工序级卫星总装物料自动配套系统设计与实现CSCD

分析传统物料配套模式中存在的不足,通过软硬件集成,搭建工序级卫星总装物料自动配套系统。系统提出了基于自动仓储系统及标准化料箱的定制化存储模式,实现了总装物料的自动存取;提出基于物料特征属性组合的工序级物料匹配算法,实现依据工序物料需求的智能匹配;建立任务指令执行队列机制和依据指令相对关系的多执行策略动态选择机制,实现物料的快速拣选及配套。工序级卫星总装物料自动配套系统的应用有效保障了物料配套的及时性、准确性和便捷性。     

面向复杂产品装配的采购物料生产过程协同管理系统

针对总装型企业外协配套物料的精细化管控难题,提出一种面向复杂产品装配的采购物料生产过程协同管理方法,设计开发了总装型企业采购物料生产过程协同管理系统。该系统以工作流管理技术为支撑,以总装物料需求为牵引,以过程协同控制为核心,基于采购物料协同控制过程模型,构建了贯穿采购物料生产过程的协同管控机制,实现了供需企业对采购物料生产过程的多层次、可视化协同管控。阐述了实做采购物料的内涵及生成算法,为总装企业物料质量控制与质量的追溯提供了有效的数据支撑。目前该系统在某航天企业得到实例验证,证明了该方法的可行性。     

基于直升机总装站位管理的装配指令和配套卡的优化研究

利用基于直升机总装站位式生产管理而划分工艺分离面的装配指令来提高总装工序并行作业能力和总装生产效率,利用基于C PS信息化管理平台下应运而生的配套卡来提高零件的配套精准度和现场交接效率,这是直升机总装生产现场总装车间自主可控的2个关键因素.以往,首先是总装站位操作工艺分离面不尽合理和工艺装配指令优化不到位,其次是装配指...     

复杂产品装配物料精细化管控系统

针对复杂产品总装过程中物流高度离散、物料信息动态跟踪困难、可追溯性差等问题,提出一种基于无线射频识别和流程的复杂产品装配物料精细化管控方法,阐述了基于日作业计划的物料配送策略、基于无线射频识别和状态协调的总装物流精细化过程控制、基于无线射频识别的物料动态信息实时采集等关键实现技术。该方法通过引入无线射频识别技术,实现了基于无线射频识别的物料智能标识,并以物料多层次关联模型为基础,通过"装配计划—装配任务—日作业计划"三级管控机制实现了装配物料的精细化管控,为后续质量问题追溯提供了全面、准确、实时的相关数据支撑。设计开发了复杂产品装配物料精细化管控系统,并在航天某企业得到工程应用,效果良好。     

复杂产品装配执行过程的渐增式物料齐套与周转状态管理技术

针对多品种、少批量的复杂产品在装配执行过程中对物料供应及时性、准确性、完备性的需求,提出面向装配执行过程的渐增式齐套协调与物料周转状态管理技术。以工序级的结构化装配物料齐套工艺数据为基础,通过物料内容、时间和配送协同的管理,建立了以装配执行过程为主线、以工艺流程节点为核心、以物料需求状态为管理对象的渐增式齐套状态协调机制;针对车间对有限装配物料资源合理分配的需求,建立了齐套优先级评价模型,并与生产计划时间节点相结合,实现了物料审批的优化;提出扁平化车间库存管理体系及二维码物料托盘配送技术,实现了周转的齐套物料资源托盘准备与车间物料供应的闭环控制。结合实际的工程实例运行分析,验证了技术的合理性与有效性。     

基于数字孪生的卫星总装过程管控系统

为解决卫星总装过程实时管控和分析预测的难题,提出一种基于数字孪生的卫星总装过程管控系统,建立了系统体系结构,研究了面向总装过程管控的产品与车间孪生建模、数据物联采集与虚实精准映射、数字孪生驱动的总装过程实时管控与分析预测、孪生数据多维度组织管理等关键技术。该系统以孪生模型和实时数据为驱动,基于产品关键特征和车间关键要素,将模型与数据进行有效融合,实现了总装过程的实时管控,并为生产决策提供支持。通过在卫星总装车间部署运行的应用效果,验证了该系统的有效性和可行性。     

可重构车间管理信息平台研究与实现

在对现有车间业务流程优化整合的基础上，提出了零件月计划、工序月计划、工序周计划、工序目计划4级计划递阶控制模式，实现车间计划推动物料、工具等生产准备的并行化；依据强内聚、弱耦合的划分原则，提出了车间管理信息平台的9个模块；讨论了系统的内外部集成，设计了系统的组件化体系结构，最终搭建了快速可重构的车间管理信息平台。基于通用开发平台的组件化定制方法，实现不同车间个性化需求的快速定制。该系统在3家企业应用的效果显著，证明了该系统整体方案的可行性和有效性。     

数字化总装车间智能物流配送系统的应用

航天器的装配技术是航天制造技术的重要组成部分,基于数字化制造模式下的柔性装配技术,是实现航天产品快速高效研制的有效途径。针对航天产品总装过程中要实现自动化、数字化装配的要求,设计了基于麦克纳姆轮视觉导航技术的物料配送系统,在调度管理系统路径规划下完成部件、成件和产品的转运、自动对接等任务。     

导弹发射车总装工序评价研究与应用

航天导弹发射车产品总装与调试生产属于典型的多品种、小批量生产模式,传统的手工纸质记录、事后统计模式难以适应航天产品量化控制与风险控制的要求与发展趋势。通过在制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)中建立信息化质量信息分析模块的方式,实现了导弹发射车总装与调试工序相关测试数据的包络分析和批次比对分析;对1 000余项测试项目基于能力过程控制指数进行总装与调试工序健康度评价,并对装调异常工序进行预警,实现了装调数据结果的高效识别与判定;实现了小批量的导弹发射车产品生产过程的细化控制、量化控制,对航天小批量产品的总装与调试生产过程实现高效、便捷的精细化质量管控具有一定适用性。     

大型复杂产品分层网络计划模型

深入研究了大型复杂产品生产的特点,采用装配单元来优化产品装配物料清单,提出了面向装配单元和装配序列的可扩展两级网络计划应用模式。通过装配单元来指导产品设计和零部件的生产准备;利用工序进装点来控制零部件的成套性。分层的网络计划模式增强了上层计划的稳定性,提高了底层装配序列计划执行和调整的灵活性。该计划模式已在项目制造管理平台上实现,正投入示范应用。     

复杂制造执行中的动态批次与物料协调技术

针对多品种变批量复杂生产环境下订单批次复杂分批及物料周转状态关联管理的需求,提出复杂制造执行过程中订单批次及物料状态的协调管理技术。根据分批过程中订单信息继承与衍生的特点,采用整体分批与过程分批相结合的方式,建立了基于批次树的动态批次管理机制,实现了整体与过程相协调的批次关联与状态协调;针对复杂生产环境下流水与离散混合生产模式中出现的物料动态组合情况,采用物料基码与批次物料衍生码相结合的方式,建立了物料及其周转状态综合控制机制,实现了流水与离散混合生产模式兼顾下的有序、可控的物料周转管理;通过制造信息在批次管理层和批次执行层自上而下的传递以及自下而上的反馈两条主线,形成综合批次管理与批次执行的闭环控制机制,实现了复杂订单批次与物料周转的数据协调和状态控制。结合工程实例分析验证了该技术的有效性。     

航天产品总装MES系统的设计和实施应用

为解决传统装配模式存在的问题,同时结合企业现有信息化系统和后期规划,对航天产品总装MES进行了系统定位和功能模型的建立,并给出了MES系统在航天产品总装车间的应用作业流程。此外,针对航天产品总装生产实际需求,通过MES的实施应用,实现了总装现场可视化总装工艺、总装生产单元两级调度作业,基于二维条码的信息实时采集以及总装生产数据统计和综合分析,从根本上改变了总装车间现场黑箱生产的状况,实现了信息化、程序化、科学化的总装车间作业管理。     

混流轿车总装配线上物料配送的研究与实践

为满足混流轿车总装配线上物料及时准确的配送,分析了轿车总装工艺流程和生产特点,依据轿车零部件的形状将物料划分为3类。研究了准时生产环境下物料配送的物料拉动系统和看板运作流程,并建立了基于现场总线技术的物料ANDON系统。在分析总装线旁物料报警情况的基础上,提出了现场物料出现MIN／MAX时的处理方式,提出了物料断点的概念并建立了实施流程。根据某轿车总装配流水线的实际物料需求,设计了混流装配线分布式物料管理信息系统的功能模块,以及基于J2EE平台的软件架构,开发的信息系统已应用于某企业。     

一种基于指令向量表的软PLC系统实现方法

提出了一种基于指令向量表的嵌入式软PLC系统的实现方法。系统由开发系统和执行系统构成。开发系统所编辑的梯形图（LAD）、语句表（STL）形式的PLC程序将被转换生成为中间代码。执行系统建立一个指令向量表,按指令识别码储存中间代码指令函数的入口地址,使解释型软PLC系统取指后可以对中间代码的指令执行函数进行直接快速跳转,从而提高解释型软PLC的执行效率,保证了解释型软PLC执行系统的实时性,使解释型软PLC执行系统具有接近于编译型软PLC执行系统的执行速度。     

应用灭点标定的立体视觉自由曲面三维重建

为了实现对自由曲面的三维空间数据的测量与重建,建立了立体视觉自动测量系统,并对该系统的非线性标定及立体图的匹配方法进行了研究.基于灭点理论法进行了系统的非线性标定,采用投射光斑法增加自由曲面的图像特征;提出了一种基于方向和距离约束的分片排列编码方法,对投影光斑进行排列编码.分别在左右图像上根据彩色点的位置关系自动确定一个初始匹配点和4个匹配方向,然后对其余点按照分片排列法进行自动排列编码.对石膏像的面部进行了三维测量和重构实验,实验结果表明:像物尺度比为0.08 mm/pixel时,空间点三维坐标测量的均方差为0.05 mm, 可以达到亚像素级测量精度;基于方向和距离约束的分片排列编码法,可以准确地进行投影点的编码, 并能够快速、有效地实现彩色图像特征点的全自动匹配.     

机器人攻丝加工及仿真

针对传统的手动攻丝和自动攻丝存在螺纹孔分布跨度大且无规则分布时难加工的弊端,本文提出一种以工业中常用的六自由度KUKA工业机器人为基础,结合配套末端执行工具、夹具等外设的机器人自动攻丝系统.在对待加工零件攻丝孔的结构以及制造信息分析的基础上,制定了其攻丝工艺及工序流程,确定了加工的工艺参数;在对攻丝轨迹初步规划的基础上...     

基于Agent的装配执行过程监控方法

为解决装配执行过程中物料流与信息流不同步的问题,用装配Agent封装装配任务和数据,用射频识别标签标识物料。通过对射频识别标签的读取来检查物料,并触发装配Agent的执行,实现装配现场的装配操作三维可视化引导和装配质量检验引导。装配完成时,借助装配Agent的回收机制返回现场数据。实例表明,该方法实现了物料与装配任务之间的动态匹配,增强了装配执行过程的动态监控能力。     

基于数字孪生技术的晶棒机械加工及自动上下料系统

智能物料输送和上下料系统作为光伏硅片制造企业机械加工、物料转运和成品出入库的重要枢纽,对企业人力资源和运营成本的控制、机械加工工艺装备的高效利用以及产品良率的提升发挥着重要作用,然而现有光伏硅片制造企业机械加工工艺装备及自动上下料系统存在作业信息不透明、信息交互延迟严重等问题。针对以上现状,以单晶硅棒(简称晶棒)机械加工及自动上下料系统为研究对象,围绕单晶硅棒开方、磨倒及暂存工序自动上下料等工艺,开展基于数字孪生技术的系统性设计和实现。     

带式输送机运输煤量自动匹配及节能技术研究

在对带式输送机进行煤量自动匹配原理分析的基础上,提出了煤量自动匹配的基本流程和输煤系统节能的基本方法。利用带式输送机节能运行理论对带式输送机主优化控制系统进行了研究,并基于模块化设计了带式输送机的煤量自动匹配及节能系统。采用最优控制系统和煤量自动匹配的流程,设计了实现最优控制系统的硬件和软件。     

基于感知信息的车间动态排产方法

为解决车间排产实时性不高的问题,构建了基于感知信息的动态排产业务模型、数据模型和计算模型,提出了基于感知信息的车间动态排产方法,开发了动态排产方法的验证系统,以复合材料生产车间为背景进行验证,结果表明:该方法能够实现基于车间生产情况的制造资源与工序的智能匹配、工时自动计算和排产方案的计算生成,为后续车间动态排产系统的研究及实际应用提供了参考。