智能制造系統(tǒng)可適應(yīng)規(guī)劃仿真平臺(tái)

?榮獲2022年科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

1.產(chǎn)品介紹

智能制造系統(tǒng)可適應(yīng)規(guī)劃仿真平臺(tái)（VE２)可用于智能制造生產(chǎn)線的快速規(guī)劃設(shè)計(jì)與全息同步仿真。該平臺(tái)可以根據(jù)制造需求快速定制規(guī)劃智能制造系統(tǒng)解決方案，通過(guò)高逼真度的可視化仿真對(duì)智能制造生產(chǎn)線的布局結(jié)構(gòu)、工藝流程、生產(chǎn)節(jié)拍、加工效率等進(jìn)行評(píng)估與優(yōu)化，滿足不同客戶的個(gè)性化需求。

該平臺(tái)具備可適應(yīng)工藝規(guī)劃、數(shù)字化雙胞胎建模、數(shù)控虛擬加工與NC數(shù)據(jù)生成、系統(tǒng)可視化仿真等功能模塊，還具備權(quán)限開(kāi)放與動(dòng)態(tài)更新的智能制造系統(tǒng)廣域資源庫(kù)，其中包含我公司自主研發(fā)的柔性可重構(gòu)智能制造系統(tǒng)數(shù)字化雙胞胎案例以及相應(yīng)教學(xué)資源，涉及數(shù)控車(chē)床、三軸加工中心、五軸加工中心、三坐標(biāo)測(cè)量與在機(jī)檢測(cè)設(shè)備、桁架機(jī)械手、關(guān)節(jié)機(jī)器人、倉(cāng)儲(chǔ)物流設(shè)備以及工裝夾具等，用于實(shí)現(xiàn)智能制造系統(tǒng)的可適應(yīng)規(guī)劃與快速可重構(gòu)。

該平臺(tái)不僅適用于智能制造等工程過(guò)程的規(guī)劃與仿真，幫助企業(yè)縮短研發(fā)周期，降低投入風(fēng)險(xiǎn)，快速響應(yīng)市場(chǎng)變化；還適用于智能制造相關(guān)技術(shù)的研發(fā)、教學(xué)與實(shí)訓(xùn)，通過(guò)數(shù)字化雙胞胎及虛實(shí)互聯(lián)技術(shù)，支持學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性思維，在虛擬環(huán)境下完成對(duì)智能制造系統(tǒng)的驗(yàn)證、操作與練習(xí)，減少實(shí)驗(yàn)與教學(xué)投入成本，提高實(shí)訓(xùn)效率和安全性。

2. 產(chǎn)品特色

3.工程應(yīng)用

（一）快速定制規(guī)劃生產(chǎn)線及智能制造系統(tǒng)

△針對(duì)用戶需求，快速進(jìn)行工藝規(guī)劃和構(gòu)建智能制造系統(tǒng)虛擬實(shí)現(xiàn)方案

△根據(jù)客戶對(duì)虛擬實(shí)現(xiàn)方案的需求反饋，重構(gòu)、修改、優(yōu)化、完善智能制造系統(tǒng)規(guī)劃方案

△快速柔性匹配數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、工裝夾具、物料傳輸系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)等智能制造資源

△對(duì)智能制造系統(tǒng)整體方案快速報(bào)價(jià)，并與客戶互動(dòng)以確定最終方案

△通過(guò)虛擬仿真模型同制造系統(tǒng)實(shí)物之間的映射實(shí)現(xiàn)數(shù)字化雙胞胎，并實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試和虛擬維護(hù)

?（二）智能制造系統(tǒng)快速定制規(guī)劃案例

    車(chē)銑雙工位環(huán)形智能制造系統(tǒng)由一臺(tái)加工中心（TSIM-VMA541）、一臺(tái)全功能數(shù)控車(chē)床（TSIM-HXC32D）工業(yè)機(jī)器人、智能信息管理與執(zhí)行系統(tǒng)和物流輔助設(shè)施組成，通過(guò)柔性重構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)大多數(shù)典型工件的加工工藝需求。

?4.教學(xué)應(yīng)用

☆教學(xué)目標(biāo)

△培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性設(shè)計(jì)與研究智能制造系統(tǒng)與自動(dòng)生產(chǎn)線的能力；培養(yǎng)學(xué)生分析、調(diào)試、維護(hù)與實(shí)際操作智能制造系統(tǒng)與自動(dòng)化生產(chǎn)線的能力。

△學(xué)生可以根據(jù)給定零部件的加工特征，通過(guò)虛擬仿真自主規(guī)劃設(shè)計(jì)出獨(dú)特的柔性可重構(gòu)智能制造系統(tǒng)(虛擬)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與評(píng)估，篩選出最優(yōu)方案，并據(jù)此可快速搭建出智能制造系統(tǒng)

(實(shí)物),實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件的實(shí)際加工。

☆教學(xué)特色

△在虛擬環(huán)境下多機(jī)位創(chuàng)造性地練習(xí)智能制造系統(tǒng)與自動(dòng)化生產(chǎn)線的可適應(yīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與快速重構(gòu)過(guò)程；

△根據(jù)最優(yōu)虛擬仿真方案指導(dǎo)搭建智能制造系統(tǒng)與自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)物；

△在實(shí)際環(huán)境下對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)；

△通過(guò)虛擬仿真與實(shí)物操作實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)虛擬+實(shí)物的數(shù)字化雙胞胎

☆教學(xué)對(duì)象

主要面向本科生、研究生、科研人員、中高職及職業(yè)技能人才培訓(xùn)。

☆教學(xué)內(nèi)容

△智能制造系統(tǒng)可適應(yīng)規(guī)劃仿真平臺(tái)應(yīng)用實(shí)訓(xùn);

△智能制造系統(tǒng)快速重構(gòu)實(shí)訓(xùn);

△PLC編程、連接及調(diào)試實(shí)訓(xùn);

△智能制造系統(tǒng)虛實(shí)互聯(lián)、同步仿真實(shí)訓(xùn);

△智能制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析、方案評(píng)估實(shí)訓(xùn);

△智能制造系統(tǒng)物流管理實(shí)訓(xùn);

△數(shù)控機(jī)床仿真編程實(shí)訓(xùn);

△工業(yè)機(jī)器人仿真編程實(shí)訓(xùn);

△智能制造系統(tǒng)機(jī)械故障檢測(cè)實(shí)訓(xùn);

△智能制造信息管理與執(zhí)行系統(tǒng)操作實(shí)訓(xùn).

☆教學(xué)案例

△對(duì)梅花聯(lián)軸器及減速箱等進(jìn)行可適應(yīng)規(guī)劃；

△裝備資源與工裝夾具資源的建模與屬性定義；

△從資源庫(kù)選擇或設(shè)計(jì)合理的設(shè)備和組件；

△進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度；

△在虛擬環(huán)境下搭建智能制造系統(tǒng)布局；

△模擬出信號(hào)傳遞和PLC連接；

△對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和方案優(yōu)選；

△快速搭建智能制造系統(tǒng)實(shí)物；

△實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件的實(shí)際加工實(shí)訓(xùn)；

△對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行虛擬調(diào)試與虛擬維護(hù)。