智能制造系统可适应规划仿真平台
荣获2022年科学技术进步奖一等奖
1.产品介绍
智能制造系统可适应规划仿真平台（VE２)可用于智能制造生产线的快速规划设计与全息同步仿真。该平台可以根据制造需求快速定制规划智能制造系统解决方案，通过高逼真度的可视化仿真对智能制造生产线的布局结构、工艺流程、生产节拍、加工效率等进行评估与优化，满足不同客户的个性化需求。
该平台具备可适应工艺规划、数字化双胞胎建模、数控虚拟加工与NC数据生成、系统可视化仿真等功能模块，还具备权限开放与动态更新的智能制造系统广域资源库，其中包含我公司自主研发的柔性可重构智能制造系统数字化双胞胎案例以及相应教学资源，涉及数控车床、三轴加工中心、五轴加工中心、三坐标测量与在机检测设备、桁架机械手、关节机器人、仓储物流设备以及工装夹具等，用于实现智能制造系统的可适应规划与快速可重构。
该平台不仅适用于智能制造等工程过程的规划与仿真，帮助企业缩短研发周期，降低投入风险，快速响应市场变化；还适用于智能制造相关技术的研发、教学与实训，通过数字化双胞胎及虚实互联技术，支持学生发挥创造性思维，在虚拟环境下完成对智能制造系统的验证、操作与练习，减少实验与教学投入成本，提高实训效率和安全性。
2. 产品特色
3.工程应用
（一）快速定制规划生产线及智能制造系统
△针对用户需求，快速进行工艺规划和构建智能制造系统虚拟实现方案
△根据客户对虚拟实现方案的需求反馈，重构、修改、优化、完善智能制造系统规划方案
△快速柔性匹配数控机床、机器人、工装夹具、物料传输系统、仓储系统等智能制造资源
△对智能制造系统整体方案快速报价，并与客户互动以确定最终方案
△通过虚拟仿真模型同制造系统实物之间的映射实现数字化双胞胎，并实现虚拟调试和虚拟维护
（二）智能制造系统快速定制规划案例
车铣双工位环形智能制造系统由一台加工中心（TSIM-VMA541）、一台全功能数控车床（TSIM-HXC32D）工业机器人、智能信息管理与执行系统和物流辅助设施组成，通过柔性重构可以实现大多数典型工件的加工工艺需求。
4.教学应用
☆教学目标
△培养学生创造性设计与研究智能制造系统与自动生产线的能力；培养学生分析、调试、维护与实际操作智能制造系统与自动化生产线的能力。
△学生可以根据给定零部件的加工特征，通过虚拟仿真自主规划设计出独特的柔性可重构智能制造系统(虚拟)，进行数据分析与评估，筛选出最优方案，并据此可快速搭建出智能制造系统
(实物),实现对零部件的实际加工。
☆教学特色
△在虚拟环境下多机位创造性地练习智能制造系统与自动化生产线的可适应规划设计与快速重构过程；
△根据最优虚拟仿真方案指导搭建智能制造系统与自动化生产线实物；
△在实际环境下对智能制造系统进行实训；
△通过虚拟仿真与实物操作实训相结合的方式实现虚拟+实物的数字化双胞胎
☆教学对象
主要面向本科生、研究生、科研人员、中高职及职业技能人才培训。
☆教学内容
△智能制造系统可适应规划仿真平台应用实训;
△智能制造系统快速重构实训;
△PLC编程、连接及调试实训;
△智能制造系统虚实互联、同步仿真实训;
△智能制造系统数据分析、方案评估实训;
△智能制造系统物流管理实训;
△数控机床仿真编程实训;
△工业机器人仿真编程实训;
△智能制造系统机械故障检测实训;
△智能制造信息管理与执行系统操作实训.
☆教学案例
△对梅花联轴器及减速箱等进行可适应规划；
△装备资源与工装夹具资源的建模与属性定义；
△从资源库选择或设计合理的设备和组件；
△进行生产调度；
△在虚拟环境下搭建智能制造系统布局；
△模拟出信号传递和PLC连接；
△对智能制造系统进行数据分析和方案优选；
△快速搭建智能制造系统实物；
△实现对零部件的实际加工实训；
△对智能制造系统进行虚拟调试与虚拟维护。
|