隨著德國“工業(yè)4.0”,“中國制造2025”等概念的到來,智能制造已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展趨勢。數(shù)字化仿真技術(shù)作為數(shù)字化工廠以及智能制造中的關(guān)鍵技術(shù),能夠幫助企業(yè)對生產(chǎn)線進(jìn)行提前預(yù)估,有效地提高生產(chǎn)過程的智能化,縮短生產(chǎn)制造周期,降低生產(chǎn)變更所帶來的影響。本文基于數(shù)字化仿真技術(shù),以某企業(yè)的汽車門板機(jī)器人焊接生產(chǎn)線為研究對象,以3DCreate軟件作為數(shù)字化工廠仿真平臺,研究了數(shù)字化生產(chǎn)線的設(shè)計與仿真優(yōu)化方法,提高了生產(chǎn)過程的數(shù)字化以及智能化程度,有效地減少了研發(fā)周期以及成本,為企業(yè)的生產(chǎn)線改進(jìn)提供了指導(dǎo)意義。首先,在論述了本文的研究背景以及研究意義的基礎(chǔ)上,分析了多機(jī)器人協(xié)同的汽車門板焊接生產(chǎn)線的生產(chǎn)要求,并根據(jù)該生產(chǎn)要求,提出了生產(chǎn)線工位劃分、設(shè)備方案、設(shè)備布局以及生產(chǎn)流程的規(guī)劃。隨后利用Petri網(wǎng)建立了焊接生產(chǎn)流程的數(shù)學(xué)模型,分析了生產(chǎn)流程的合理性。然后根據(jù)生產(chǎn)線的規(guī)劃,本文在3DCreate平臺上建立了生產(chǎn)線各個工位的數(shù)字化模型,并將其連接成完整的三維數(shù)字化機(jī)器人汽車門板焊接生產(chǎn)線系統(tǒng),實現(xiàn)了生產(chǎn)線及生產(chǎn)流程在三維數(shù)字化環(huán)境下的模擬。最后,利用數(shù)字化仿真軟件所提供的仿真功能,結(jié)合生產(chǎn)線平衡概念,本文對數(shù)字化焊接生產(chǎn)線的生產(chǎn)效果進(jìn)行分析與評估,找出了生產(chǎn)線的瓶頸之處,并采取了相應(yīng)的優(yōu)化措施:(1)利用凸優(yōu)化方法對焊點分配過程進(jìn)行優(yōu)化,解決了焊接機(jī)器人間焊接任務(wù)分配不合理的問題,提升了生產(chǎn)效率;(2)通過添加焊接工位,實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。3DCreate平臺的仿真結(jié)果表明,采取的優(yōu)化措施是有效、可行的。另外,本文以另一款汽車門板為例,驗證了生產(chǎn)線具備一定的柔性生產(chǎn)能力。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U468.2
【部分圖文】：

低時間和成本的目的。過虛擬網(wǎng)絡(luò)來共同進(jìn)行產(chǎn)品或生產(chǎn)線的設(shè)計，讓項目中的處同一環(huán)境中進(jìn)行協(xié)作設(shè)計。仿真技術(shù)的應(yīng)用場景求日漸零碎化的市場環(huán)境下，數(shù)字化仿真技術(shù)以其低開發(fā)成點，在多個場景內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。主要包括：局規(guī)劃和仿真的廠房或進(jìn)行生產(chǎn)線的變更時，廠家都需要對工廠的生產(chǎn)線。數(shù)字化工廠仿真技術(shù)以其直觀、高效以及易于調(diào)整等特點中的作用日益凸顯[26]。利用數(shù)字化仿真軟件，廠家可以在虛的設(shè)備模型，快速、有效地搭建工廠的布局，提前對布局規(guī)是否能滿足設(shè)計要求，如圖 2-2 所示。

第二章 數(shù)字化仿真技術(shù)分析器人工作仿真需求的日漸提高，不少企業(yè)開始將工業(yè)機(jī)器人引進(jìn)到實際生自動化程度。對于中小型制造企業(yè)而言，如何選擇合適的機(jī)生產(chǎn)過程中運(yùn)動軌跡進(jìn)行合理規(guī)劃、如何進(jìn)行機(jī)器人的放置�；抡婕夹g(shù)，可以在虛擬環(huán)境下實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備與機(jī)器人的混過程、優(yōu)化工作軌跡[27]，并驗證機(jī)器人的操作可達(dá)性、人機(jī)幫助企業(yè)快速進(jìn)行機(jī)器人設(shè)備的選型。同時，數(shù)字化仿真軟作軌跡規(guī)劃結(jié)果導(dǎo)入到實際的機(jī)器人控制器中，如圖 2-3 所下進(jìn)行機(jī)器人夾取工作的規(guī)劃。

倉庫、運(yùn)輸小車等。用戶可以通過各種設(shè)備庫以及機(jī)器人庫搭建生產(chǎn)線布局。同時，3DCreate 支持多種 CAD 模型格式，導(dǎo)入相應(yīng)的模型，并編寫 python 腳本實現(xiàn)組件的行為。上，3DCreate 提供了 3D Pdf 錄制以及視頻錄制功能，可以產(chǎn)過程。在仿真結(jié)果上，3DCreate 提供了統(tǒng)計和報表工具，數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成條形圖、線形圖、扇形圖等。e 操作方式簡介備簡單上手的操作方式，圖 2-5 為 3DCreate 的操作界面，用型庫中選擇合適的模型，拖動到操作界面內(nèi)，根據(jù)規(guī)劃好的可進(jìn)行三維仿真。3DCreate 自帶了超過 1500 個的工廠元件傳輸帶（conveyor），元件發(fā)生器（feeder）等，應(yīng)用這些自生產(chǎn)線模型的需求。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周濟(jì);;智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J];中國機(jī)械工程;2015年17期

2 王欣;;關(guān)于工業(yè)機(jī)器人焊接機(jī)器人的發(fā)展[J];科技風(fēng);2014年24期

3 張國軍;黃剛;;數(shù)字化工廠技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢[J];航空制造技術(shù);2013年08期

4 王啟玉;陳志強(qiáng);于青春;;我國焊接機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀[J];現(xiàn)代零部件;2013年03期

5 王皓峰;;中航工業(yè)一飛院成功部署達(dá)索系統(tǒng)解決方案樹業(yè)內(nèi)應(yīng)用典范[J];航空制造技術(shù);2013年03期

6 付百川;李仰東;武殿梁;程奐翀;;面向生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃的數(shù)字化工廠仿真應(yīng)用研究[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2012年07期

7 黃潔明;;汽車零部件焊接工藝研究[J];裝備制造技術(shù);2012年02期

8 劉海江;張春偉;姜冬冬;;白車身焊接機(jī)器人干涉問題研究[J];機(jī)械設(shè)計;2011年03期

9 劉江來;廉開兢;陳保輝;朱三朋;;數(shù)字化技術(shù)在工廠規(guī)劃中的實際應(yīng)用[J];建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理;2010年12期

10 葉曉素;蔡勇;;精益生產(chǎn)方式下生產(chǎn)線平衡的研究[J];機(jī)電工程技術(shù);2009年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王占中;基于Petri網(wǎng)的多式聯(lián)運(yùn)流程優(yōu)化研究[D];吉林大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 張超波;虛擬現(xiàn)實在制造系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2016年

2 徐道帆;空氣開關(guān)裝配生產(chǎn)線的三維模型設(shè)計及仿真研究[D];華南理工大學(xué);2016年

3 趙碩;多機(jī)器人協(xié)同的焊接路徑規(guī)劃研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

4 袁毅;側(cè)圍焊接工位焊點分配及路徑規(guī)劃的研究[D];湖南大學(xué);2013年

5 曾魁;基于數(shù)字化工廠的車身地板焊裝線工藝規(guī)劃及仿真[D];大連交通大學(xué);2011年

6 趙顯陽;白車身裝焊夾具的設(shè)計及點焊機(jī)器人的焊接仿真[D];電子科技大學(xué);2007年

7 茆凡;白車身側(cè)圍焊點任務(wù)組合優(yōu)化研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

本文編號：2856073