豐田汽車在2005年11月24日~25日舉辦的“模具技術(shù)研討會2005 in 中部”上宣布,通過使用三維模型進(jìn)行沖模(press die)組裝,大幅減少了實(shí)際組裝時才會發(fā)現(xiàn)的問題。并且證實(shí),通過在作業(yè)現(xiàn)場的電腦上顯示利用三維模型組裝沖模的情況,將能大大縮短初學(xué)者完成組裝的時間。
豐田汽車自上世紀(jì)90年代初開始使用實(shí)體模型進(jìn)行沖模設(shè)計(jì)。與利用表面模型進(jìn)行設(shè)計(jì)相比,能夠?qū)?shí)際組裝時才能發(fā)現(xiàn)的問題減少8成。但卻無法完全消除這些問題。其原因在于沖模由大型鑄件、小型鋼材以及大量的小型零部件等數(shù)百個組件構(gòu)成。對于零部件之間的干擾,即使利用表面模型進(jìn)行檢測,也無法完全檢測到實(shí)際組裝作業(yè)中可能發(fā)生的干擾以及與機(jī)床刀具之間的干擾。
于是,為了消除問題及提高可操作性及保全性,就采取了通過模擬檢驗(yàn)?zāi)>呓M裝情況的措施。豐田稱之為“模具數(shù)字組裝(模具da)”。具體來說,就是在下止點(diǎn)(bottom dead center)狀態(tài)讀取模具數(shù)據(jù),然后一邊拆解各個零部件,一邊對可操作性進(jìn)行確認(rèn)。拆解時一旦發(fā)現(xiàn)與其他零部件產(chǎn)生干擾,或者間隙明顯變小,或者漏掉了倒角等情況,就作為問題反饋出來。利用panel side outer模具進(jìn)行了實(shí)際檢驗(yàn),結(jié)果每件模具預(yù)先發(fā)現(xiàn)了9項(xiàng)問題,成功地將制作時間縮短了56個小時。
將全部零部件分解后,只要反過來按照剛才的過程倒回去,就能當(dāng)作組裝說明來使用。最終確立了這樣的流程:先輸入所要組裝的三維數(shù)據(jù),以及合同中使用的螺釘口徑與長度、使用工具和標(biāo)準(zhǔn)時間等數(shù)據(jù)。然后將這些數(shù)據(jù)顯示在作業(yè)現(xiàn)場的筆記本電腦上,以便給組裝作業(yè)提供幫助。在通風(fēng)管裝配過程中實(shí)際使用了上述流程,結(jié)果,初學(xué)者根據(jù)電腦屏幕提示,12個小時即可完成熟練工人需要15個小時才能完成的工作。
模擬過程中使用的是美國delmia公司開發(fā)的組裝性驗(yàn)證工具“delmia dpm assembly”,生產(chǎn)現(xiàn)場的模型顯示則利用了“delmia dpm shop”。delmia dpm assembly是一個使用非常方便的工具,“大約3天即可完成培訓(xùn)”(豐田汽車沖壓生技部模具設(shè)計(jì)室輿石敬司)。至于今后如何推廣上述作業(yè)流程,目前尚未確定。
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