数字化车间的构建策略

数字化车间技术是数字制造技术的关键技术之一,是数字化制造技术在生产制造领域的重要应用.在详细分析数字化车间内涵的基础上,对数字化车间进行了总体设计,设计了数字化车间软件构架,最后提出了数字化车间构建策略.     

面向智能制造的柴油机数字化车间构建与实施

数字化车间技术是数字化、自动化、物联网技术(IoT)在制造业车间的典型应用,它将柔性制造技术与工艺设计系统、智能识别技术、生产组织系统以及其他管理系统的信息进行高度集成,构成具有综合信息流及自动化性质的集成制造系统.本文结合国内柴油发动机行业智能制造生产线建设的先进经验,研究了面向智能制造的柴油发动机数字化车间建设的基本需求、总体框架和构建策略.采用柴油发动机企业的实际项目案例说明了研究内容,并结合已经建成的数字化车间对其效率进行分析和对比,以及针对现有生产线数字化建设中存在的问题提出了进一步优化的思路和方法.     

基于数字化人的柔性制造系统的研究

基于人机一体化思想,在计算机技术和无线移动通信技术的支持下,将“数字化人”的概念引入柔性制造系统车间中,在此基础上构建了数字化人-机协同柔性制造系统,给出了整体结构图,并详细研究了数字化人-机协同柔性制造系统中的关键技术:基于Web服务技术和移动技术的新型数控系统、蓝牙移动自组网技术、基于多Agent移动计算的人机协同管理调度技术.最后,通过一个实例实现了基于数字化人的人机协同柔性制造过程.     

数字化柔性智能制造系统在机床加工行业中的应用北大核心

针对机床加工行业中的数字化柔性智能制造系统,构建了整套系统的物理架构,给出了车间管控系统、智能仓储物流系统、三个数字化柔性加工单元的详细设计。通过传感器、无线射频识别(RFID)装置等,实时采集车间中需要监控、连接、互动的物料、刀具、物流小车、机床、量检具等的数据,并对物流过程、加工过程中的各种信息进行处理、优化和整合,构建车间局域网并与互联网结合形成车间数字化柔性智能制造系统。柔性制造化系统以实现车间工件的智能化识别、定位、跟踪、监控,并管理工厂中的人、机、料、水、电、气、生产进度、工艺参数、产品质量、环境因素等各种生产要素,目的是实现管理的自动化、智能化。最后,给出了系统的具体应用界面和应用结论。     

基于移动通信的无线网络在数字化制造单元中的应用研究

制造业从单机自动化发展到网络化集成制造，实际上是在信息交换和系统互联技术发展进步的支持下实现的。本文在现代无线移动通信技术的基础上，提出了一种基于移动通信技术的网络化制造模式，并将其引入车间数字化制造中以进一步加强系统的网络互联和更有效的人机协同。本文介绍了这一制造模式的结构和在车间数字化制造中的实现方案。     

先进光学数字化制造装备和工艺与信息融合技术研究

通过先进光学数字化制造装备、工艺与信息融合技术,能有效整合、打通光学元件制造过程中的数字化加工和检测装备,消除数字化装备孤岛;达到光学元件制造生产线上下游装备、工艺与信息的共享和协同,提升大口径超精密光学元件制造效率。应用流程分析和快速原型化方法,以光学元件数字化制造工艺流程线为基础,分析研究了数字化先进光学制造装备、工艺和信息融合技术,初步构建了数字化光学制造装备、工艺和信息融合原型系统。     

数字化车间工具库存管理系统研究

构建数字化车间,是实现多品种批量定制生产的需要和制造数字化的基础。系统研究在数字化车间环境下如何通过科学有效的工具库存管理,提高生产系统的快速响应能力、降低工具库存成本。系统开发前期分析了工具库存管理流程,提取了数字化车间生产过程中工具库存管理的共性,建立了统一库存管理模型,并设计了编码体系和系统数据库。在此基础上设计开发了系统,并结合生产实际阐述了系统工作原理与流程,验证了设计模型的有效性。     

车间数字化制造模式和Web服务移动控制数控系统研究

在中国国家自然科学基金项目《人机协同的车间数字化制造模式——基于移动通信的车间数字助理和掌上数据研究》资助下， 以制造车间为研究对象，开展人机协同的车间数字化制造模式及其关键技术研究，对其成果进行学术总结。 提出车间数字化制造(Digital Shop Manufacturing，DSM)概念。DSM以制造科学技术为基础，应用数字技术对车间制造中所涉及的所有对象和活动给予表示、进行处理和控制，具有信息化、网络化、智能化、自动化等特点。提出数字化车间系统(Digital Shop System，DSS)概念，将DSS分为车间数字化管理软件系统(Shop Digital Management Software System，SDMSS)和车间控制系统(Shop Control System，SCS)等两部分。     

装备制造企业数字化转型应用支撑平台框架研究

随着企业信息化的深入应用,基于数字与模型驱动技术构建数字化、一体化的企业运作模式成为企业数字化转型的方向。结合装备制造企业数字化转型需求,分析了企业数字化转型的基本机理,给出了基于产品、过程、企业和产业链的模型化能力体系,以及基于业务连续性、数据连续性和技术连续性构成的数字连续性能力体系。设计了企业数字化转型应用支撑平台框架,并结合装备制造企业的产品研制要求,提出了支持数字产品管理、跨专业及跨单位业务协同等功能的产品数字化解决方案,最后分析了典型的产品数字化研制模式和特点。可对装备制造企业的数字化转型推进和实施提供一定的参考和借鉴。     

基于CIMS和Petri网的SMT产品柔性数字化制造系统研究

目前,随着数字化制造技术的飞速发展,电子产品制造系统的柔性化、数字化是大势所趋.数字化制造技术已经成为先进制造技术的核心技术.在CIMS(Computer Integrated ManufacturingSystem:计算机集成制造系统)的环境下,介绍产品数字化制造系统的框架及其特点.基于Petri网构建产品的制造系统,以SMT产品制造系统为对象,探讨了基于Petri网调度的SMT产品柔性数字化制造系统的可行性,并给出了相关优化建议.     

基于便捷式电子显微镜的LED调光器的研制

以同某公司合作开发的便捷式电子显微镜项目为背景,设计了一套LED环形光源的亮度等级调节和区域选择的控制模块。该模块利用51单片机、数字电位器、带施密特触发器的反相器、电容、场效应管等几种并不复杂的电子元器件,实现PWM脉冲波的产生和调制,以及LED光源的亮度控制;通过软件控制的方法,代替手动拨码开关,完成光源区域的选择。实验结果表明,该模块能实现LED光源32个等级的亮度控制及各个区域的开关选择,性能稳定,耗电量低,达到了实际应用的要求。     

数字制造与数字工厂的研究前景

根据中国国家自然科学基金委员会的安排，就机械与制造科学"十一五"发展战略进行研讨 提出"十一五"期间数字制造科学研究优先发展的重点方向。 数字制造作为新的制造技术和制造模式，已成为推动制造业自主创新的强大动力。其内涵包括数字产品设计与开发、数字制造装备、数字制造技术、数字工厂、数字企业和数字化服务等研究领域。数字装备和数字工厂是数字制造的基础，不仅具有广泛而灵活的加工能力，而且具有强大的信息处理能力。 数字制造和数字工厂所需研究并解决的问题主要包括：多物理场的数字建模、加工和成形过程的数字仿真、高速高精数字加工装备、数字测量设备和数字产品开发过程等。数字制造尚是一个开放的研究领域，也是一个快速发展的研究领域。亟待研究的重要科学问题有：数字建模与仿真的理论和方法；基于视觉信息的数字装备运动规划和自律控制；数字化协同产品开发的基础理论与关键技术等。旨在解决形位空间和旋量空间的几何计算和几何推理；多物理场的交互作用规律及其数字化表示；几何约束、物理约束和产品性能约束的相容性及混合约束求解；制造过程和制造系统中的模糊信息、不确定信息、不完整信息以及经验与技能的形式化和数字化表示；异构制造环境下的信息融合、信息集成和信息共享等问题。     

数字规划验证体系研究与应用

从介绍数字化产品开发技术及实施方法入手，研究了面向装配的设计、数字工艺生产规划与验证的理论方法和技术实现，提出了数字化产品开发与规划验证的体系结构，说明了规划验证过程和评价方法。基于并行工程的数字规划与验证方法能够促进工艺和生产规划，在早期确保产品的可制造性、可生产性和产品设计质量。最后。实现了汽车驾驶舱的数字装配仿真与工艺生产规划验证过程。     

无线数字遥控系统设计

设计了一种无线数字遥控系统,其由发射机、振荡器、分频器、编码器、接收机、解码器等部分组成,可产生3～10种不同的遥控指令,具有抗干扰性高,制作成本低等优点,在国防、军事、生产和日常生活中可以广泛应用。     

数字制造

在分析讨论数字，数字技术及制造的概念基础上，对数字制造的概念及内涵进行了定义和阐述，建立了数字制造技术系统框架，提出了今后数字制造研究发展的重点。     

数字称重传感器及其制造工艺

应变式称重传感器的原理决定了其本身不能产生带有数字特征的输出信号,制约了它向数字化、智能化方向发展。20世纪80年代中期,美国、德国等一些企业将微处理器技术、数字补偿技术与应变式称重传感器技术相结合,研制出数字称重传感器,推动了数字称重技术的发展。本文结合国外数字称重传感器的发展思路与现状,介绍了数字称重传感器的工作原理与特点,数字称重传感器的两种实现方法,整体型与分离型数字式称重传感器的结构,数字化称重传感器用A/D数字模块的工作原理与选用方法,数字式与数字化称重传感器的制造工艺,并简要介绍了数字称重传感器的应用。     

数字机顶盒的应用及发展

着重介绍了数字电视机顶盒系统、结构和功能，并对数字电视机顶盒的市场前景和发展趋势进行了预测。     

光学全息的数字实现

研究光学全息的数字模拟,探讨数字全息的数字重构方法,以菲涅耳衍射积分的实现方法为基础,采用MATLAB软件实现菲涅耳全息图的数字记录和数字重构模拟,给出模拟结果.利用离散菲涅耳衍射积分方法完成数字全息图的数字重构.利用数字图像处理方法对所得的数字全息图进行适当滤波处理,有利于消除零级像和孪生像,获得清晰的数字再现像.引入全息变换,根据全息图的不可撕毁性,研究了全息变换在数字图像压缩中的应用,对给定的二值化图像实现压缩存储及解压缩处理.     

数字化样机的简介及应用

数字化样机技术是一项新兴的工程技术,其涉及的领域广泛,包括机械电子、计算机图形学、系统建模技术、虚拟现实技术等。主要内容分为三大部分:第一部分介绍了数字化样机技术产生的背景及概念,并阐述了国内外的发展现状;第二部分基于数字化样机建模展开,并通过实例详述数字化建模;第三部分简单阐述了数字化样机的前景。     

Digital imaging for scanning electron microscopy

The development and application of digital imaging technology has been one of the major advancements in scanning electron microscopy (SEM) during the past several years. This digital revolution has been brought about by significant progress in semiconductor technology, notably the availability of less expensive, high-density memory chips and the development of inexpensive, high-speed, analog-to-digital and digital-to-analog converters, mass storage, and high-performance central processing units. This paper reviews a number of the advantages presented by digital imaging as applied to the SEM and describes a system developed at the National Institute of Standards and Technology for this purpose.