智能制造系統(tǒng)可適應規(guī)劃仿真平臺
?榮獲2022年科學技術進步獎一等獎
1.產(chǎn)品介紹
智能制造系統(tǒng)可適應規(guī)劃仿真平臺(VE2)可用于智能制造生產(chǎn)線的快速規(guī)劃設計與全息同步仿真。該平臺可以根據(jù)制造需求快速定制規(guī)劃智能制造系統(tǒng)解決方案,通過高逼真度的可視化仿真對智能制造生產(chǎn)線的布局結構、工藝流程、生產(chǎn)節(jié)拍、加工效率等進行評估與優(yōu)化,滿足不同客戶的個性化需求。
該平臺具備可適應工藝規(guī)劃、數(shù)字化雙胞胎建模、數(shù)控虛擬加工與NC數(shù)據(jù)生成、系統(tǒng)可視化仿真等功能模塊,還具備權限開放與動態(tài)更新的智能制造系統(tǒng)廣域資源庫,其中包含我公司自主研發(fā)的柔性可重構智能制造系統(tǒng)數(shù)字化雙胞胎案例以及相應教學資源,涉及數(shù)控車床、三軸加工中心、五軸加工中心、三坐標測量與在機檢測設備、桁架機械手、關節(jié)機器人、倉儲物流設備以及工裝夾具等,用于實現(xiàn)智能制造系統(tǒng)的可適應規(guī)劃與快速可重構。
該平臺不僅適用于智能制造等工程過程的規(guī)劃與仿真,幫助企業(yè)縮短研發(fā)周期,降低投入風險,快速響應市場變化;還適用于智能制造相關技術的研發(fā)、教學與實訓,通過數(shù)字化雙胞胎及虛實互聯(lián)技術,支持學生發(fā)揮創(chuàng)造性思維,在虛擬環(huán)境下完成對智能制造系統(tǒng)的驗證、操作與練習,減少實驗與教學投入成本,提高實訓效率和安全性。
2. 產(chǎn)品特色
3.工程應用
(一)快速定制規(guī)劃生產(chǎn)線及智能制造系統(tǒng)
△針對用戶需求,快速進行工藝規(guī)劃和構建智能制造系統(tǒng)虛擬實現(xiàn)方案
△根據(jù)客戶對虛擬實現(xiàn)方案的需求反饋,重構、修改、優(yōu)化、完善智能制造系統(tǒng)規(guī)劃方案
△快速柔性匹配數(shù)控機床、機器人、工裝夾具、物料傳輸系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)等智能制造資源
△對智能制造系統(tǒng)整體方案快速報價,并與客戶互動以確定最終方案
△通過虛擬仿真模型同制造系統(tǒng)實物之間的映射實現(xiàn)數(shù)字化雙胞胎,并實現(xiàn)虛擬調(diào)試和虛擬維護
?(二)智能制造系統(tǒng)快速定制規(guī)劃案例
車銑雙工位環(huán)形智能制造系統(tǒng)由一臺加工中心(TSIM-VMA541)、一臺全功能數(shù)控車床(TSIM-HXC32D)工業(yè)機器人、智能信息管理與執(zhí)行系統(tǒng)和物流輔助設施組成,通過柔性重構可以實現(xiàn)大多數(shù)典型工件的加工工藝需求。
?4.教學應用
☆教學目標
△培養(yǎng)學生創(chuàng)造性設計與研究智能制造系統(tǒng)與自動生產(chǎn)線的能力;培養(yǎng)學生分析、調(diào)試、維護與實際操作智能制造系統(tǒng)與自動化生產(chǎn)線的能力。
△學生可以根據(jù)給定零部件的加工特征,通過虛擬仿真自主規(guī)劃設計出獨特的柔性可重構智能制造系統(tǒng)(虛擬),進行數(shù)據(jù)分析與評估,篩選出最優(yōu)方案,并據(jù)此可快速搭建出智能制造系統(tǒng)
(實物),實現(xiàn)對零部件的實際加工。
☆教學特色
△在虛擬環(huán)境下多機位創(chuàng)造性地練習智能制造系統(tǒng)與自動化生產(chǎn)線的可適應規(guī)劃設計與快速重構過程;
△根據(jù)最優(yōu)虛擬仿真方案指導搭建智能制造系統(tǒng)與自動化生產(chǎn)線實物;
△在實際環(huán)境下對智能制造系統(tǒng)進行實訓;
△通過虛擬仿真與實物操作實訓相結合的方式實現(xiàn)虛擬+實物的數(shù)字化雙胞胎
☆教學對象
主要面向本科生、研究生、科研人員、中高職及職業(yè)技能人才培訓。
☆教學內(nèi)容
△智能制造系統(tǒng)可適應規(guī)劃仿真平臺應用實訓;
△智能制造系統(tǒng)快速重構實訓;
△PLC編程、連接及調(diào)試實訓;
△智能制造系統(tǒng)虛實互聯(lián)、同步仿真實訓;
△智能制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析、方案評估實訓;
△智能制造系統(tǒng)物流管理實訓;
△數(shù)控機床仿真編程實訓;
△工業(yè)機器人仿真編程實訓;
△智能制造系統(tǒng)機械故障檢測實訓;
△智能制造信息管理與執(zhí)行系統(tǒng)操作實訓.
☆教學案例
△對梅花聯(lián)軸器及減速箱等進行可適應規(guī)劃;
△裝備資源與工裝夾具資源的建模與屬性定義;
△從資源庫選擇或設計合理的設備和組件;
△進行生產(chǎn)調(diào)度;
△在虛擬環(huán)境下搭建智能制造系統(tǒng)布局;
△模擬出信號傳遞和PLC連接;
△對智能制造系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析和方案優(yōu)選;
△快速搭建智能制造系統(tǒng)實物;
△實現(xiàn)對零部件的實際加工實訓;
△對智能制造系統(tǒng)進行虛擬調(diào)試與虛擬維護。
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