Виртуальная фабрика звёзд Генри Форда

Подразделение Ford of Europe объявило начале разработки «виртуальной фабрики», которая обеспечит возможность полномасштабного моделирования производственных операций на сборочных линиях.

Новая разработка позволит компании улучшить качество и сократить затраты в условиях реальных предприятий после того, как будут созданы и проанализированы компьютерные модели всего процесса производства автомобилей.

«Мы уже приступили к работе над проектом «виртуальной фабрики», с созданием которой нам не придется выезжать на реальную сборочную линию для проведения испытаний или изучения возможностей усовершенствования производства, - говорит Хосе Террадес, инженер по компьютерному моделированию, Ford of Spain. - Такие «виртуальные фабрики» позволят предварительно просматривать и оптимизировать сборку будущих моделей автомобилей на всех наших предприятиях, независимо от их географического местоположения. Компания Ford уже располагает передовыми наработками в области компьютерного моделирования и виртуальных сред, и мы надеемся в самое ближайшее время воплотить эти планы в реальность».

В процессе сборки автомобилей используются тысячи различных компонентов. Компьютерное моделирование сборочных операций позволяет протестировать процесс создания автомобиля перед тем, как осуществить инвестиции в оборудование для его реального производства. В 1997 г. компания Ford первой среди автопроизводителей внедрила на своих предприятиях по всему миру методику компьютерного моделирования для планирования заводской конвейерной сборки. В настоящее время данная методика является неотъемлемой составной частью технологических процессов Ford.

«Моделирование процесса финальной сборки сегодня позволяет нам выходить далеко за рамки простого планирования последовательности операций, - объясняет Ник Ньюман, менеджер по реализации проекта, Ford of Germany. - Мы имеем возможность воссоздавать автомобили в виртуальной среде по кусочкам, как гигантские пазлы, и затем оценивать их конструкцию вплоть до мельчайших деталей; а в перспективе мы сможем делать ещё больше».

Специалисты компании Ford используют сложную технологию съёмки для сканирования и оцифровки своих производственных объектов с тем, чтобы создать максимально приближенное к реальности трёхмерное виртуальное отображение процесса сборки. Завод Ford в испанском городе Валенсия занимает лидирующие позиции в области разработки программной среды «виртуальной фабрики», которая в потенциале сделает возможным проведение оценки на расстоянии - из любой точки земного шара.

Для создания интерактивных трёхмерных сценариев производства в режиме «виртуальной реальности» используются особые проекторы и поляризаторы, а также специальная оптика, которая воспринимает движущиеся объекты.

Действия, требуемые от операторов реальной сборочной линии, моделируются в данных средах с тем, чтобы помочь специалистам по эргономике исключить напряжённые позы и оптимизировать процессы сборки.

Эксперты Ford в области эргономики, работающие в немецком Кёльне, используют компьютерное моделирование для изучения внедрения даже самых мелких компонентов и на основании полученных данных анализируют необходимость внесения изменений в задание с целью достижения максимально эффективной работы оператора сборочной линии.

Виртуальный сотрудник «Джек» способен воспроизводить действия мужчин и женщин, работающих на сборочных линиях, осуществляя при этом тестирование и детальную оценку - вплоть до степени подвижности пальцев оператора в замкнутом пространстве. Современное программное обеспечение, которым оснащён «Джек», оценивает потребности реального оператора-человека, и позволяет уже на этапе моделирования устранить 80% проблем, связанных с эргономикой процесса сборки автомобилей.

Виртуальный сотрудник виртуального завода Ford «Джек» способен воспроизводить действия мужчин и женщин, работающих на сборочных линиях, осуществляя при этом тестирование и детальную оценку - вплоть до степени подвижности пальцев оператора в замкнутом пространстве.

Кроме того, компания Ford расширяет использование технологии «дополненной реальности» при создании автомобилей. Такое трехмерное моделирование автомобилей сочетает в себе инженерные данные и отсканированный облик физических прототипов, что позволяет осуществить эффективную оценку интеграции компонентов.

Ford применяет компьютерные модели с целью создания полномасштабной виртуальной среды для новых программ. Специалисты собирают оцифрованные инженерные данные по каждому из компонентов и загружают их в виртуальную среду перед тем, как приступить к моделированию всего процесса сборки от начала до конца.

Все эти активности позволяют сократить потребность в создании реальных прототипов автомобилей и в использовании инструментальных методов оценки.

В центре исследований и разработки Ford в Кёльне функционирует камера автоматической виртуальной среды (CAVE). Она воспроизводит интерактивные трёхмерные версии интерьеров разрабатываемых моделей автомобилей для оценки таких аспектов, как обзорность, досягаемость инструментов, эргономика и вместимость автомобиля до создания его физического прототипа.

«Система CAVE добавляет эмоций в процесс разработки, - отметил Йорг Кверенгессер, специалист по оборудованию водительского места и супервайзер направления виртуальной реальности, Ford of Germany. - Теперь мы не рассматриваем автомобили исключительно с точки зрения их технических параметров. Мы просто занимаем место в салоне и получаем реальные ощущения внутри "виртуального" автомобиля».