發(fā)布時間：2022-02-10 02:07

　　沖壓行業(yè)在制造業(yè)中占據(jù)著重要的基礎(chǔ)地位,降低其能量消耗和提高能量利用率對制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。在生產(chǎn)過程中,沖壓車間能量消耗高、能量利用率低,節(jié)能的潛力很大。能量仿真技術(shù)作為一種面向能量的仿真技術(shù),通過對仿真結(jié)果的評價與分析能夠很好地對不同生產(chǎn)方案進行評估從而發(fā)現(xiàn)企業(yè)能源消耗的薄弱點。通過能量仿真選擇較優(yōu)的生產(chǎn)解決方案,并結(jié)合企業(yè)管理優(yōu)化和技術(shù)革新能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)能量利用效率的提高。目前,沖壓車間能量仿真方面的研究仍比較匱乏。此外,能量仿真分析需要大量數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),而當前沖壓車間信息采集管理方面也存在一定的缺失。因此,本文圍繞著沖壓車間能量仿真評價展開研究,并搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。首先,確定了沖壓車間的系統(tǒng)邊界,并分析了沖壓車間的生產(chǎn)特點和能耗特點,在此基礎(chǔ)上參考沖壓車間能耗分類和能量消耗原理建立沖壓車間能量消耗模型,為沖壓車間能量仿真提供能量計算依據(jù)。同時,介紹了離散事件仿真的概念及仿真軟件,確立了沖壓車間能量仿真的目標,并依據(jù)車間生產(chǎn)流程搭建車間仿真模型。此外,從生產(chǎn)效率和能量效率兩方面提出仿真結(jié)果的分析指標,為仿真結(jié)果的比較提供依據(jù)。其次,考慮到?jīng)_壓車間信息采集的復雜性,結(jié)合... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國能源消費總量及其同比增速Fig1.1Thetotalenergyconsumptionanditsyear-on-yeargrowthrateofChina

且能源消費總量和進口總額在逐年穩(wěn)步上升[2]，我國的能源消費總量情況和主要能源進口量如圖 1.1 和圖1.2 所示。制造業(yè)是與國計民生息息相關(guān)的支柱性產(chǎn)業(yè)，制造活動在將資源轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的過程中必然存在巨大的能源消耗，EIA 的研究表明工業(yè)領(lǐng)域的能源消費約占全世界能源消費總量的一半[1]，國際能源署的研究表明制造業(yè)的能源消費占全球能源消費總量的近 1/3[3]。根據(jù)中國國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016 年制造業(yè)能源消費量占能源消費總量的 55.65%[2]。由此可見，制造業(yè)是目前中國能源消費的主要行業(yè)之一，實現(xiàn)制造業(yè)的節(jié)能減排對實現(xiàn)環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。制造業(yè)的節(jié)能研究方面，國內(nèi)外學者的注意力長期集中在鋼鐵、鑄造等高耗能行業(yè)及易于分析的連續(xù)制造業(yè)，導致離散制造業(yè)的相關(guān)研究不足。大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，機床等離散制造裝備的能量利用效率普遍低于 30%[4]，液壓成形裝備的平均能量利用率更低至 10%以下[5]。此外，離散制造業(yè)占我國制造業(yè)的比重大、離散制造裝備保有量大，截止到 2014 年，我國金屬成形機床保有量為 230 萬臺[6]

合肥工業(yè)大學學術(shù)碩士研究生學位論文刪、查、改四種，分別由相應的 SQL 語句實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫部分操作程序在 Python 環(huán)境下的代碼如附錄 1 所示。4.5.2 數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集端設(shè)備信息獲取主要包含多功能電表信息采集、PLC 數(shù)據(jù)讀取和RFID 標簽數(shù)據(jù)讀取三個方面。數(shù)據(jù)采集端編程采用 Python 3.6 編程。本文選擇的多功能電表采用基于 RS485 總線的 Modbus-RTU 進行通信；西門子 s7-1200 PLC 支持 TCP/IP 通信協(xié)議，通過自帶的 RJ45 接口能夠?qū)崿F(xiàn)與車間局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。參考各設(shè)備說明書中的相應通信指導和數(shù)據(jù)存儲地址，在 Python 3.6 語言下編寫相應的通信程序代碼，具體代碼見附錄 2。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]沖壓車間生產(chǎn)系統(tǒng)仿真平臺研究[J]. 姜根成,湯檳.  物流技術(shù). 2018(07)
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[3]基于VRML的鋸片車間物流仿真優(yōu)化研究[J]. 杜寶江,杜秋雨,倪佳偉,王衍昊.  電子科技. 2017(03)
[4]全自動沖壓生產(chǎn)線組網(wǎng)及分布式監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 肖本海,鄭瑩娜,鄒世鵬,肖小亭,程永奇.  機床與液壓. 2016(07)
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博士論文
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[2]機械加工制造過程能耗優(yōu)化方法研究[D]. 張中偉.浙江大學 2016
[3]液壓機系統(tǒng)能量耗散的量化表征及節(jié)能控制方法研究[D]. 趙凱.合肥工業(yè)大學 2015
[4]變速/變載條件下板料沖壓成形性能及其變形機理研究[D]. 付秀娟.華中科技大學 2012

碩士論文
[1]基于能耗優(yōu)化的沖壓車間調(diào)度問題研究[D]. 陳帆.合肥工業(yè)大學 2018
[2]基于離散仿真分析的逆向物流庫存控制模型研究[D]. 趙鵬.合肥工業(yè)大學 2017
[3]離散制造系統(tǒng)能效預測與優(yōu)化方法[D]. 蔡磊.江南大學 2016
[4]工程項目管理效果整體評價的研究[D]. 朱金環(huán).南京理工大學 2013
[5]離散制造車間數(shù)據(jù)采集及其分析處理系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 王加興.浙江大學 2010



本文編號：3618055