综合底层生产设备控制的自动化生产线智能可重构控制系统

深入研究自动化生产线底层生产设备智能可重构控制系统设计及与上层计划调度层多agent制造平台融合形成统一自动化生产线可重构控制环境问题,应用基于IEC61499标准的功能块(function block)机理设计与实现底层自动化生产设备的可重构控制系统,设计了四层层状结构,即底层FB生产网络层、设备实时通讯层、设备生产信息层、设备智能协调层组成的生产设备可重构控制智能封装结构,通过该结构与计划调度层的智能可重构控制系统的集成,最终实现综合底层生产设备的生产线可重构控制.     

可重构制造系统研究进展

可重构制造系统是面向客户定制生产方式的新制造理念,也是一种新的制造模式.文章回顾了可重构制造系统研究历史、概念、系统特点、关键技术等.重点论述了可重组制造系统国内外研究现状,最后指出了可重构制造系统的亟待研究的问题.     

可重构生产管理控制系统研究

结合国内外对制造系统的可重构性能方面的研究,对执行制造系统MES中的生产管理控制环节,提出了可重构的控制方案.针对天津赛象科技股份有限公司子午线轮胎生产线的实际要求,给出了具体的可重构生产管理控制系统实施方案.     

可重构机床设计基本理论研究

为了迅速响应市场/客户需求的频繁变化,机床必须具备可重构性,即对变化的需求能快速、经济地转换以重新配置的能力.文章从实现机床整个生命周期的可重构性角度出发,阐述了可重构机床设计的基本原理,在此基础上,提出了一种基于工艺规划和机床配置并行完成的可重构机床设计方法学,并分析了可重构机床设计过程中几个相互关联的子过程.最后,针对各子过程的实现,较为深入地探讨了其理论和方法,即设计可重构机床的几个关键使能技术.     

变批量活塞软重构生产线及其关键技术

文章针对活塞生产模式特点和现有生产线现状,提出了基于变批量生产的活塞软重构生产线.在阐述了变批量活塞软重构生产线特性的基础上,构建了变批量活塞软重构生产线的系统集成框架,提出了变批量活塞软重构生产线设计中的多构性可重构活塞产品设计模型、活塞制造资源优化配置技术、布局规划与优化技术、人因优化技术、建模和仿真等关键技术.     

可重构模块化机床的集成设计

可重构模块化机床是可重构制造系统的主要组成设备之一。本文提出了一种可重构模块化机床的概念设计模型，并在原理上实现了该机床的各种可能重构方案。本文还提出了使可重构模块化机床的组成部件模块和其控制器并行设计的可重构模块化床集成设计方法。仿真研究表明：可重构模块化机床的集成设计方法是可行的、有效的设计可重构模块化机床的方法。     

可重构机床及其使能技术研究

可重构制造系统通过快速调节生产能力和功能，来响应市场和工艺技术的变化。可重构机床是可重构制造系统的重要组成部分。可重构机床为特定的、客户化操作需求创建/重新配置，并当需要变化时，能够有成本效益的转换。本文给出了可重构机床的定义及内涵和特性，同时为了达到可重构机床目标，研究了可重构机床的一系列相关的关键使能技术。     

深孔加工机床的可重构研究

首先对深孔零件族进行了分析,并给出了相应的结构可行性方案;接着分析了深孔机床的可重构性,并在此基础上提出了可重构深孔机床的设计目标;最后,按照模块化设计思想,对深孔机床进行了功能模块的划分、模块结构设计及接口设计,实现了可重构深孔机床的模块化.     

可重构电火花加工机床的基础研究

结合机床模块化设计与开放式数控系统技术,分析和研究机床可重构设计实现的方法和途径,在此基础上对电火花加工机床的可重构设计进行了探讨.     

基于IEC61499标准的可重构数控系统设计方法

可重构数控系统采用模块化结构和开放式系统接口,可充分利用先进的控制技术、硬件产品等有利资源,提高系统功能的自适应性与快速响应能力.根据制造技术不断变化的发展要求,通过对IEC 61499功能模块模型进行研究,提出了一种控制逻辑可重构的数控系统设计方法,规范软件功能模块的接口信息与控制算法描述,提高系统功能的升级、集成与二次开发能力.为了验证所提出的设计方法,搭建了可重构数控系统的基本原型,并进行加工测试.     

计算机辅助可重构制造系统设计的原理

可重构制造系统处于当今先进制造研究的学科前沿,是制造业界追求的目标之一。本文介绍了计算机辅助可重构制造系统设计的流程及其原型系统框架,并分析智能可重构制造系统设计、可重构制造系统生产管理控制系统设计和可重构制造系统生成及其集成设计等计算机辅助可重构制造系统设计的关键技术。已取得的研究成果表明,计算机辅助可重构制造系统设计的流程及其原型系统框架是正确的。     

Rapid Deployment of Reconfigurable Assembly Fixtures using Workspace Synthesis and Visibility Analysis

Due to rapid changes In recent market demands, shortened production ramp-up/launch and model changeover of new products with simultaneous manufacturing of family of products on a single production line Is becoming Inevitable. This requires systematic methods for rapid design and analysis of reconfigurable fixture workspace synthesis and visibility. This paper presents an integrated approach for rapid reconfigurable fixture deployment which is based on (1) the procrustes analysis Integrated with a pairwise optimization for fixture workspace configurations synthesis; and (2) screen space transformation-based visibility analysis for rapid fixture calibration. A case study and simulations illustrate the proposed approach.     

可重构冲压机械手的设计与运动学分析

利用模块化设计思想对可重构冲压机械手进行模块划分与设计,然后利用设计的模块组成一种常用的圆柱坐标式冲压机械手和一种利用夹具的折弯机械手,并以折弯机械手为例进行运动学分析,得到运动学正逆解。并利用CREO对折弯机械手的一次运动过程进行运动学仿真。仿真结果表明:该机械手可以完成物料搬运与制件折弯的任务,为冲压自动生产线提供了参考。     

基于CoDeSys的可重构的焊接自动化控制器

针对焊接过程对焊接工装运动控制平台和等离子焊接电源智能控制的要求,构成基于PC的开放式可重构控制器。根据开放式可重构控制系统架构的特点,控制器的设计以CoDeSys控制软件和实时工业以太网EtherCAT技术为核心,使得控制器兼具开放式、模块化、标准化、网络化。并将可重构控制器重构为包括五轴焊接工作台和变极性等离子焊接电源的智能控制器,利用控制软件设计控制器的多样化运动控制功能和对焊接电源的智能控制,设计合理的可视化操作界面。硬件执行层则通过倍福端子式总线模块搭建控制从站,完成对执行电机,串行通讯和系统扩展I/O的控制。实验证明,焊接自动化控制器能够完成工作台的单轴点动控制、多轴联动、插补运动、轨迹路径规划等功能,完成对变极性等离子焊接电源的参数设定和智能控制,并且控制器具有实时性好,运动轨迹控制精度高,焊接参数传输准确等特点。     

Designing Productive Manufacturing Systems without Buffers

Modem industrial practice is to minimize work-in-process in order to eliminate inventory-carrying costs and quickly detect quality problems. Reduced work-in-process results from eliminating in-process buffers between operations in serial lines, but is accompanied by decreased system efficiency. Inventories are created before system expansion in order to offset production lost during construction. Furthermore, serial line expansion implies doubling line output. In reconfigurable manufacturing systems, new configurations that have not yet been fully explored by industry can be used to compensate for loss of buffered system isolation failure, creation of inventories, and step-size production expansion. Numerical models are applied to predict productivity and explicitly show the equivalency of alternative configurations to buffered serial transfer lines. Parallel-serial configurations as well as the newly proposed reserve capacity configurations are examined.     

基于延迟模块的大批量定制设计策略研究

提高批量经济性和范围经济性是大批量定制生产的核心理念,而合理运用延迟化策略是其关键技术之一。本文深入分析大批量定制的延迟化特征,基于模块化原理与延迟化策略在产品设计阶段的有机结合,提出了“延迟模块”的基本概念,探讨了基于延迟模块的大批量定制设计策略及其实现方法,开发了相应的原型系统,并在浙江省某摩托车液压盘式制动器厂家得到了有效的应用。     

液压偏置圆盘耙参数化快速设计系统研究与开发

为提高液压偏置圆盘耙设计的效率与准确性,在规模化定制理论的指导下,以VB语言作为开发工具,SolidWorks2017为开发平台,将系统模块化设计技术和面向对象的参数化技术引入到偏置圆盘耙的变型设计中,融合参数化设计技术、装配草图技术、工程图调整技术,开发液压偏置圆盘耙参数化设计系统。利用该系统,能缩短产品的研发及改进周期,实现高效率、低成本地研发新产品,使得液压偏置圆盘耙的生产对个性化的市场需求能够作出快速响应     

面向MC的机床模块化设计

大规模定制(MC,M ass Custom ization)正在成为21世纪制造业的主流生产模式。本文在研究面向MC的机床模块化设计与传统机床模块化设计区别的基础上,讨论了面向MC的机床模块化实现方法及其特点。     

基于MATLAB/Minitab的大规模定制质量控制图研究

大规模定制(MC)是目前先进的生产模式,其生产随客户需求而变,具有不可预测性,且产品开发及生命周期短,生产批量少,设备调整时间短。因目前的控制图并不完全适用于此生产模式,故提出针对大规模定制型制造企业的生产过程监测的联合统计制程方法,即基于Q统计量的指数加权移动平均控制图的大规模定制制造系统。利用仿真软件MATLAB的统计工具箱模拟与大规模定制相似的一组随机数据,通过MATLAB软件编码将其转换为Q统计量后再利用Minitab软件的统计分析和图表功能来验证此联合统计制程方法的可行性及预测精度。