航天数字化集成生产线质量问题管控模式创新应用

针对航天数字化生产线的生产特点以及当前现场问题处理效率低、链条长的管理现状,从问题处理的时间约束、全局性约束角度出发,基于生产线MES平台建立现场问题处理全生命周期的实时闭环管理机制。通过三级闭环管理机制及数字化手段提高问题处理的管理效率,保障型号计划进度;以系统自动统计分析的数据为依据识别产品共性、重复性、批次性质量问题并进行持续改进,实现高效率、高效益、高品质生产。     

汽轮机叶片数字化柔性生产线设计应用

以汽轮机叶片为产品对象,进行数字化柔性生产线建设,通过工艺流程设计、生产线布局规划、加工单元主要设备导入、信息化系统设计与集成应用,实现汽轮机叶片的自动化柔性生产,提高产品质量和生产效率,降低运营成本,满足多品种、小批量的订单模式需求。     

航发叶片砂碟磨削接触特性及材料去除机理

航空发动机叶片型面曲率复杂变化、薄壁结构加工刚性弱,使其精密磨削接触状态多变、磨具轨迹规划困难,引起加工表面质量一致性差。为实现叶片磨削工艺优化,基于叶片磨削工艺特点分析,开展叶片砂碟磨削工艺接触特性及材料去除机理研究,利用降维法建立砂碟磨削材料去除率理论模型,通过砂碟磨削接触特性以及材料去除过程仿真研究,揭示了砂碟磨削不同工艺参数对叶片法向接触压力分布、等效法向接触压力、接触面积、接触轮变形及材料去除深度的影响规律,结合砂碟磨削工艺试验,对仿真结果进行验证。研究结果表明,砂碟磨削接触倾角与法向接触压力、接触面积呈负相关,与接触轮最大变形量呈正相关,接触倾角从10°增大到30°,本质使磨具更加锋利,材料去除深度峰值增大约59.78%,有效磨削区域显著降低;随着磨削深度从0.1 mm增大至0.3 mm,法向接触压力、接触面积及接触轮最大变形量均增大,有效磨削区域显著增大,材料去除深度峰值增大1.57倍,达到0.188mm;接触倾角与磨削深度是影响砂碟磨削材料去除的主要因素,对获得高质量表面并实现磨削工艺控制具有重要的作用。     

基于BP神经网络和多元线性回归的航发叶片铣削力预测研究

针对航空发动机叶片加工过程中铣削力的变化预测和控制问题,通过研究铣削加工工艺系统的主要工艺参数,利用正交试验法确定了若干组工艺参数方案,建立了AdvantEdge FEM叶片二维铣削模型完成了叶片铣削仿真试验;提取了仿真试验的铣削力,通过方差分析确定了不同工艺参数对铣削力变化影响能力的强弱;利用影响能力强的参数设计了对比试验,建立了BP神经网络铣削力预测模型和多元线性回归铣削力预测模型,比较分析了两种预测模型对铣削力的预测能力。研究结果表明:铣削深度对铣削力变化的影响最大,其余影响较小;BP神经网络预测的准确度和稳定性整体上优于多元线性回归。     

基于正则算法的工艺文件数字化技术研究

航发叶片工艺规程和数据信息采用二维CAD软件编写和绘制,生成的DWG工艺文件难以进行简便和高效管理。提出了叶片CAD工艺信息数字化的管理方法,首先,对叶片图纸工艺规程和数据信息进行关联性分析,采用最小二乘法完成图纸尺寸定位,根据坐标确定关键字位置,实现判断叶片工艺卡片类型;随后,判断识别需要的单元格工艺信息,利用正则算法进行文字排序,并识别处理特殊字符,调整后获得准确叶片工艺信息数据。实践结果表明,该方法能够快速、稳定地识别出CAD工艺文件中的工艺信息数据,为工厂实现智能制造数字化提供了图纸管理方法的应用参考。     

小工件热处理生产线的数字化设计与实现

分析热处理生产线控制系统现状,该文设计了一套小件热处理生产线数字化系统。文章分析了生产线数字化系统的组成及主要功能,提出了小件热处理生产线数字化应用架构,给出了生产线数据采集站的分布及其信息采集方法,研究基于数字化技术的热处理生产线的运行状态自动监控。特别是报表系统记录了几乎所有热处理工序工艺参数、工艺过程的数字化信息,有利于产品质量追溯,为优化热处理生产线参数,开展精细生产提供了一种新思路。     

可视化在线工艺执行系统关键技术研究

目前企业生产现场工艺执行状态和过程控制缺乏有效监督,生产进度和技术状态及质量管控等信息不能及时有效地获取并反馈到管理部门,企业生产管理部门制定的生产计划与现场的生产出现严重脱节.针对以上现象,提出了一套可视化在线加工工艺执行系统的解决方案,通过对基于RFID技术的生产过程控制与信息采集关键技术的研究,加强了工艺的执行力...     

航发叶片有限元建模与罩量优化设计系统开发

以ANSYS为计算分析平台,开发了叶片有限元建模与罩量优化设计系统。该系统将叶片的罩量设计理论、有限元数值计算方法以及现代优化设计技术结合起来,形成了叶片有限元建模与罩量优化设计平台,为叶片的快速有限元建模和罩量优化设计提供了一个强有力的高效设计工具。     

传动装置阀体数字化生产线及其工艺研究与应用

传动装置阀体存在多品种、变批量、科研批产混线的加工特点,原来采用单机离散式加工方式,依靠人工把握生产节拍,产品质量的可靠性和一致性得不到保证。换脑工程中有两台TC500卧式加工中心,比较合适阀体的加工。本文针对此问题,开展了高精密阀体数字化生产线技术研究,建立了基于数控设备与智能机器人的自动化生产线,研发了生产线数字化管控系统,并对其数字化制造工艺进行研究,可实现阀体零件的数字化加工,达到大幅提高产品加工质量和生产效率的目的,可为实现军用复杂产品的柔性生产和快速响应奠定基础。     

基于自适应神经模糊推理系统的半导体生产线故障预测及维护调度

为解决半导体生产线设备故障预测问题,采用自适应神经模糊推理系统构建故障预测模型.利用减法聚类确定模型初始结构,采用由最小二乘算法和梯度下降法所组成的混合学习算法优化模型参数.经实验数据检验,所建模型拟合能力强且精度高,能有效预测生产线下一阶段可能发生故障的设备名称等调度问题关键参数信息.在原有设备维护调度的基础上,嵌入故障预测模型,构建新的设备维护调度方案,并以某半导体生产线制造过程为例进行仿真验证,取得了良好的调度效果.     

基于iFIX的生产线上位机数字化监控系统开发研究

介绍了iFIX软件在金切行业柔性自动化生产线集成中的应用,详细分析了采用iFIX软件开发某柔性自动化生产线上位机监控系统的过程。利用OPC技术,基于iFIX软件和SQL Server数据库管理软件,实现了对柔性自动化生产线的运行可视化监控、生产过程的信息化管理、质量追溯等功能。     

基于离散型智能制造模式的汽车零部件装配过程管控平台设计

为解决汽车零部件企业生产现场管理"黑箱子"的问题,设计了汽车零部件装配过程管控平台。该平台基于离散型智能制造模式,结合企业生产线精益管控的典型需求,通过对设备联网、生产线数字化建模、数据采集与存储、执行过程管控、系统集成等方面的设计,实现汽车零部件装配过程从业务和数据两个维度的数字化、智能化管控。结果表明,该平台能为离散制造行业向智能化发展提供基础支撑,有效促进制造业的能力提升和转型升级。     

基于虚拟PLC的生产线仿真系统的设计与实现

针对目前主流的工业培训软件缺乏开放的PLC控制结构和完善的工艺流程,导致仿真系统结构单一、培训效率低等问题,提出一种基于虚拟PLC的生产线仿真系统。基于IEC61131-3标准和邻接矩阵算法给出一种虚拟PLC的实现方法;根据实际物流生产线构建生产线仿真平台,基于Maya建模软件与Unity3D引擎对生产线进行建模与驱动;利用Socket通信协议实现PLC与仿真平台的数据交互。测试结果表明,系统可以准确地完成梯形图的编辑与仿真,可以用作PLC编程培训、生产线运行演示和生产线控制仿真研究。     

航空热加工设备计量保障数字化系统研发与应用研究

航空领域热加工设备运行参数的精确实时监测是保障热加工工艺的重要手段,科学完善的数字化系统是实现实时精确监测的有效途径。针对航空热处理单元的11台热加工设备,开展数字化计量保障系统分析、研发和应用,集成监测和计量热加工设备重要参数,实现了热加工设备的集中管控、工艺管理、生产计划管理、TUS检测管理等全过程的数字化,提升了热加工设备运行状态和过程质量集中监控的科技水平,为航空热加工工艺过程管理,计量保障水平的提升和推广应用做出示范。     

基于Web的虚拟自动生产线实验系统研究

虚拟实验系统是一个网络环境下建设远程教学系统的实验环境，它是一种异构问题的解决手段。随着计算机和虚拟现实技术的发展，它在以实验课程为基础的理工科教学中，将显得更加必要和紧迫。通过对实验原型与虚拟实验技术的分析，研究了基于Web的虚拟自动生产线实验系统的基本框架，阐述了实验系统的实现方案，涉及的关键技术以及虚拟现实技术与网络技术、数据库技术的应用集成，构建了基于Web环境的远程自动生产线实验系统：     

基于资源共用调度的离散型柔性化生产线仿真分析方法研究与应用

针对多个终端加工设备共用一个输送转接设备,且加工产品种类较多的离散型柔性化生产线,如无人化下料切割线、全自动机加线、全自动焊接岛等,文中提出采用知识建模和系统仿真方法进行仿真预演和数据统计分析,以解决传统经验设计因无法考虑加工不确定性、资源共用调度等复杂因素而难以准确计算线体产能、设备负荷率等关键评价指标的问题。同时,仿真模型可为后续生产计划制定、验证和优化提供虚拟制造预演平台。     

袋装材料自动化立体仓储系统的设计与实现

自动化立体仓储是一种采用高层立体货架存储货物,使用堆垛机、穿梭车、输送线等设备进行存取作业,并采用计算机对机械设备以及货品信息进行调度和管理的现代化智能仓储系统。文中通过某企业的自动化立体仓储项目举例分析,对袋装原材料的自动化立体仓储系统的设计与实现提出相应的解决方案,并针对性地提出设计要点,对自动化立体仓储系统的设计具有借鉴作用。     

CAD系统与异构数字化系统互操作技术研究

为避免产品设计者的工作环境在多种数字化系统之间反复切换.提出了三维计算机辅助设计系统与异构数字化系统之间功能互操作的概念.针对不同学科领域和领域内不同平台产品的功能所存在的差异性,设计了共享本体与局部本体的分层体系结构.通过构建局部本体,封装领域内部各种系统平台的可调用功能,利用共享本体,描述特定领域向其他领域开放的互操作功能集合.以三维计算机辅助设计系统与产品数据管理之间的功能互操作为例,利用Web服务封装不同领域的互操作功能,使用可扩展样式表语言转换技术.实现不同产品数据管理系统装配结构树之间的局部本体转换.该思路可以推广到其他数字化系统之间,实现功能互操作.最后,通过实例说明了功能互操作在数字化系统集成中的应用.     

模具车间MES系统的研究与应用CSCD

针对模具生产制造过程,研发了基于RFID的模具制造过程精益管控系统。首先,构建基于固定式RFID、手持式RFID、电子标签和无线路由硬件架构的数据采集系统,设计车间生产过程动态MES系统;然后建立车间优化调度模型,采用改进的鸡群算法,进行车间排产优化系统的设计与研发。最后,通过系统上线前的仿真测试和上线后的实际运行效果证明,示范企业模具车间的加工效率有了明显提升。