射频识别技术在定制化产品柔性制造系统中的设计与应用

基于射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),提出了一种定制化柔性制造系统的系统架构和设计方案。通过把定制化生产信息写入RFID标签,并借助生产线RFID模块和PLC通信的方式,利用Win CC平台,实现了柔性生产数据在RFID和生产信息系统之间的信息交互。重点对柔性生产线的RFID模块以及它的柔性信息交互进行了设计,并应用于实际系统中,实现了定制化产品在生产线上的柔性生产,具有一定研究意义和应用价值。     

船舶管系柔性智能化管加工生产线解决方案及研制

船舶管系加工具有“离散型”小批量多品种的典型特征，结合20多年管加工自动化装备及生产线的技术研究沉淀，探索出解决离散型管系的柔性智能化的流水线产线加工解决方案。智能化产线的难点在于如何实现工单下发到产线的数据传递，产线接受到工单后如何准确识别工单，然后实现按照工单进行管材的自动上料、自动定长切断、管子的自动输送到下一工位、法兰的自动抓取上料、管-法兰的自动组对和焊接、成品的自动下线等全流程加工。最大的难点还需考虑如何体现柔性，每条产线每天需要实现2～3种规格的换型生产，产线面对不同管径和长度的工单下发需要自动适应“离散型”多规格的自动适配换型生产。因而智能化管加工产线是通过生产管理控制软件（中控系统）实现数据精准传送、设备宽范围自适应的精准配合来解决这类“离散型”管道的流水线加工难题，一定程度上提升了船舶的国际市场竞争力。     

基于柔性生产线的数控加工过程研究

为了提升数控加工的质量和效率,实现数控加工的自动化、智能化,在分析了现有的数控加工技术手段之后,结合柔性生产线特点和实际的生产流程,对数控加工的柔性生产线进行研究。在搭建柔性数控生产线的过程中,分别对定位装夹技术、自动找正技术、过程监控技术、数控编程技术和加工仿真技术这5个关键技术进行改进和论证,提出了一种基于柔性生产线的数控加工模式,在实际生产中,该种柔性生产线极大地减少了操作人员的劳动强度,提升了机床加工的效率。     

离散制造业计划执行和控制方法

为解决离散制造企业由于离散工序多、派工任务转换快等引起的计划执行性差、过程质量控制困难的问题,提出了一种离散制造企业派工单生产管控模式。设计了以零件-组件-产品型号-派工单为主结构的任务派工模型,该模型将产品型号与生产工艺要求及零部件相关联,将派工单生产任务与现场生产线及工序相关联;通过派工任务匹配实现计划的执行流转;通过工序间差错互锁、工序位过程控制、离散装配电子看板等实现派工单在执行过程中对生产过程的质量控制。最后给出了派工单模式的操作流程和系统应用。     

离散型加工车间MES终端设计与开发

通过深入离散制造企业机加工车间长期陪产研究,分析离散机加车间整体业务流程,结合管理信息系统的理论提出了基于离散型加工车间的MES终端系统。使用Web方式,结合HTML、CSS、JavaScript技术,在Vue框架下完成了MES工作站的开发。解决了企业工时统计不准确,零件信息无法追溯,设备维护不及时,无法查看机床设备实时状态等问题,增加了车间设备利用率,提高了车间工时统计精准度,也使生产信息可以追溯至零件,达到了生产车间信息化管控的目的,推动了企业的信息化进程。     

刹车盘柔性制造生产线的仿真优化

针对生产线前期规划设计阶段技术经验依赖性强、设备联调耗时长等问题,以刹车盘柔性制造生产线为研究对象,综合利用三维建模仿真、面向对象程序设计和物流仿真等技术,依据刹车盘机械加工工艺特点和生产线控制流程,建立具有生产线制造过程仿真、工艺流程优化、机器人轨迹规划和碰撞检测等功能的刹车盘柔性制造生产线仿真模型.分析生产线的产量、单个工件生产耗时、设备利用率等,并对比分析不同方式优化后的数据.结果表明:基于ECRS原则的生产线工艺路线优化对生产线的产能有一定提升;基于精益生产的生产线平衡优化能大幅提升产能以及显著减少单个工件生产耗时.     

典型双曲率零件柔性多点模具蒙皮拉形技术研究

柔性多点模具是由一系列高度可调的小冲头根据需要组合形成离散模具型面的模具系统。采用柔性多点模具进行蒙皮拉形时,在模具与板料之间需放置一弹性垫层,以防止冲头直接作用于零件表面产生压痕。文章针对某典型双曲率零件,通过数值模拟的方法分析了弹性垫层以及零件自身回弹对成形零件外形精度的影响,并以此为依据调整模具冲头位置,实现柔性多点模具型面的优化。最后通过工艺试验,对所建立的优化方法进行了验证,获得了合格的成形零件。     

柔性自动化加工技术在模具零件加工中的研究与应用

分析了模具柔性自动化加工的关键技术、技术原理和研究方向,结合柔性自动化加工技术在模具零件加工领域的研究和实践,详细介绍了模具零件柔性自动化加工生产线的类型、设备构成及功能和自动化加工流程。     

智能化生产线中钣金类零件的异形横断面切断模具的设计分析

针对钣金类零件滚压成形生产线中,经滚压成形的异形横断面零件如何精准且顺利地从被连续滚压成形的料带上剪切下来的技术问题,以图书馆书架中的立柱零件为例,研究了异形横断面零件的结构形状与生产工艺。首创性地引入一种钣金零件异形断面的切断模具,通过对这种钣金类零件自动化生产线中的异形横断面切断模具的凹模结构、凸模结构以及模架结构的设计分析,解决了异形横断面的复杂型材钣金零件在自动化生产线中滚压成形后,顺利从生产线上被切断下来的技术难题;并且在切断时生产线不停机,提高了钣金类零件滚压成形生产线的自动化程度与生产效率,同时也保证了零件的加工质量。     

基于遗传算法与Flexsim的生产线缓冲区优化研究

缓冲区容量是影响生产线性能的重要因素,为科学有效地分配生产线缓冲区容量,提高柔性生产线中机床的利用率和降低机床的堵塞率,文章提出一种基于遗传算法和Flexsim的生产线缓冲区优化分配方法。该方法通过优化生产顺序和计算生产单元可靠性指标,为生产线仿真优化提供合理依据,并根据仿真结果优化缓冲区分配。该文以某飞机结构件生产线为研究对象,以整体生产时间最小化和生产单元超载最小化为目标,利用遗传算法研究柔性生产线的投产序列。再计算出生产单元的平均故障间隔时间这一可靠性重要指标,最后利用Flexsim软件对生产线进行仿真。通过分析仿真结果,提出相应的缓冲区改善措施,为企业提高生产效率提供有效的理论依据。     

基于多机器人的智能生产线仿真设计

以柔性智能制造生产线为研究对象,介绍一种利用ABB机器人虚拟软件设计出的虚拟系统方案。该系统是由3台机器人、4台数控机床及多种设备组成的智能制造生产线仿真系统,该生产线的3台机器人与设备之间能协调运作,可按产品加工工艺,依次进行加工、打磨、清洗、检测、装箱动作,实现无人化生产。创建了各设备的机械装置和Smart组件,以实现系统与组件之间I/O信号连接,编写了机器人运行程序,并规划其运行路线,最终实现仿真系统的运行。该虚拟系统与实际生产同步,以真实的汽车端盖零件为加工实例,为设计者提供了理论依据和试验平台,缩短了现场调试时间,降低了生产线设计、调试和改进的成本,并可用于指导现场生产。     

刹车盘柔性制造生产线的虚拟优化与实时仿真

传统生产线在规划设计阶段经验性依赖较强,设备联调耗时长,并且在生产加工过程中较难直观展示生产线真实动态。为解决以上问题,以刹车盘柔性制造生产线为研究对象,综合面向对象技术、仿真建模技术和模块化技术,采用SolidWorks、CINEMA 4D、Unity 3D软件和MySQL数据库,建立生产线的数字孪生模型,实现生产线的制造过程仿真、流程优化、碰撞监测、机器人轨迹优化和虚实同步,以解决生产线前期规划困难的问题,节省设备调试阶段时间,提高生产线可视化水平。结果表明:通过对该生产线进行虚拟优化与实时仿真,可有效提高设备利用率、显著减少设备间碰撞干涉、虚实同步偏差在800 ms内,能有效提高车间管理效率。研究结果为其他类型的柔性制造生产线搭建提供了参考。     

关于新一代钢铁制造流程的命题

21世纪钢铁工业面临的是一种最新形式的综合性挑战,它包括了经营成本、产品质量与性能、生产效率与合理规模、能耗与过程排放、环境与生态等多目标群优化.这些挑战,主要应从钢厂生产流程整体优化来解决.新一代钢铁制造流程的研究内涵应包括：高效率、低成本的洁净钢生产平台技术;工序间动态-有序运行的“界面技术”;流程工程集成技术;系统、高效的能源转换技术;废弃物再资源化技术;产业链接技术;流程物理模型与虚拟现实技术.总之,要通过钢铁制造流程的研究开发,拓宽钢厂生产流程的功能——即钢铁产品的制造功能、能源转换功能和废弃物再资源化功能-增强市场竞争力和可持续发展能力.     

EROWA柔性工装在惯性平台制造中的设计与应用

EROWA柔性工装因其高柔性、高精度、高效率等特点在装夹方面拥有突出优势。惯性平台关键结构件因其高精度、弱刚性、微型化、结构复杂等特点对精密制造技术提出了更高的要求。基于柔性工装技术,阐述EROWA柔性工装在惯性平台制造过程中的设计与应用。该技术在装备的变批量生产过程中具有重要意义。     

虚拟生产系统规划与仿真

生产系统是一个高度复杂的离散制造系统，用传统的方法对生产线的设计、实施与控制很难达到预期的效果。在虚拟环境下，应用面向对象仿真建模方法建立生产系统模型，利用仿真技术对生产系统的运行的性能进行分析与评价，可以在生产计划的早期，对生产系统进行参数优化和结构调整，达到优化生产过程、提高生产效率。论文以某发动机缸盖加工生产线为实例，在eM—Plant环境中建立生产线仿真模型，进行布局规划、生产线平衡和瓶颈分析，优化了生产线的配置。     

面向柔性机加产线的自动装夹系统研究

现有自动装夹系统多适用于单机制造过程,难于满足多品种混流生产需要,其存在加工零件形状与尺寸各异、自动化程度低等问题,为此开展面向柔性机加产线自动装夹系统研究。采用子母工装方式解决零件差异性问题,基于自动拧紧机提高自动化水平,进行自动装夹系统整体方案的设计;基于软PLC进行自动装夹系统的三维龙门运动平台及末端执行器的设计,阐述了自动拧紧及伺服控制过程,最后分析自动装夹系统开发及验证过程。通过测试验证,系统柔性程度高、装夹过程无人化,并可与上下料机器人、AGV等进行快速扩展,具有一定的工程价值。     

多工位压力机在汽车冲压生产中的应用

通过对汽车冲压件的分析,对多工位压力机与不同装备下的串联冲压生产线进行生产效率、成本等多方面的比较,阐述了多工位压力机在汽车冲压生产中的应用是着眼于先进的冲压工艺,具有高效率、低成本、自动化程度高的特性.介绍了多工位压力机与汽车产量的关系.为选用多工位压力机提供了参考.     

面向发动机部件定制加工的矩阵式智能产线设计

针对发动机制造企业提出的部件个性化定制加工需求,提出一种矩阵式智能产线布局,围绕产线的功能分析、方案设计、仿真与调试验证等多维度进行开发,通过整合物联网、智能控制、工业机器人、MES系统等先进技术实现智能排产、加工、检测、装配和仓储等功能;结合工艺仿真手段对所设计产线进行场地布局优化和虚拟调试,根据仿真结果搭建并成功调试产线。实践证明:产线设计合理、运行稳定,达到预期的设计要求,可实现发动机部件的全过程智能化生产。     

微小型零件的微细切削加工工艺研究

文章研究了微小型零件的微细切削加工工艺,微细切削加工微小型零件具有较大的工艺和成本优势,适应微小型零件产品批量化、加工柔性化、材料多样化的发展趋势.微小型零件按照加工工艺特征大致可分为微小型轴类、三维结构件、板类和齿轮类零件,总结和分析了上述零件的工艺特征和加工方式,介绍了微小型加工机床和刀具的选用原则,包括如何合理选择微细切削刀具的材料、特征尺寸和结构.微小型零件必须根据机床功能和零件自身结构特点确定装夹方式,并进行准确定位.最后,归纳和总结了微小型零件进行微细切削数控加工工艺设计时应遵循的原则,并进行了详细论述.微细切削加工中,采用合理的数控加工工艺和走刀路线,可以实现微小型零件的精确、高效加工,适应批量化的产品需求.     

柔性制造生产线仿真设计与关键数据标定

以基于IRB1410的多机器人柔性制造生产线为研究对象,利用SolidWorks和RobotStudio提出一种虚拟仿真生产线构建方案。简述多机器人柔性制造仿真生产线组成及工艺流程,介绍机器人法兰盘中心点的定义、手部坐标系的标定、工件坐标系的标定,并设计了数控机床的Smart动态组件;在仿真生产线编制了离线程序,根据加速度、轨迹规划,展示了机器人运行情况,运动轨迹仿真结果表明轨迹规划及编程符合预期。实践证明:借助虚拟仿真生产线,有助于实体生产线的设计、优化、调试等,为实体生产线提供理论依据。