数字化工厂-工程建模课件

数字化工厂小组成员：

胡登军

胡亮

毛启航

宋李新数字化工厂小组成员：1主要内容总结问题的提出、现状分析数字化工厂其他应用数字化工厂在本项目的应用数字化工厂基本理论2主要内容总结问题的提出、现状分析数字化工厂其他应用数字化工厂2问题的提出、现状分析现代制造需求现状解决方案问题的提出、现状分析现代制造需求现状解决方案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问题的提出、现状分析知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5问题的提出、现状分析现代制造解决方案国内外现状问题的提出、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-LayoutDMVA汽车装配船舶焊接现代制造解决方案国内外现状问题的提出、现状分析VR-LayoutDMVA汽车装配船舶焊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9主要内容总结问题的提出、现状分析数字化工厂其他应用数字化工厂在本项目的应用数字化工厂基本理论10主要内容总结问题的提出、现状分析数字化工厂其他应用数字化工厂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数字化工厂产生的产生数字化工厂基本理论功能定位数字化工厂的体11数字化工厂的概念及内涵产生定义虚拟制造意义NOCAD2D设计3D设计数字模型数字化设计数字化工厂数字化工厂的概念及内涵产生定义虚拟制造意义NOCAD2D设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13数字化工厂的概念及内涵14产生定义虚拟制造意义时间设计时间工艺规划生产周期质量规划质量优化配置统一数据成本物理原型减少更改设备人员数字化工厂的概念及内涵14产生定义虚拟制造意义时间设计时间工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ProductProcessResourcePPR

Hub控制信息作用对象企业资源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Prod18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

设施设计

信息系统设计布置设计物料搬运系统设计建筑设计公用工程设计

设施规划与设计

厂址选择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数字化工厂的功能布局设计工艺规划仿真优化基本内容设施设计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基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、Rough

Set、ANN、GA）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26数字化工厂的功能布局设计工艺规划仿真优化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单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）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制造系统目标具体参数约束优化算法控制策略评价模型系统建模不同方案仿真实施模型（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）数字化工厂的功能布局设计工艺规划仿真优化优化功能制造系统目标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%。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33主要内容总结问题的提出、现状分析数字化工厂其他应用数字化工厂在本项目的应用数字化工厂基本理论34主要内容总结问题的提出、现状分析数字化工厂其他应用数字化工厂34数字化工厂在本项目的应用项目简介造船工艺简介基于DELMIA的制造过程仿真Humantasksimulation&DPM数字化工厂在本项目的应用项目简介造船工艺简介基于DELMIA35项目简介项目名称：分段造船总段分段建造方案及作业流程设计分析技术总段分段划分方案与分道作业平衡技术多分段多资源约束下的大型舰船作业排序与规划技术分段快速搭载与吊装作业流程优化技术总段制造的全流程数字化模拟及虚拟制造技术总段装配现场数字化模型构建总段运输、吊装与装配过程模拟总段作业过程人机工程分析项目简介项目名称：分段造船总段分段建造方案及作业流程设计分析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）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上建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。拼板焊接纵骨安装纵骨焊接肋板纵桁装配肋板纵桁焊接预舾装涂装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45基于DELMIA的制造过程仿真ProcessProductResource基于DELMIA的制造过程仿真ProcessProductR46基于DELMIA的制造过程仿真ProcessProductResource基于DELMIA的制造过程仿真ProcessProductR47基于DELMIA的制造过程仿真ProcessProductResource基于DELMIA的制造过程仿真ProcessProductR48Humantasksimulation&DPM动作定义视觉分析姿态分析疲劳分析Humantasksimulation&DPM动作定49Humantasksimulation&DPM动作定义视觉分析姿态分析疲劳分析Humantasksimulation&DPM动作定50Humantasksimulation&DPMDPMAssembly，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。Humantasksimulation&DPMDPM51Humantasksimulation&DPMDPMAssembly，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。Humantasksimulation&DPMDPM52Humant