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久益采礦設備公司使用歐特克數字化樣機解決方案開發創新型新產品

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客戶
久益采礦設備公司(Joy Mining Machinery)

案例
久益采礦設備公司使用歐特克數字化樣機解決方案開發創新型新產品

相關軟件及解決方案
Autodesk Inventor
Autodesk Vault Collaboration
AutoCAD Electrical
AutoCAD Mechanical
Autodesk Maya
Autodesk Showcase
Autodesk 3ds Max Design

客戶證言
“數字化樣機支持我們減少了制造階段的變更數量,縮短了產品上市時間,并讓我們為客戶打造出更好的產品,幫助我們保持住了行業領先的地位?!?/p>

“通過使用數字化樣機,我們可以在開發早期更有效地與客戶互動。最棒的是我們可以在開始切割金屬前納入客戶的變更,因此得以削減成本、加快制造過程?!?br/>——久益采礦設備公司工程系統部總監,Chris Flynn

項目概述
如何在最嚴酷的環境中從巖石里開采層狀礦物?問問有 91 年歷史的久益采礦設備公司(Joy Mining Machinery)吧,這可是全球最大的高產地下采礦解決方案制造商。久益采礦設備公司是久益環球公司的子公司,專業從事設計和制造地下采礦設備,用于開采煤和其他層狀礦物,例如鹽和鉀。該公司的機器身量龐大,每臺輕則 20 噸,重則數百噸,并且都擔負著艱巨任務:切割堅硬的巖石,同時確保操作員的安全。

久益采礦設備公司總部設在賓夕法尼亞州沃倫戴爾,該公司素以開發可靠的創新解決方案而聞名,并因此成為全球行業龍頭。通過使用歐特克公司的數字化樣機軟件,久益采礦設備不斷創制新型設備,在安全和可靠性方面樹立了新標準。不僅如此,該公司還得以實現以下成效:

  • 盡量減少制造過程變更

  • 削減開支,加快上市速度

  • 更快探索創新設計構思

  • 在制造、營銷及其他環節中重復利用數字化樣機數據


業務挑戰
久益采礦設備公司的工程師設計的每臺設備都必須滿足嚴格的安全要求,并能耐受嚴酷的采礦環境,而這些設備身量龐大、構造復雜,最多包含40000個零部件,所以久益采礦設備公司必須在制造過程開始前確保新款和改款設備都符合所有要求。久益采礦設備公司工程系統部總監Chris Flynn解釋說:“鋼材很貴,我們希望在所有利益相關方都對設計完全滿意之后再開始進行焊接和切割工作?!閉舛愿霉鏡納杓乒ぷ髟斐閃搜暇粽?。

解決方案
作為歐特克的長期客戶,久益采礦設備公司現在使用數字化樣機在三維環境下探索并驗證各種構思,同時促進全球設計團隊開展更緊密的協作。2009年,久益采用了Autodesk Vault Collaboration協同軟件,并升級到最新版Autodesk Inventor軟件,從而在工程生產率和效率方面取得了顯著進步。久益公司還使用AutoCAD Mechanical與依賴二維設計數據的供應商共享設計,并開始利用AutoCAD Electrical軟件設計電氣控制系統。另外,久益采礦設備公司還從前不久開始使用Autodesk Maya、Autodesk Showcase和Autodesk 3ds Max Design可視化軟件來幫助創建逼真的圖像和動畫。

  • 以虛擬方式探索設計
    在客戶提供新設備和改版設備的規格之后,久益采礦設備公司的設計過程就開始了。Flynn 表示:“我們深入理解客戶的要求,在Autodesk Inventor軟件中創建數字化樣機。我們在虛擬世界中保存設計迭代的時間越長,對新構思進行實驗就越容易、越具有效率?!?br/>
    Autodesk Inventor軟件中的可視化和仿真工具幫助久益采礦設備公司的團隊從人類工程學和操作員安全的角度驗證設計概念。例如,工程師可以考察操作空間是否夠大、是否能有效防塵。久益采礦設備公司還進行壓力分級,并對設備的運動進行模擬,以便找出沖突和其他錯誤,避免在實際生產中出現問題。

  • 創新設計:Joy 14ED
    最近,Autodesk Inventor軟件幫助久益采礦設備公司的工程師開發了Joy 14ED,這是一款在簡單機械中結合采礦和錨桿操作的地下礦井入口開發工具。有了Joy 14ED,采礦公司就不必在進行切割和安裝錨桿時輪換使用兩種不同的機器,大大提高了生產率,安全也得到了保障。

    但是在設計Joy 14ED的過程中,該公司遇到了一些新的挑戰。久益采礦設備公司的大多數設備只需要一人操作,而14ED需要三名操作員。若想在一臺設備中實現所有功能,同時留下充足、安全的操作空間,那就需要進行大量的實驗工作。設備上的空間本來就有限,所以工程師不能使用標準的設備外殼,而是在設計階段測試了不同的形狀和定位。然后,他們使用Autodesk Inventor管道系統的功能找出鋪設液壓軟管的最有效途徑。

    Flynn說:“軟管可能占據大量工作空間,軟管集中成束時也會非常硬,并且難以搬動。通過在虛擬環境下對軟管建模,我們得以對設計進行實驗,找出合理的管道鋪設方案,給操作員留下所需的空間。這樣我們就不用到了投產時再臨時調整了?!?/p>

  • 改善設計審查
    創新設計開發效率的提高僅僅是久益采礦設備公司收到的實效之一。數字化樣機也使該公司的客戶更易在設備制造前了解設計方案。Flynn表示:“通過使用數字化樣機,我們可以在開發早期更有效地與客戶互動。最棒的是我們可以在開始切割金屬前納入客戶的變更,因此得以削減成本、加快制造過程?!?br/>
    最近,久益采礦設備公司需要讓客戶批準一項全新設計,該公司決定進一步利用歐特克軟件的可視化功能。該公司利用Autodesk Inventor中的數字化樣機數據,在Autodesk Maya和Autodesk 3ds Max Design中制作出一段講解設備運轉和操作情況的影片。Flynn表示:“根據影片得到的反饋,我們準確查明了必要的人體工程學變更和細微的操作變更。我們最終能滿足客戶的需求,它絕對功不可沒?!?/p>

  • 提升生產率
    久益采礦設備公司將Autodesk Inventor軟件升級到了最新版,并用Autodesk Vault Collaboration協同軟件替代了之前的項目數據管理(PDM)系統,從而令該公司全球5大洲13個工程設計點的400名工程師得以加強協作、提升效率。Flynn指出:“工程師共享設計變得容易多了,而且我們還可以訪問在以前的項目數據管理系統上無法使用的諸多Autodesk Inventor功能。我們很順利地完成了全球系統轉型——這可是一項重大成功?!?/p>

客戶價值
久益采礦設備公司表示,換用Autodesk Vault Collaboration以及升級Autodesk Inventor軟件所付出的投資不到一年時間就全部收回。Flynn說:“在久益使用數字化樣機前,我們要在生產階段進行許多變更,這些變更造成了高昂的成本。數字化樣機支持我們減少了制造階段的變更數量,縮短了產品上市時間,并讓我們為客戶打造出更好的產品,幫助我們保持住了行業領先的地位?!?/p>

詳情請見:

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