面向数字孪生车间的三维可视化实时监控方法

针对数字孪生车间的实时可视化监控难题,提出一种基于实时信息的生产车间三维可视化监控方法。分析了数字孪生车间与三维可视化实时监控之间的关系,提出一种多层次的三维可视化监控模式和实时数据驱动的虚拟车间运行模式。在此基础上,对基于实时信息的生产车间三维可视化实时监控方法4个关键实现技术,即虚拟车间几何建模、车间实时数据管理、车间多层次三维可视化监控和车间状态看板构建方法等进行了详细阐述。设计并开发了原型系统,通过实例验证了所提方法的有效性。     

日志驱动的跨域数据融合与可视化方法

制造业中的大规模定制模式对跨域数据与服务协同互联有较高要求,通常需要整合企业内外部各类异构业务系统的海量异质信息。但现阶段部分系统之间的数据共享与交换的基础条件仍不成熟,给跨域信息整合与统一数据空间构建带来困难。提出一种基于日志信息挖掘的跨域数据融合与可视化方法,针对目前大规模定制业务系统中广泛应用的关系型数据,通过分析不同系统的全链路访问日志,建立跨域实体间的动态关联模型,给出了可视化过程中的关联量化参数,并呈现其随时间推移的演化规律,为跨域数据融合、数据空间构建及业务流程优化提供可视化支撑。     

模具设计可视化信息查询系统设计研究

可视化信息查询系统是实现模具快速响应设计的基础。本文建立了模具可视化查询模块的体系结构和理论信息查询模型,实现了模具设计虚拟场景信息查询的要求。     

港口起重机虚拟装配仿真与评估系统

通过对港口起重机装配的特点与需求进行详细分析,设计与开发了面向集装箱起重机在港口施工现场的虚拟装配仿真与评估可视化系统,并对该系统的零部件动态配置模块、装配序列可视化设置模块、实时仿真模块进行了详细的设计,最后开发出相应的原型系统来验证上述各模块的设计方法。该原型系统实现了待装配部件与装配工具的三维可视化配置及装配过程的实时仿真与评估,为港口起重机无法预装提供了一种解决方案,便于工艺设计师直观的评价工艺方案的可行性。     

多品种小批量机加车间生产任务执行情况可视化动态监控系统

针对多品种小批量机加车间因使用二维图表和数据报表跟踪监控生产任务执行情况,导致车间监控可视性低、生产进度信息实时性差等问题,构建了一种能动态反映车间生产进度、物料消耗情况、零件加工信息的机加车间生产任务执行情况三维可视化动态监控系统的体系结构、功能结构和运行模式,并对基于flexsim的车间生产执行情况可视化动态监控实现技术进行了研究.该系统已成功应用于某汽车零部件制造企业,取得了良好的应用效果.     

面向虚拟装配的产品公差模型

从虚拟环境下产品模型的特点和特殊要求出发,提出了产品公差模型的概念,分析了虚拟环境对公差信息的需求,指出除基本信息外,还需要提供公差的动态行为信息.根据虚拟环境下面片模型的特点,提出了一种面向虚拟环境的多层次结构的产品双耦合公差模型,并结合产品属性信息建模,解决了虚拟环境下产品公差模型的构建问题.从几何模型的构建、属性信息的获取、不同层之间的映射技术等方面,系统地论述了该模型的具体实现方法,并结合公差动态行为信息在虚拟装配中的作用、公差和精度的可视化显示、公差的设计反馈等技术论述了该模型的具体应用方法.     

面向客户化定制的铣刨机功能模块设计

为了满足建立面向客户的个性化定制系统的需要,本文提出了基于功能的产品模块设计思想,采用系统设计方法,通过功能结构的系统分析,对路面铣刨机进行了功能模块划分;结合客户定制需要,设计了铣刨机的可定制模块;另外,针对目前定制系统中只有文本和图片说明,无法满足客户对产品可视化需求的缺陷,提出了三维可视化的定制方法,应用了虚拟建模和渲染技术,在三维可视化交互平台Quest3d内实现铣刨机的个性化定制。     

DICOM医学图像三维可视化系统的研究

医学图像三维可视化是当前科学计算可视化应用的重点.通过对DICOM图像的结构、解析方法和三维可视化技术的探讨以及对系统结构和各模块功能的研究,开发了DICOM医学图像三维可视化系统.研究表明,该系统能有效地实现DICOM医学图像三维可视化,为医务人员提供更为直观逼真立体图像,具有广泛的临床应用价值.     

面向三维工艺的产品设计制造信息三维标注研究

简要回顾了产品设计制造信息载体的变迁,阐述了产品设计制造信息三维标注的内容以及标注的过程。针对产品制造工艺信息,通过构建并固化工艺符号库,开发了基于GB／T24734规则的工艺符号标注模块,能够实现工艺信息的快速标注。面对基于三维模型表达产品信息的“刺猬”现象,提出了分视图、分图层管理信息的方法。     

面向三维工艺的产品设计制造信息三维标注研究

简要回顾了产品设计制造信息载体的变迁,阐述了产品设计制造信息三维标注的内容以及标注的过程。针对产品制造工艺信息,通过构建并固化工艺符号库,开发了基于GB/T24734规则的工艺符号标注模块,能够实现工艺信息的快速标注。面对基于三维模型表达产品信息的"刺猬"现象,提出了分视图、分图层管理信息的方法。     

Tecnomatix在火箭装配工艺设计及可视化输出中的应用

首先,以Pro/E建立的三维模型为基础,构建了虚拟装配环境;其次,分别应用Tecnomatix的PD和PS模块进行了三维工艺的设计与仿真;应用Human模块进行了人机工程仿真,验证并优化了火箭某子级的总装过程;最后,开发了装配工艺可视化输出系统,实现了三维工艺文件的现场应用。结果表明,应用Tecnomatix软件进行装配工艺设计及可视化输出具有良好的效果。     

起重机系列产品装配图明细表自动更新技术研究

为了使起重机系列产品三维变型设计中,各模块明细表属性能够随着产品变更后的信息一致,属性链接零件配置信息,开发了基于三维明细表自动更新的智能模块体程序,通过遍历装配体,提取零部件数量、名称等知识,利用知识推理技术,自动更新明细表行数、行距、列宽等属性信息,同时对于大型复杂产品,明细表超出图框以外能够自动折断换行,实现了三维转向二维明细表信息的无缝对接。该模块通用性、适用性强,解决了三维设计中明细表信息修改繁琐、易错的难题。     

基于UG/Open API实现加工能耗快速评估

为实现在三维设计软件中对产品加工能耗进行快速评估,文章在构建设计特征-加工特征-加工方法基础数据库的基础上,提出航天零件产品粗加工和精加工机床能耗模型,建立从设计特征到加工能耗的映射。并提出在UG CAD模块中通过基于UG/Open API,通过标记特征面、定义特征类型、输入特征精度等级实现零件的加工过程能耗快速评估预测。采用C++语言编写.dll动态数据库,在UG CAD模块中通过调用动态数据库的方式,实现能耗快速评估功能。并以某航天产品为例验证了方案的可行性。     

面向数字孪生的车间运行三维实时监控系统

为解决自动化生产车间生产运行过程和生产信息实时可视化程度低、设备数据采集困难等问题,研究了数字孪生技术和OPC UA技术在车间三维实时可视化方面的应用。首先,以搭建数字孪生车间为基础,完成了三维实时监控系统总体框架的设计,并确定了其关键运行流程和技术路线。然后,对实现该系统的4项关键技术,即车间设备孪生体建模及虚拟车间的构建、基于OPC UA技术的车间多源异构数据采集和传输方式、虚实车间同步运行,以及生产加工数据的实时可视化进行了详细阐述。最后,通过设计开发了某印章生产线的三维实时监控系统,以实时数据驱动孪生车间运行的方式,完成了对物理车间生产过程在三维场景中全方位、任意距离的实时监控。并对采集的实时数据进行分析、处理和计算,实现了车间中设备使用率、产品合格率和库存状况等生产信息动态可视化,验证了该监控系统的可行性和有效性。     

工艺数据驱动的加工演变特征快速建模方法

演变特征是工艺信息的载体，然而现有工艺模型以加工后特征表达为主，难以揭示加工过程演变特性。因此，提出工艺数据驱动的加工演变特征快速建模方法，旨在提高工艺设计准确性。首先，定义加工演变特征，构建动态与静态模型间几何关联机制；其次，基于时间维度创建加工特征演变信息模型，并阐述了其附属工艺数据的组织与管理方法；然后，建立加工截面与去除体之间的映射机制，提出了切削参数驱动演变特征几何模型的快速创建方法；最后，基于三维零件工艺设计系统开发加工演变特征创建模块，对提出的演变特征快速建模方法进行了有效性验证。     

基于Creo2.0的三维机加工工艺设计方法

随着模型定义(model based definition,MBD)技术的发展,传统二维环境下的机加工工艺已无法满足企业要求,提出一种新的三维机加工工艺方法。通过工艺模型动态构建、工艺信息标识及标注、工艺规程设计和三维工艺输出及管理实现了基于三维模型的工艺设计;通过可视化发布、车间工艺推送等技术实现"三维模型下车间";同时使得设计、工艺、制造使用相同的数据源,突破设计、工艺、制造之间的信息不统一问题。实例分析结果证明:该方法有利于提高工艺设计的效率和准确性,具有可行性和有效性。     

面向专用模块设计的通用模块元件信息建模

针对传统通用模块元件信息建模存在的设计信息不完整、关联性差、无法有效用于专用模块设计等问题,以面向液压集成块设计的液压元件库为研究对象,提出一种面向专用模块设计的通用模块元件信息建模方法.该方法将相关设计参数信息记录于数据库中,同时又和三维模型中的几何特征相关联,专用模块设计系统通过调用几何模型并从数据库中读取参数信息,实现通用模块元件在专用模块上的自动装配、辅助孔特征创建及元件关联设计信息的实例化,从而为实现专用模块的快速高效设计奠定基础.     

基于柔性模块的液压机快速设计系统研究与开发

液压机实现快速设计对我国机械产品的发展有着重要的意义.本文提出了基于柔性模块的液压机快速设计理论,论述了柔性模块化设计的概念,构建了液压机快速设计框架体系,并在三维CAD平台SolidWorks环境中利用其二次开发工具实现了产品的参数化设计,同时运用CAE分析工具进行液压机的变量化设计,最后实现了基于柔性模块的液压机快速设计系统.     

生产计划中物料快速分解及能力平衡可视化的实现

提出了一种以需求计划（MRP）算法为基础的生产计划系统的实现方法,算法的求解与能力的平衡在VC＋＋平台上完成;系统基础数据的管理、操作界面的集成基于VFP平台。物料快速分解、能力平衡可视化技术与VFP强大灵活的数据库功能相结合,实现了MIS各模块的信息集成以及MIS与CAD／CAPP的无缝集成。     

基于非精确图匹配的三维CAD模型局部检索

本文提出一种基于非精确图匹配的三维CAD模型局部匹配方法。该方法首先将三维模型转化为属性邻接图表示;然后计算目标模型与被检索模型的属性邻接图之间顶点相容程度矩阵与边相容程度矩阵,并由此建立顶点匹配矩阵的目标优化函数;最后运用平均场理论求解匹配优化问题。在匹配过程中,充分利用属性邻接图的顶点与边属性信息动态裁剪搜索空间,实现快速的匹配。实验结果表明,该方法能够检索到不同相似程度的三维CAD模型,并且检索效率满足实际要求。