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。