心的不同功能和用例进行了分层。首先，创建单元的工艺步骤数据，然后进行工艺步骤模拟。最重要的是，他们放置了过程的 2D 模型，最后添加了 3D 可视化。这为他们提供了进行虚拟调试和工厂布局分析的环境，以降低可重新配置的切换成本并提高整体效率。

结果 – 优化生产力

公司仅用了 4 个月就创建了他们的虚拟制造工具。前两个月用于研究，同时扫描和编译点云数据。接下来的一个月致力于对 2D 工艺流程图进行编码和构建设备模型。最后，最后一个月用于绘制工艺步骤的位置并提高保真度。

已经使用数字仿真运行了多个用例。他们已经能够执行假设分析，以对工艺单元和整个工艺线产生影响。他们还能够了解添加、删除或更改设备位置的影响。他们模拟了消除瓶颈场景、流程故障排除以及工艺和设备变更影响，以提供变更的业务案例。

未来愿景

有了全面的数字孪生系统，WR-ALC 将继续向虚拟制造工具添加数据，并为其整体先进制造基础设施添加新功能。他们对未来的愿景包括使用增强现实/虚拟现实 （AR/VR） 技术、访问 AR 云、提供信息叠加和可视化分析，以及创建更有效的技能培训。

我们的仿真解决方案与服务愿继续与制造业的领导者合作，构建能够提高可持续性、安全性、质量和合规性的产品和系统，使仿真这一技术能够更好地服务客户，并为一个更加繁荣的世界做出贡献。