新车型的不断引入以及降本增效、自主规划等要求的提出，使“质量、进度、成本”的压力大大加重。因此必须要有一个创新的解决方案，解决工艺规划中的设计、工艺规划、工艺仿真、工艺验证及供应商协作等核心问题。为此引入软件Process Designer（以下简称“PD”）、Process Simulate（以下简称“PS”）。

Process Designer在白车身上应用
1.Process Designer简介
Process Designer是一个数字化制造解决方案，用于在三维环境中进行制造过程规划。制造商通过使用PD在集成化的环境里实施一体化的产品和制造过程设计，利用数字化的产品开发手段以实现更快上市和更高的产品生产质量。图1为白车身数字化工厂应用流程。

2.Process Designer应用

（1）用于制造过程规划的功能强大的虚拟环境
通过利用二维/三维数据，捕捉和维护制造过程知识，Process Designer为制造商提供了在一个三维虚拟环境中开发和验证最佳制造战略的企业级应用平台。图2为3D产品显示及相应的产品号。

（2）生产线设计、制造过程建模和线平衡
Process Designer提高了全面的生产线设计和制造过程建模功能。Process Designer能够基于在分类库中捕捉的制造资源对过程进行建模。只需把合用的资源对象拖拽到规划树中，并根据实际产出目标，调整各制造环节的顺序和检查过程瓶颈。另外，在该三维环境中还可以进行生产线平衡，通过将工序和工步分配到生产线上的各工作站，实现最佳生产规划。

（3）变更管理和规划方案甄别
可以无缝地引入工程变更，并对工程变更实施的结果进行判别并采取相应措施。而且，在集成的环境里，用户能够根据企业的业务目标和制造资源约束，比较不同的规划方案，以期识别和采用最佳制造实践。

3.Process Designer价值
大部分制造商最优先考虑的是如何把创新的产品尽快投放市场并满足客户需求。在传统意义上，产品设计和制造过程设计是被分离的两个截然不同的区域。随着产品生命周期的缩短以及终端用户定制化程度的不断提高，这种相互隔离的做法不再可行。一个从PLM角度出发的解决方案就是桥接产品设计和制造过程设计，以便制造商不仅尽早开始工艺研发工作，缩短技术准备期以快速满足市场需求，而且还提供关于产品可制造性的反馈给设计部门以保证更高的产品质量。

Process Designer促进了从概念设计到详细设计并一直到生产规划的完整制造过程的设计和验证。利用Process Designer，制造商能够开发、捕捉和选择满足特定业务需求的最佳制造战略。在一个三维虚拟环境中，Process Designer是一个协同平台，以供分散的企业团队评估过程规划和替代方案，优化和评估产出和成本，规划变型和变更并协调生产资源。

通过促进产品和过程设计之间的并行工程，作为一个主要业务动力，开发能够在整个企业中重新使用的最佳制造实践和工作流程，Process Designer直接影响产品上市速度。

Process Simulate在白车身上的应用

1.Process Simulate介绍

Process Simulate是一个利用三维环境进行制造过程验证的数字化制造解决方案。制造商可以利用Process Simulate在早期对制造方法和手段进行虚拟验证。该解决方案对产品和资源的三维数据的利用能力，极大地简化了复杂制造过程的验证、优化和试运行等工程任务，从而保证更高质量的产品被更快地投放市场。

2.Process Simulate应用

（1）用于制造过程验证的集成化环境

利用 Process Simulate，能够对制造过程进行分步验证。通过在同一环境中模拟装配过程、人工操作、焊接、激光焊、粘合和其他机器人过程，能够对虚拟生产区进行仿真。仿真模仿了真实的人工行为、机器人控制器和PLC 逻辑。图3为三维布局仿真环境。

（2）Process Simulate Assembly

利用Process Simulate Assembly，用户能够验证装配过程的灵活性。它使制造工程师能够决定最高效的装配顺序，满足冲突间隙并识别最短的周期时间。通过搜索一个经过分类的工具库，进行虚拟伸展测试和冲突分析，并仿真产品以及工具的全部装配过程，Process Simulate Assembly提供了选择最适合过程的工具的功能。

（3）Process Simulate Human

利用Process Simulate Human，用户能够验证工作站的设计，确保能够装配和维护产品零件。Process Simulate Human提供了强大的功能，以分析和优化人工操作的人机工程，从而确保根据行业标准实现人机工程的安全过程。使用人工仿真工具，用户能够进行真实的人工工作仿真，并根据行业标准的人机工程库来优化过程周期时间。

（4）Process Simulate Spot Weld

利用Process Simulate Spot Weld，从早期规划阶段、到详细工程阶段以及离线编程，用户能够在一个三维图形的仿真环境中设计和验证电弧过程。Process Simulate Spot Weld简化了制造工程任务，比如焊点在工作站的分布，以满足几何和周期时间约束，并从一个经过分类的库中选择最适合的焊枪，以便重新使用已有焊枪和工具。

（5）Process Simulate Robotics

利用Process Simulate Robotics，用户能够设计和仿真高度复杂的机器人工作区域。利用 Process Simulate工具，比如循环事件求值程序和经过模仿的特定机器手控制器，能够简化原本非常复杂的多机器手区同步化过程。该机器人仿真工具提供了这样一种功能——为所有机器手设计一个无冲突路径，并优化其周期
时间。

3.Process Simulate的价值

越来越复杂的产品和制造过程为世界级制造商提出了“尽快上市”和制造资源优化等挑战。制造工程团队被寄予厚望，依据成本、质量和投产目标投放无瑕疵的新产品。为了应对这些挑战，业界领先的制造商利用其结构化的知识积累以及可重用的产品和资源三维模型，在制造过程早期虚拟验证产品的制造过程，利用最新技术，能够高效而且几乎自动地进行数千个验证试验，确保生产以最优化的方式进行。

工程人员可以在 Process Simulate三维动态环境中进行制造过程的设计和验证。Process Simulate与制造中枢全面集成，从而使制造工程师能够设计和验证以及重用制造过程数据和信息。Process Simulate提供了先进的三维环境，能够模仿制造过程的真实行为，并优化生产节拍时间和过程顺序。Process Simulate能对装配过程、人工操作以及工具、设备和机器人的应用进行仿真。Process Simulate可扩展其应用范围，为各种工程领域提供数据和工具包，以检查详细的工艺过程，并在不同阶段从不同角度对其进行验证。

Virtual Commissioning在白车身上的应用

1.Virtual Commissioning介绍

用户能够简化已有的从概念设计一直到车间所有阶段的制造和工程数据。Process Simulate Commissioning提供了一个通用的集成平台，以供各种学科都参与到生产区/单元（机械和电子）的实际试运行之中。利用Process Simulate Commissioning，用户能够仿真实际的PLC代码、使用OPC的实际硬件以及实际的机器人程序，从而确保最真实的虚拟试运行环境。图4为CEE仿真环境。

2.Virtual Commissioning的价值

虚拟试生产（Virtual Commissioning）连接仿真模型与物理的PLC、HMI和机器人等自动化设备，测试对复杂生产系统的控制情况。
它可进行虚实结合的实时仿真和优化，生成无干涉的工艺运动路径以及给自动化设备进行离线编程。

它对生产系统进行有效的验证，提升PLC代码的编制质量，减少生产准备时间，对生产系统进行虚拟培训以及场景预演等。

结束语

从实际应用而言，Process Designer、Process Simulate在白车身上的应用已经过各大汽车厂验证。各大汽车厂就Process Designer、Process Simulate而言也制定了各自的客户化文件及相应的标准。

虚拟调试在部分主机厂项目中已开始使用，从目前各主机厂现场调试的时间来看，它可以减少现场电气调试人员30%的时间，虚拟调试的理念还是比较先进的，相关人员也在不断地探索和研究，相信在不久的将来，虚拟调试将减少现场90%以上时间。