面向航空复杂产品生产线的快速响应制造模式研究

结合航空发动机生产管理过程的具体实践,针对现有的单项纵向快速响应制造模式不能满足发动机机匣生产线制造的需求,基于快速响应制造理念提出面向航空复杂产品生产线的快速响应制造模式。在对企业内部资源整合和生产线制造管理方式优化的基础上,从企业内部制造过程的计划、物料、工艺准备、工具工装资源协调等方面描述了生产线制造过程中的资源冲突问题,建立了航空复杂产品生产线快速响应制造模型;从技术准备系统、生产过程仿真和制造执行系统出发,构建了面向航空产品生产线快速响应制造体系架构。以某航空发动机企业的机匣生产线为例,验证了所提方法的有效性。     

数字化制造中的建模和仿真技术

论述了面向数字化制造的三类建模和仿真技术,即产品建模和仿真技术、工艺过程建模和仿真技术以及制造系统建模和仿真技术,并结合具体研究项目,重点介绍了面向制造的产品数字化建模、导管数控弯曲过程建模与仿真、虚拟装配与装配过程仿真、生产线建模与仿真技术的应用和发展。指出为提高制造系统的快速响应特性、运行效率及可靠性,应在产品数字化建模研究的基础上,重视对工艺过程,即产品加工过程、装配过程及生产系统规划、重组和仿真等技术的研究,以实现生产资源和加工过程的优化以及从传统制造向可预测制造模式的转变。最后指出了推动数字化建模和仿真技术朝实用化方向发展的几项关键技术。     

基于网格原理的跨企业协同制造平台

为了支持企业间的制造协同,参考网格的运行机制,提出了基于网格的跨企业协同制造平台。该平台包括制造资源管理系统、制造任务建模系统和制造任务管理系统等3个相关的系统和面向网格的协同工具。采用Agent及领域知识模型支持平台的资源管理、任务建模、资源调度、任务分配及制造过程管理等。分散的制造企业可以通过Internet,利用协同制造平台建立全球制造网络,实现对市场的快速和敏捷响应。     

航天器大型化构件数字化工厂仿真建模方法

面向航天器结构件生产线的布局优化,提出了针对生产线布局和物流路径的优化方法,并建立了离散系统仿真建模的一般性方法。采用CAD软件和3维物流仿真软件对航天器结构件制造系统进行物流和工艺流程进行建模和仿真。该方法有助于制造型企业设计新生产线布局和进行原有布局的优化。     

基于虚拟制造技术的生产线诊断方法研究

提出一种基于虚拟制造技术 (VMT)的生产线诊断方法 ,研究了其诊断内容和设计流程。该方法可实现生产线资源的统一建模 ,并可在生产规划时对生产线的实际运行状况进行前瞻性仿真 ,快速诊断各种参数的合理性。结合应用实例 ,对生产线设计中存在的瓶颈工序进行了快速诊断 ,并对生产线进行了重组设计。该方法诊断快速简便 ,可节省资源、降低成本 ,并能考虑系统随机因素对生产任务的影响 ,诊断结果切实可信。     

面向网络化制造的异地制造场所建模研究

针对面向网络化制造核心技术的远程制造资源的建模和仿真,本文探讨了网络化制造系统的结构,提出了两层的网络化制造资源信息模型,着重分析了任务驱动的网络化制造模式下分布式制造场所和设备的远程建模、仿真和组建方法,采用B/S结构来实现远程制造资源的VRML建模及EAI控制,建立了相应的资源模型。     

面向可重构的离散式生产系统快速建模方法

以离散式生产系统为研究对象,提出了一种快速构建面向具体应用对象的建模的方法。该方法将仿真资源分为实体模型库、逻辑控制库和仿真数据库,模型生成器可以利用仿真资源将模型实例化后自动放入仿真平台中,实现快速建立仿真模型。同时也解决了建模过程中由于生产模式的变化而产生的多次重构问题,提高仿真模型的可维护性、可扩展性。最后以某企业的生产为例,验证了该方法的有效性。     

航天复杂产品快速响应制造数字化能力平台研究

国内军工企业大多以产品零部件生产为单位建立生产资源配置,造成生产资源分散,难以发挥整体优势,为此探索了敏捷制造生产管理模式,构建了专业化的柔性生产线和信息化集成平台。通过分析研究复杂军工产品制造供应链,提出了面向军工生产的核心供应链管理模型;设计了包含电子产品模块化制造、结构产品柔性化机加、流程化总装过程控制的专业化、柔性化制造总体技术;开展了信息化集成平台技术研究,建立了面向生产计划、技术、质量和车间业务管理流程的集成平台总体框架,以及支持快速响应的信息集成平台并进行了初步应用,为航天复杂产品生产管理实现快速响应奠定了技术基础。     

面向规模化生产的小尺寸产品总装生产线技术研究

为满足新时期航天产品规模化生产任务需求,提升航天产品总装安全生产水平,针对航天产品手工为主作业的传统生产模式开展生产线建模仿真、物料齐套及配送管理、柔性工装设计等技术研究,创新生产模式,结合某小尺寸产品构建面向规模化生产的总装生产线,满足安全生产要求,显著提高航天产品总装生产的自动化、数字化、智能化水平。     

产品族型集群制造系统及关键技术研究

针对多样性、多变性产品生产的需要,结合企业集群发展的现状,提出了企业虚拟化和企业集群化相结合的产品族型集群制造系统,建立了该系统的结构模型,分析了该系统中制造资源开放利用和同构竞争选择机制及其并行生产、并行创新的运行方式,研究了面向该系统的模块化技术以及运用这些模块化技术促进企业集群进化升级的方法,并已将该系统的理论和技术应用于东莞长安模具专业镇建设。     

开放网格计算环境中的先进制造仿真

为采用大型组合构件法制造出最佳的大型产品,提出了开放网格计算环境中的先进制造及其仿真。在动态变化尺度概念下,该方法可以对大型组合制造产品设计与开发、生产线与工艺、企业建模与性能以及先进制造方法等仿真计算进行快速求解。介绍了在开放网格计算中实现先进制造仿真的系统仿真软件的结构和框架。该系统由并行虚拟机／HARNESS、高层体系结构／运行支撑基础结构及网格计算仿真等基本构件组成。采用区域分解与组合法,实现了仿真模型的快速计算。最后,比较了该系统与Gridsim、并行虚拟样机消息传递界面和高层体系结构3个仿真软件系统之间的差异。     

基于诊断分析的生产线虚拟设计及其应用研究

利用离散事件仿真工具QUSET ,提出了基于诊断分析的生产线虚拟设计的体系结构、设计流程及其设计内容。详细研究了生产线的虚拟设备建模、虚拟工艺建模、虚拟控制建模等建模方法 ,并通过某生产线的实际工艺内容进行了生产验证 ,快速地诊断了其瓶颈工序 ,为生产线的设计、分析和调整提供了新的途径 ,为产品制造规划提供了有力的虚拟仿真工具 ,从而可以快速地响应市场变化和客户个性化生产需求     

PDM and ERP integration methodology using digital manufacturing to support global manufacturing

Global manufacturing companies must implement manufacturing engineering with proper consideration given to the manufacturing process and resources that are appropriate for the particularities of each manufacturing site. Particularly for effective enterprise resource planning (ERP) system implementation under a global manufacturing environment, the product data management (PDM) integration for product data is one of the important keys to success. For such product data integration, engineering bill of materials (EBOM) needs to be transformed to manufacturing bill of materials (MBOM), but the MBOM transformation must be done in such a way as to fit the particularities of each manufacturing site. In this process, a methodology appropriate for integration and transformation is required. This paper proposes digital manufacturing as the key tool of data integration between PDM and ERP. Digital manufacturing, as a technology possessing the physical and logical computer modeling and simulation technique for actual manufacturing, provides the methodology for transforming EBOM to MBOM that fits the particularities of each manufacturing site, based on the process and resource models which reflect the particularities of each manufacturing site. It also provides the methodology for MBOM verification and the process and resource model integration. Using such method, the MBOM and the process and resource data, verified and appropriate for each manufacturing site, can be sent to the ERP system.     

A clustering-based modeling scheme of the manufacturing resources for process planning

Process planning determines how a product is to be manufactured and, therefore, is one of the key elements in the manufacturing process. The basic crux of computer-aided process planning (CAPP), however, is the diversity of manufacturing background and the complexity of process planning. Since the process plans are generated on demand with the manufacturing resources on a shop floor, modeling method of the manufacturing resources is one of most important issues in computer-aided process planning. Hence, the major objective of this research is to create a clustering-based modeling scheme of the manufacturing resources for process planning. This modeling scheme combines clustering method with averaging method so as to reasonably partition and classify the manufacturing resources on a shop floor. The proposed approach provides one of search strategies of machine tools for process planning, especially for the selection of machine tools. Finally, an illustrative example is applied to describe the clustering-based modeling scheme.     

面向全球制造环境的先进制造使能技术

动态联盟企业的组织模式,联盟企业间的动态伙伴关系,动态联盟的群体决策支持系统,动态联盟的组织运行和经营管理技术是敏捷企业的主要研究内容,并行设计技术主要同向球制造网的产品并行设计技术,异地设计与制造技术主要研究异地设计环境下产吕数字化建模及数字化定义,分布式数字化装配技术,工装数字化设计及工装数字化装配技术,虚拟制造与制造过程仿真技术,支持异地设计与制造的计算机协同支持环境（CSCW）等,GM环境下的产品信息集成技术主要研究基于Internet技术的STEP信息集成,分布式产品数据管理技术,基于分布式对象体系的信息集成和全球制造环境网络支持平台,GM环境下的产品开发过程研究的主要研究对象包括产品开发过程建模及分析,仿真工具,产品开发过程管理等。     

虚拟制造关键技术的研究综述(上)

从制造系统建模、产品开发和制造过程仿真以及可制造性评价等几个方面,对虚拟制造关键技术的研究现状、存在问题和研究方向等进行了综述和评议。     

变批量生产及其关键技术

变批量生产是一种快速响应被制造产品的品种和批量变化的新型生产模式。变批量生产的关键技术是生产作业计划调度、运行控制与生产能力平衡控制枝术,柔性CAPP及与车间集成技术以及柔性制造系统仿真。     

RFID-based colored Petri net applied for quality monitoring in manufacturing system

Product quality is difficult to be traced and monitored in the distributed manufacturing network. This paper proposes and develops a new RFID-based CPN modeling method where the colored tokens are evolved to color-tagged tokens carrying the product information of real-time status. With this new real-time modeling method, the performance of manufacturing systems such as yield rate and throughput can be realized. In this paper, a case study has been conducted to examine the feasibility and effectiveness of the proposed method. The simulation results show that the new modeling method is able to complete the preliminary real-time quality status analysis of a manufacturing system so as to handle dynamic and stochastic manufacturing network effectively and enable decision making for process improvement.     

基于DELMIA_QUEST制造系统仿真模型的研究

计算机技术在产品设计、加工制造过程中已经得到广泛的应用,然而制造系统的本身设计一直停留在传统的依靠个人经验的设计阶段。为提高制造系统设计效率,在制造系统设计过程引入仿真模型是一种十分有效的方法。介绍了制造系统仿真模型的特性,阐述了制造系统仿真模型的设计方法,最后设计了一个生产工段的制造系统仿真模型。