数字规划验证在汽车装配规划中的应用

本文介绍了数字规划与验证的方法和实现步骤,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,提高工艺规划的准确性、可靠性和敏捷性,在早期确保产品的可制造性、可装配性和可生产性。通过汽车装配规划中的应用说明数字规划验证方法的实施流程。     

复杂产品数字孪生装配模型表达与精度预测

针对复杂产品装配过程中装配模型/数据/信息脱节、精度预测不准确、缺乏现场装配有效指导等实际工程应用问题,提出复杂产品数字孪生装配模型表达与精度预测方法。给出基于数字孪生的复杂产品装配精度预测方法总体流程;其次,将数字孪生装配模型表达划分为装配对象模型和装配工艺模型,并明确了产品数字孪生装配模型的精准建模机制;在此基础上,采用基于实测数据的装配偏差传递更新迭代机制实现融合多维度误差源的产品装配误差分析计算与装配精度预测;最后,以某型卫星结构部装为例搭建了复杂产品数字孪生装配软硬件系统平台,并通过实例验证了所提方法的可行性,为复杂产品装配精度预测与保障提供了一种切实可行的新思路和新途径。     

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。     

数字孪生驱动的高精密产品智能化装配方法

为解决高精密产品装配过程中虚拟仿真分析与物理装配脱节导致的装配效率较低、装配质量一致性较差的问题,提出一种数字孪生驱动的高精密产品智能化装配方法。构建了包括装配全要素的高精密产品数字孪生体;针对当前装配工艺文档可读性差、知识关联关系弱等问题,提出一种基于知识图谱的装配工艺表达方式,并利用知识图谱的可推理性对装配工艺进行动态调整;针对产品质量控制问题,提出一种操作—状态—质量三层结构质量控制策略。以某型号汽车发动机缸体单元装配为例,验证了所提方法的实用性。     

基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法与应用

针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实时采集与管理,提出实时数据驱动的数字孪生车间同步运行方法;随后通过灰色马尔可夫预测模型、T-K统计控制图以及关联规则算法的集成应用,实现了对复杂产品装配过程中的小样本量质量数据的实时预测与分析。最后,自主设计并开发了基于数字孪生的复杂产品装配过程管控系统,并在某卫星装配车间进行了应用验证。     

基于数字孪生的增强现实多人协作装配

为了保证复杂产品在关键装配阶段的一次成功率和质量一致性,提出一种基于数字孪生的增强现实(AR)多人协作装配方法。首先提出基于数字孪生的AR多人协作装配架构,根据协作装配的复杂性对装配序列进行过程分解;其次将装配过程上下文数据构造为装配工艺知识图谱,明确了协同过程装配信息的传递与迭代机制,提高了AR协作装配的工况自适应性。在此基础上采用基于根锚点的协同方法实现多人装配过程的AR场景协同,并通过装配工艺知识图谱提供的实时知识实现数据协作,保证了协同装配的质量和效率。以某钢厂复杂轧机的装配为例,建立了基于增强现实的多人协作数字孪生装配系统,验证了所提方法的有效性和可行性。     

复杂构件装配数字孪生建模及系统实现

针对复杂构件装配生产过程中虚实交互困难、装配效率低等问题,提出一种面向复杂构件装配的数字孪生模型建模方法。首先设计了复杂构件装配数字孪生系统架构,然后从几何模型、工艺模型、行为逻辑模型和约束规则模型4个维度构建了复杂构件装配数字孪生虚拟模型,实现了对复杂构件装配物理实体全面真实地刻画与描述。设计并开发了复杂构件装配数字孪生系统,以鲁班锁装配为实例验证了建模方法的有效性,为复杂构件的装配提供了解决方案。     

数字孪生驱动的装配工艺设计现状及关键实现技术研究

基于制造过程中的全数字量协调传递方式,通过"虚实融合、以虚控实"的手段,对数字孪生模型驱动的航空产品装配工艺优化-反馈-改进环机制进行了研究。分析了装配单元划分/求解/评价、孪生工艺模型构建、以及装配精度闭环控制等方面的技术内涵,阐述了国内外的研究现状及存在问题;考虑虚拟空间的设计与物理空间的装配等因素约束,提出数字孪生在装配工艺设计中的三项关键技术:①基于"面向装配设计"(DFA)的装配工艺规划与评价;②考虑真实物理拓扑关系的孪生工艺模型动态构建与分析;③面向装配现场的工艺优化—反馈—改进环机制构建,并给出具体的解决途径,从而拓展基于模型的制造技术内涵,将数字孪生落地应用,实现产品研发生产的闭环优化决策及产品研制模式的改变,提高装配准确性/一致性及装配效率。     

数字孪生驱动的转静子装配间隙动态预测与调控

多级转静子装配间隙是影响航空发动机性能和安全的重要因素，传统装配方法难以精确预测和精准控制装配间隙，针对该问题，提出一种数字孪生驱动的转静子装配间隙动态预测与调控方法。在分析转静子装配工艺的基础上，建立了重点体现时变性的转静子装配间隙控制数字孪生模型，通过实测数据驱动服务模型实现装配间隙在线预测和装配工艺动态调控，研究了孪生数据类型与融合迭代过程，构建了实现数据融合迭代的4类服务模型，并通过某压气机装配验证了该方法的可行性与有效性；所表征的转静子装配数字孪生模型在时间维度的演化特性，为实现转静子装配间隙的在线预测与动态调控提供了基础。     

基于产品数字样机开发的装配建模方法的研究和应用

数字样机(DMU,Digital Mock-Up)技术是CIMS技术研究中的热点问题,构建数字样机的首要任务就是建立产品的装配模型。本文提出了基于数字样机的装配模型的需求和特性,分析了装配约束关系,采用包含装配语义的装配连接图表达装配关系,进行了装配层次划分。     

Digital manufacturing-the development direction of the manufacturing technology in the 21st century

After introducing the concepts of digital manufacturing technology, the discipline framework of digital manufacturing is presented in the paper by discussing its basic concept, theory foundation, key technology and scientific problems in detail. As the core of the advanced manufacturing technology, digital manufacturing is gradually becoming the main manufacturing technology of the twenty-first century. Firstly, the main features of digital manufacturing are indicated and its key supporting technologies are investigated by grouping them into four levels related to product development, numerical control, production management, and enterprise collaboration, respectively. Moreover, the existing problems in the research on the multi-discipline theory foundation of digital manufacturing such as manufacturing informatics, computational manufacturing, and manufacturing intelligence, are also indicated. Then, the core scientific problems of digital manufacturing are discussed in depth, which focuses on digitization of manufacturing information, modeling of manufacturing constraints, high-speed and high-precision numerical control theory, and Internet-based collaboration and integration. Lastly, the development trends and application perspectives of digital manufacturing are concluded. __________ Translated from Digital Manufacturing Science, 2003, 1(1–4) (in Chinese)     

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。     

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.     

基于数字图像处理的火焰长度计算方法

提出了基于计算机视觉和数字图像处理技术的火焰长度计算方法。根据色度学和数字图像处理原理,通过对火焰图像进行阈值分割,去除噪声,寻找火焰边界,计算长度和面积,找出火焰最长值及最长点的坐标。根据火焰长度变化曲线和最长点坐标位置变化曲线,反映出了火焰燃烧的稳定性比较好。     

超精密加工中铣削力波形的数字滤波研究

在简要介绍超精密铣削加工试验系统的基础上,详细介绍了利用MATLAB中的sptool工具箱设计FIR低通数字滤波器的过程。对铣削力波形的滤波结果进行分析,得出滤波器的幅频参数对滤波效果的影响规律,并给出数字滤波器的设计原则。     

企业数字化档案信息安全管理研究

信息资源数字化产生的大量电子文件及声像档案成为档案馆馆藏十分重要的组成部分,如何保障数字化档案信息的安全成为企业档案管理的重要课题。首先分析企业数字化档案信息安全面临的各种威胁因素,接着从硬件设施、信息安全保障技术和管理策略三个方面提出信息安全保障措施,最后结合中冶南方工程公司对数字化档案信息实现安全保护的实践进行探讨。     

基于曲线拟合修正的圆柱端面凸轮数字化设计

提出一种利用曲线拟合技术进行圆柱端面凸轮数字化设计的方法。该方法根据圆柱端面凸轮的结构特点、工作特性,提出先离散运动曲线,再运用Catmull-Rom三次插值曲线进行拟合,最后运用UG软件的二次开发工具和交互技术,对圆柱端面凸轮进行数字化实体建模。该方法修正了凸轮运动曲线连接处的冲击问题,对建立其他复杂圆柱凸轮数字化模型具有一定的参考价值。     

微制造与数字制造——21世纪制造技术的重要发展方向

研究探讨了21世纪制造技术的两个重要发展方向－－微制造技术和数字制造技术的基本概念、特征、研究内容和发展过程,提出了我们今后在微制造和数字制造技术方面重点研究内容。     

数字制造的概念与科学问题

给出了数字制造的基本概念与定义;从数字制造的概念出发,全面阐述了数字制造的理论基础及科学问题;介绍了数字制造的发展趋势。     

基于数字全息技术的变形测量

全息技术在测量、防伪中有大量应用.数字全息技术采用数字记录和计算机处理,实现测量的方法上有其特点.本文重点对数字全息技术实现变形测量的方法和具体算法开展了研究.论文首先总结了数字全息技术应用中的基本问题,包括数字全息算法问题和噪声抑制问题等.叙述了基于数字全息技术的变形测量基本思想,及相位恢复算法,同时分析了几种变形测量的实现方法,并提出了"2+2"步变形测量方法.该方法相对于"1+1"步变形测量方法,提高了测量精度,同时比"4+4"步变形测量法提高了动态性.本文建立了实验系统,获得了硬币的数字全息图,实现了常用的"1+1"步变形测量方法、相移算法的变形测量方法以及"2+2"步变形测量方法,给出了"2+2"变形测量的实验结果.实验结果表明在数字全息技术中结合相移技术进行测量,可以提高物波再现精度,进而提高变形等的测量精度.