隨著德國(guó)“工業(yè)4.0”,“中國(guó)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(shì)。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(duì)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(duì)象,以3DCreate軟件作為數(shù)字化工廠仿真平臺(tái),研究了數(shù)字化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)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(tái)上建立了生產(chǎn)線各個(gè)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(shí)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(duì)數(shù)字化焊接生產(chǎn)線的生產(chǎn)效果進(jìn)行分析與評(píng)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(duì)焊點(diǎn)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(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。3DCreate平臺(tái)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(yàn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U468.2
【部分圖文】：

低時(shí)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(jì)，讓項(xiàng)目中的處同一環(huán)境中進(jìn)行協(xié)作設(shè)計(jì)。仿真技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景求日漸零碎化的市場(chǎng)環(huán)境下，數(shù)字化仿真技術(shù)以其低開發(fā)成點(diǎn)，在多個(gè)場(chǎng)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(shí)，廠家都需要對(duì)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(diǎn)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(duì)布局規(guī)是否能滿足設(shè)計(jì)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(shí)際生自動(dòng)化程度。對(duì)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(dòng)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(shí)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(yàn)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(shí)，數(shù)字化仿真軟作軌跡規(guī)劃結(jié)果導(dǎo)入到實(shí)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(shí)，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(shí)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(jì)和報(bào)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(jiǎn)介備簡(jiǎn)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(dòng)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(gè)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)】

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本文編號(hào)：2856073