数字化工厂—工程建模ppt课件

数字化工厂,小组成员：胡登军胡亮毛启航宋李新,1,.,主要内容,2,2,.,问题的提出、现状分析,3,.,问题的提出、现状分析,产品生命周期缩短用户需求多样化大市场和大竞争交货期成为竞争的第一要素信息化和智能化人的知识、素质和需求的变化环境保护意识的增强与可持续发展,知识经济时代制造业呈现新特点,现代制造,解决方案,国内外现状,4,.,问题的提出、现状分析,产品设计,生产制造,工厂布局设计,生产线设计,加工单元优化,工艺规划,人机工程,现代制造,解决方案,国内外现状,5,.,问题的提出、现状分析,现代制造,解决方案,国内外现状,6,.,问题的提出、现状分析,VR-Layout,DMVA,汽车装配,船舶焊接,现代制造,解决方案,国内外现状,7,.,问题的提出、现状分析,西门子PLM,达索系统,现代制造,解决方案,国内外现状,8,.,问题的提出、现状分析,现代制造,解决方案,国内外现状,汽车,航空,能源,电力,9,.,主要内容,10,10,.,数字化工厂产生的产生数字化工厂的定义虚拟制造及数字化工厂实施数字化工厂的意义,数字化工厂基本理论,功能定位功能分析系统架构软件结构,数字化工厂的体系框架,数字化工厂的概念及内涵,数字化工厂的功能,布局设计与仿真工艺规划仿真优化,11,.,数字化工厂的概念及内涵,产生,定义,虚拟制造,意义,NOCAD,2D设计,3D设计,数字模型,数字化设计,数字化工厂,12,.,数字化工厂的概念及内涵,产生,定义,虚拟制造,意义,广义数字化工厂,供应方,核心企业,协作/合作方,销售方,虚拟采购虚拟订货虚拟定制,虚拟管理虚拟制造,虚拟协同.,虚拟销售虚拟服务,设计性虚拟制造,生产性虚拟制造,控制性虚拟制造,结构设计热力学分析动力学分析应力分析工艺分析,工艺规划工艺审查生产计划生产线规划物流仿真,生产线优化虚拟仪器,狭义数字化工厂,13,.,数字化工厂的概念及内涵,14,产生,定义,虚拟制造,意义,14,.,数字化工厂的体系框架,15,功能定位,功能分析,硬件架构,软件结构,数字工厂,CAD/PDM,做什么产品？What?,产品数据结构,ERP/MES,何时做？在哪里做？When/Where,资源材料清单,怎样制造？How,工艺设计,模拟仿真,过程管理,电子化的工艺过程表,操作,资源,零件,15,.,数字化工厂的体系框架,功能定位,功能分析,硬件架构,软件结构,工厂布局,工艺规划,仿真优化,产品数据,操作数据,生产大纲,设备几何模型,生产线，模型,工艺参数，操作错误记录,资源数字模型,技术要求,设备加工性能,设备参数,工艺要求,工艺文档,仿真结果,厂房设备工装夹具布局图,客户化分析报告工艺文件PERT图GANIT图加工指令,物流、加工、操作动画、轨迹轨迹,16,.,数字化工厂的体系框架,功能定位,功能分析,系统架构,软件结构,产品虚拟装配,工艺规划,零件制造设计与分析,产品设计与分析,材料成型仿真,仿真检验,虚拟计划调度,工厂车间,生产线,加工单元,加工操作,17,.,数字化工厂的体系框架,功能定位,功能分析,系统架构,软件结构,Product,Process,Resource,控制信息,作用对象,企业资源,18,.,数字化工厂的体系框架,功能定位,功能分析,系统架构,软件结构,表示层,应用控制层,基础数据层,常规交互,可视化,虚拟现实,工艺规划,物流规划,规划类,布局仿真,装配仿真,工程类,加工仿真,机器人仿真,人机工程,布局规划,公差分析,检测仿真,质量类,安全管理,流程管理,管理类,文档管理,协同管理,产品建模,资源建模,工艺过程,知识库,19,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,区域,装配线,工作单元,缓冲区,库存区,GIS,配套设备,操作区域,20,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,组件管理库,厂房布局设计,设备布局,工装夹具布局,资源数据,组件规范,组件导出文档,厂区面积数据,产品数据,工厂规划纲要,厂区地理信息模型,设备规划纲要,设备布局图,工装夹具布局图,设备数字模型,工装夹具数字模型,厂房布局图,生产线分部信息,工艺规划,VR、数据库应用系统,21,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,基本内容,基本原则,整体综合性原则移动距离最小原则流动性原则空间利用原则安全原则,22,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,布局形式,流水线布局机群布局项目布局成组布局,基本原则,23,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,VR车间布局,实体的三维表达沉浸式交互布局支持布局的辅助功能虚拟环境的布局约束虚拟环境的仿真动画人机工程学校验物流分析,24,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,项目说明,工艺设计,项目报告,预规划,数据导入,操作数据,生产大纲,设备分布信息,项目配置文件,工艺要求,工具、零件、设备、产品、操作,资源数据模型,设备加工性能,PERT、GANT、工作计划,工艺文件加工指令,产品、设备、工具,25,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,层次性（生产线层、作业区、单元层单个资源层）。多资源（加工设备、人员、机器人、AGV、夹具）多输出（工艺流程图、工序工位公步、PERT图、GANTT图）可优化（FuzzySet、RoughSet、ANN、GA）,26,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,27,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,生产线仿真,人机工程仿真,单元仿真,粗略仿真（物流、工时、线平衡）,生产线模型,工艺设计,工厂规划,设备参数,操作错误记录,仿真结果,加工单元、装配单元,物物流、加工、操作动画、轨迹记录、错误日志,生产大纲,人际学原理,生产线数据,28,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,生产线仿真模块,生产线物流仿真(SCM)工时分配仿真(工作设计）线平衡仿真（节拍）,29,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,单元仿真模块,加工单元装配单元,30,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,人机工程仿真模块,动作时间评估工作姿态评估疲劳强度评估,31,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,优化功能,模型（系统模型、离散排队、事件驱动）算法（GA、启发式搜索）目标函数（通过时间、在制品数、设备利用率、等待队长）,32,.,数字化工厂的功能,布局设计,工艺规划,仿真优化,优化功能,例.船台吊装三项设备组进行组合优化之后花费时间减少到原来的80%。,33,.,主要内容,34,34,.,数字化工厂在本项目的应用,35,.,项目简介,项目名称：分段造船,36,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,日本：以中间产品为导向的总装造船（三井千叶、住友追滨、日立有明）韩国：重视学习国外先进造船技术（现代、大宇、三星、汉津和海拉）中国：学习国外造船技术（大连造船厂、广船国际、南通中远川崎）,37,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,船台合拢,平面分段制作,曲面分段制作,上建分段制作,艏艉分段制作,部件装配,零件加工,分段舾装总段组合总段舾装,38,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,部件装配,零件加工,39,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,平面分段制作,曲面分段制作,40,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,上建分段制作,艏艉分段制作,41,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,舾装,涂装,42,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,船台合拢,43,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,由平直的板列与相应的骨材装配组合而成的单层船体分段。,44,.,造船工艺简介,简介,工艺流程,平面分段,拼板：将从门式切割机上切割的板材拼接在一起焊接：将板材固结在一起。纵骨安装：吊装纵骨，将其分布开来，同时手工搭焊。纵骨焊接：门式自动焊接,45,.,基于DELMIA的制造过程仿真,Process,Product,Resource,46,.,基于DELMIA的制造过程仿真,Process,Product,Resource,47,.,基于DELMIA的制造过程仿真,Process,Product,Resource,48,.,Humantasksimulation&DPM,动作定义视觉分析姿态分析疲劳分析,49,.,Humantasksimulation&DPM,动作定义视觉分析姿态分析疲劳分析,50,.,Humantasksimulation&DPM,DPMAssembly，作为DELMIA系统中一个独特的软件模块，充分利用“数字样机”的三维数据，实现在三维基础上的3D工艺规划，并对零件的加工过程、产品的装配过程、生产的规划进行3D模拟并验证。促进工艺应用水平的提高，及优秀的工艺经验继承，实现真正的设计与工艺并行工程；提高设计能力，处理ECO的能力。,51,.,Humantasksimulation&DPM,DPMAssembly，作为DELMIA系统中一个独特的软件模块，充分利用“数字样机”的三维数据，实现在三维基础上的3D工艺规划，并对零件的加工过程、产品的装配过程、生产的规划进行3D模拟并验证。促进工艺应用水平的提高，及优秀的工艺经验继承，实现真正的设计与工艺并行工程；提高设计能力，处理ECO的能力。,52,.,Humantasksimulation&DPM,DPMAssembly，作为DELMIA系统中一个独特的软件模块，充分利用“数字样机”的三维数据，实现在三维基础上的3D工艺规划，并对零件的加工过程、产品的装配过程、生产的规划进行3D模拟并验证。促进工艺应用水平的提高，及优秀的工艺经验继承，实现真正的设计与工艺并行工程；提高设计能力，处理E