第8章-數(shù)字化工廠理論

第八章數(shù)字化工廠8.1數(shù)字化工廠理論8.2數(shù)字化工廠技術(shù)8.3數(shù)字化工廠在汽車行業(yè)的應(yīng)用8.7數(shù)字化工廠軟件技術(shù)技術(shù)介紹汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1數(shù)字化工廠理論8.1.1數(shù)字化工廠概況8.1.2數(shù)字化工廠內(nèi)容汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.1數(shù)字化工廠概況數(shù)字化工廠產(chǎn)生的背景（1）制造信息化的需求（2）數(shù)字化工廠是并行工程的體現(xiàn)（3）是虛擬制造的發(fā)展趨勢（4）是計(jì)算機(jī)輔助工程發(fā)展的高級(jí)階段

汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.1數(shù)字化工廠概況數(shù)字化工廠的定義數(shù)字化工廠從應(yīng)用和研究方向分為廣義和狹義兩個(gè)方面：廣義的數(shù)字化工廠是以制造產(chǎn)品和提供服務(wù)的企業(yè)為核心，由核心企業(yè)以及一切相關(guān)聯(lián)的成員構(gòu)成的、使一切信息數(shù)字化的動(dòng)態(tài)組織方式，是對(duì)產(chǎn)品全生命周期的各種技術(shù)方案和技術(shù)策略進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化的綜合過程。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.1數(shù)字化工廠概況狹義的數(shù)字化工廠是以資源、操作和產(chǎn)品為核心，將數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在現(xiàn)有實(shí)際制造系統(tǒng)的所映射的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化的虛擬制造方式。由此可以得到數(shù)字化工廠的定義：數(shù)字化工廠是以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)虛擬制造原理，在虛擬環(huán)境中，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行規(guī)劃、仿真、優(yōu)化和重組的新的生產(chǎn)組織方式。其經(jīng)濟(jì)學(xué)本質(zhì)是指通過對(duì)生產(chǎn)知識(shí)的有效管理來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品增值的一種生產(chǎn)活動(dòng)。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.1數(shù)字化工廠概況數(shù)字化工廠的特點(diǎn)在數(shù)字化工廠中，一切數(shù)據(jù)及信息都是數(shù)字化的，無論是生產(chǎn)計(jì)劃，還是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖形圖像、成本數(shù)據(jù)等都能以二元數(shù)碼的形式在計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)上通過各種存儲(chǔ)、傳遞和處理系統(tǒng)進(jìn)行自由地存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換、傳遞、分析、綜合和應(yīng)用。一切需要數(shù)字化模擬與仿真的過程，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程、生產(chǎn)制造過程(包括原型制造、加工、裝配、產(chǎn)品測試、生產(chǎn)規(guī)劃、物流管理等業(yè)務(wù))，都可以迅速按照需要(如按照市場及客戶的需要)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)字化模擬與仿真。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.1數(shù)字化工廠概況（1）產(chǎn)品開發(fā)過程數(shù)字化（2）產(chǎn)品制造過程數(shù)字化（3）產(chǎn)品本身數(shù)字化（4）技術(shù)支持與服務(wù)過程數(shù)字化（5）產(chǎn)品銷售過程數(shù)字化（6）經(jīng)營決策過程數(shù)字化（7）信息和知識(shí)數(shù)字化（8）數(shù)字化信息和知識(shí)共享汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容1數(shù)字化工廠的總體建設(shè)步驟（1）CAD、CAE、CAM建設(shè)。主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)和制造,提高工藝規(guī)程設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量,縮短技術(shù)準(zhǔn)備周期;實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的一致性、規(guī)范化,推進(jìn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)化;為企業(yè)數(shù)據(jù)信息的集成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為企業(yè)物資采購、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、組織生產(chǎn)、物資平衡、成本核算等提供重要依據(jù)。（2）PDM建設(shè)。主要實(shí)現(xiàn)與CAD系統(tǒng)的集成以及對(duì)文檔、文件夾、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和構(gòu)型、管理工程更改和工作流程設(shè)計(jì)等的有效管理和控制。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容（3）ERP建設(shè)。主要實(shí)現(xiàn)CAD、PDM、ERP系統(tǒng)的集成以及對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃、能力需求計(jì)劃、庫存管理、車間作業(yè)管理、財(cái)務(wù)管理、成本管理、項(xiàng)目管理、質(zhì)量管理進(jìn)行有效的組織、控制和調(diào)整。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容2數(shù)字化工廠的組成：廣義的數(shù)字化工廠的組成成員有如下九類：（1）核心企業(yè)（2）客戶（3）供應(yīng)商（4）協(xié)作廠家（5）分銷商（6）合作伙伴（7）物流公司（8）銀行（9）ASP

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容從狹義角度來說，一般可以將數(shù)字化工廠系統(tǒng)可以分為四個(gè)層次：（1)工廠車間層(Factorylevel)。工廠車間層的設(shè)計(jì)與設(shè)備的利用率、產(chǎn)品的生產(chǎn)效率等密切相關(guān)，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會(huì)造成設(shè)備利用率低、產(chǎn)量不能滿足用戶需求、操作人員空閑等問題。譬如設(shè)備之間的物料運(yùn)輸路線長度直接決定了物料的運(yùn)輸成本，而運(yùn)輸路線的長度與設(shè)備的布局有關(guān)，因而設(shè)備布局問題就是須在二維或三維空間中合理地安排設(shè)備的位置使物料運(yùn)輸總成本最小化。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容（2）生產(chǎn)線層(ProductLinelevel)。。該層主要任務(wù)是對(duì)初步完成的生產(chǎn)線進(jìn)行物流規(guī)劃、生產(chǎn)線平衡、瓶頸情況、加工成本、設(shè)備利用率與負(fù)荷率、工件的平均通過時(shí)間、工人工作效率等的分析，幫助工程師們判斷生產(chǎn)線布局是否合理，是否滿足制造的要求，并且進(jìn)行生產(chǎn)線的調(diào)度與控制優(yōu)化設(shè)計(jì)（3）單元層(Celllevel)。它主要提供設(shè)備與設(shè)備之間以及設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)干涉問題分析，協(xié)助工藝規(guī)劃人員生成相關(guān)單元設(shè)備的加工指令。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容（4）操作層(Operationlevel)。該層是粒度最小的仿真層次，具體到每個(gè)工位詳細(xì)操作的仿真與優(yōu)化，比如對(duì)加工過程中的干涉分析，手工操作工位的人機(jī)工程分析，機(jī)器人手臂焊接動(dòng)作等。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容3數(shù)字化工廠的功能模塊（1）工廠布局模塊。該模塊是實(shí)施數(shù)字化工廠的前提和基礎(chǔ)，主要是按照建筑規(guī)劃、生產(chǎn)綱領(lǐng)、產(chǎn)品技術(shù)和人機(jī)工程等要求，對(duì)制造裝備和工裝夾具等主要制造資源進(jìn)行合理的空間布局，以此在計(jì)算機(jī)中建立數(shù)字化的生產(chǎn)線平臺(tái)汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容（2）工藝規(guī)劃模塊。該模塊在工廠布局模塊輸出的虛擬生產(chǎn)線平臺(tái)上，在滿足生產(chǎn)計(jì)劃與工藝要求的情況下，將產(chǎn)品數(shù)據(jù)（部件和零件）、制造資源（廠房、制造設(shè)備、工裝夾具等）和加工操作（裝配、機(jī)加工）三個(gè)基本要求關(guān)聯(lián)起來，完成合理的加工工藝（加工方法和加工順序）和裝配過程的設(shè)計(jì)。工藝規(guī)劃模塊是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的樞紐，是整個(gè)制造系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，極大地影響著產(chǎn)品質(zhì)量與制造成本。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容（3）仿真優(yōu)化模塊。該模塊是數(shù)字化工廠的最終目的，它在工廠布局模塊的輸出結(jié)果——虛擬生產(chǎn)線平臺(tái)上，基于工藝規(guī)劃模塊的輸出結(jié)果，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行包括物流、工時(shí)分配、線平衡、加工操作、裝配以及人機(jī)工程在內(nèi)的仿真，進(jìn)而對(duì)工藝規(guī)劃方案進(jìn)行驗(yàn)證、更改以及優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率；同時(shí)輸出生產(chǎn)工藝報(bào)表、操作手冊、以及生產(chǎn)決策支持報(bào)表。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.1.2數(shù)字化工廠的內(nèi)容4數(shù)字化工廠系統(tǒng)的主要技術(shù)性能指標(biāo)（1）使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)

（2）工藝規(guī)劃、模擬驗(yàn)證（3）客戶化輸出（4）知識(shí)庫（5）系統(tǒng)集成（6）基于“數(shù)字化上廠”統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)商之間的并行工程汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2數(shù)字化工廠技術(shù)8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化

8.2.2生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真8.2.3數(shù)字化裝配8.2.4數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測8.2.5數(shù)字化加工技術(shù)汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化數(shù)字化工廠在工廠層面的應(yīng)用主要是工廠及車間的布局和初步的生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)劃仿真1車間布局及布局原則車間布局是指對(duì)車間內(nèi)的工段、班組、單元、工作地、機(jī)器設(shè)備、通道、存貨點(diǎn)、管理部門、生活設(shè)施等位置的合理安排，它是對(duì)工廠總平面布局的補(bǔ)充和具體化，同時(shí)要解決物料搬運(yùn)的流程和運(yùn)輸方式。車間布局把各設(shè)備等安排在一個(gè)車間之中，使他們之間的配合關(guān)系為最優(yōu)，符合人機(jī)工程理論，因此是一個(gè)布局的優(yōu)化問題。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化車間內(nèi)設(shè)備的布局原則包括以下幾個(gè)方面：（1）遵循工藝規(guī)程原則（2）最小距離移動(dòng)原則（3）直線前進(jìn)原則（4）充分利用空間和場地原則（5）生產(chǎn)均衡原則（6）集裝單元和標(biāo)準(zhǔn)化原則（7）盡量簡化搬運(yùn)作業(yè)，減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)原則（8）柔性化原則汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化2車間內(nèi)設(shè)備布局的類型傳統(tǒng)的車間布局常見類型有：加工流水線布局，機(jī)群式布局，單元布局汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化傳統(tǒng)的車間布局有一個(gè)缺點(diǎn)，就是車間的布局一旦確定以后便基本不再變化，但事實(shí)上制造車間的布局可以根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的變化及制造技術(shù)的發(fā)展在一定范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使得布局更能適應(yīng)具體生產(chǎn)情況的要求。對(duì)車間布局的調(diào)整應(yīng)基于車間一定階段內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的生產(chǎn)任務(wù)而言，建立在生產(chǎn)設(shè)備的重構(gòu)基礎(chǔ)上，并在技術(shù)上保證設(shè)備在調(diào)整后的生產(chǎn)能力。新型的車間布局主要形式如下：汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化（1）分布式布局。將大的功能單元分解成小的子單元并將它們分布在整個(gè)車間。重復(fù)配置單元，并分布于工廠車間的不同區(qū)域，將有助于從車間的不同區(qū)域?qū)ζ溥M(jìn)行訪問，從而改善物流。這樣的方式在生產(chǎn)需求頻繁波動(dòng)的環(huán)境中尤為適用，根據(jù)不同的需求快速組建單元，而物理上又不需要對(duì)資源重新進(jìn)行組織，同時(shí)也能使物流距離保持最小，這正是我們所期望的工廠布局。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化模塊化車間布局汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化（2）模塊化布局。模塊化布局的一個(gè)前提假設(shè)是至少在短期內(nèi)產(chǎn)品需求已知且穩(wěn)定，當(dāng)產(chǎn)品需求發(fā)生變化時(shí)可以刪除其中的一些不用的布局模塊，同時(shí)按需要增加一些新的布局模塊。模塊化布局的設(shè)計(jì)思想是將不同工藝路線的工序子集所需要的機(jī)床進(jìn)行分組并排列成經(jīng)典的布局配置，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸距離（成本）最小。（3）可重組布局。能夠快速重構(gòu)，且重構(gòu)費(fèi)用很小即能適應(yīng)未來周期內(nèi)的生產(chǎn)需求。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化可重組布局的設(shè)計(jì)程序如圖修改的物流矩陣設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：新產(chǎn)品設(shè)計(jì)所選擇的新工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)：變化的產(chǎn)品生產(chǎn)混合比期望的批量設(shè)備布局設(shè)計(jì)輸出：機(jī)床位置物流規(guī)劃物流成本重新布置成本當(dāng)前設(shè)備布局汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化（4）敏捷布局。敏捷布局以庫存量低、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)率高為出發(fā)點(diǎn)使用單元運(yùn)行性能作為其設(shè)計(jì)指標(biāo)。通過該方法可以設(shè)計(jì)出任何類型的布局。該方法以仿真為基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)該類布局時(shí)需要應(yīng)用一些仿真優(yōu)化策略，可借助于排隊(duì)模型分析布局配置對(duì)制造系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)所產(chǎn)生的影響，并根據(jù)分析結(jié)果開發(fā)出車間布局。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.1工廠和車間層面的數(shù)字化3基于虛擬現(xiàn)實(shí)的車間布局設(shè)計(jì)方法虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日趨成熟為設(shè)備的布局，特別是為詳細(xì)布局設(shè)計(jì)階段的設(shè)備布局提供了新的手段。數(shù)字化工廠技術(shù)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)備布局，用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將車間、設(shè)備、環(huán)境等映射到計(jì)算機(jī)的數(shù)字空間中，為車間布局的規(guī)劃提供了新的方法。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.2生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真

生產(chǎn)線系統(tǒng)的基本組成（1）工作單元。例如設(shè)備、裝卸站；（2）成品庫、毛坯庫、料架等；（3）緩沖站。用于工件（或廢品件）的臨時(shí)儲(chǔ)存等待。設(shè)置緩沖站可以提高物料運(yùn)送系統(tǒng)的利用率，減少設(shè)備的沖突，提高整個(gè)系統(tǒng)的效率；（4）傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)主要用于在各機(jī)床之間、裝卸站、緩沖站之間運(yùn)送零件。零件傳送主要有兩部分：零件從系統(tǒng)外進(jìn)入系統(tǒng)和零件在系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)送；（5）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)用于控制各個(gè)部分或整體的正常、協(xié)調(diào)、高效地運(yùn)行。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.2生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真1虛擬環(huán)境下生產(chǎn)線的規(guī)劃內(nèi)容（1）生產(chǎn)線總體初步規(guī)劃（2）設(shè)備分析（3）生產(chǎn)線物流規(guī)劃（4）生產(chǎn)線布局規(guī)劃（5）人機(jī)工程分析（6）平衡性和瓶頸分析汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.2生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真2生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)流程生產(chǎn)線的規(guī)劃設(shè)計(jì)一般可以分為以下四個(gè)步驟，即初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、建模仿真和優(yōu)化評(píng)價(jià)初步設(shè)計(jì)：根據(jù)零件工藝規(guī)程以及生產(chǎn)綱領(lǐng)初步估算出整個(gè)生產(chǎn)線中所需要的設(shè)備及其數(shù)量。詳細(xì)設(shè)計(jì)：根據(jù)初步設(shè)計(jì)給出的結(jié)果（設(shè)備種類和數(shù)量），結(jié)合工廠空間、工藝約束條件以及設(shè)備的大小，合理確定機(jī)床、運(yùn)輸設(shè)備緩沖區(qū)和倉庫等生產(chǎn)工位的位置，并初步給出不同的生產(chǎn)線布局方案汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.2生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真建模仿真：根據(jù)生產(chǎn)線布局方案圖，建立生產(chǎn)線上各實(shí)體的對(duì)象模型，包括機(jī)床、緩沖站、倉庫、工人、物料運(yùn)輸設(shè)備（小車、行車）、托板等，確定它們之間的關(guān)系，定義控制規(guī)則。系統(tǒng)仿真可真實(shí)地反映出系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，容易查找到瓶頸工序，確定機(jī)床、小車、緩沖區(qū)以及倉庫的負(fù)荷率，并能確定整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。優(yōu)化評(píng)價(jià)：前面的各個(gè)階段為優(yōu)化評(píng)價(jià)提供了足夠的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括加工成本、設(shè)備利用率、工件的平均通過時(shí)間、工人的工作效率等，選擇合適的評(píng)價(jià)模型（如模糊層次評(píng)價(jià)方法）對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行綜合比較，選擇最佳方案。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.2生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真生產(chǎn)線設(shè)計(jì)框架汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.2生產(chǎn)線的規(guī)劃與仿真3數(shù)字化生產(chǎn)線性能評(píng)估系統(tǒng)數(shù)字化生產(chǎn)線性能評(píng)估的具體任務(wù)有四項(xiàng)：一是找出或分析出能反映數(shù)字化生產(chǎn)線全生命周期各方面性能的相關(guān)指標(biāo)和指標(biāo)值，二是根據(jù)相關(guān)指標(biāo)和指標(biāo)值，幫助企業(yè)判斷或找出數(shù)字化生產(chǎn)線存在的主要問題和薄弱環(huán)節(jié)；三是找出問題或薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生的主要原因，提出切實(shí)可行的改進(jìn)方案；四是評(píng)估改進(jìn)方案的結(jié)果，保證生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配1數(shù)字化裝配概述數(shù)字化裝配技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立產(chǎn)品零件的數(shù)字化模型，并對(duì)這些模型進(jìn)行模擬裝配，然后對(duì)產(chǎn)品裝配過程和裝配結(jié)果進(jìn)行分析和仿真，以便在產(chǎn)品的研制過程中及時(shí)進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)干涉檢驗(yàn)、工藝性檢查、可拆卸性檢查和可維護(hù)性檢查等，以盡快發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)修改。數(shù)字化裝配的產(chǎn)品對(duì)象不僅僅指產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的裝配，還包括產(chǎn)品的各種系統(tǒng)件，如機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配數(shù)字化裝配技術(shù)包括數(shù)字化裝配（DigitalAssembly，DA）、基于虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)字化裝配（VirtualRealityBased-Assembly，VRA）和基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的數(shù)字化裝配（AugmentedReality-BasedAssembly，ARA）。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁產(chǎn)品定義在計(jì)算機(jī)中形成產(chǎn)品的功能模型功能模型分析產(chǎn)品的參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型產(chǎn)品的詳細(xì)幾何模型產(chǎn)品分析調(diào)整功能模型模型修改修改零件8.2.3數(shù)字化裝配數(shù)字化裝配通常有兩種方式，即“自底而上”(Bottom-up)的裝配方式和“自頂而下”（Top-down）的裝配方式，其過程分別為如下左圖和右圖產(chǎn)品定義在頭腦中形成概念模型產(chǎn)品的CAD模型將零件裝配成產(chǎn)品產(chǎn)品分析調(diào)整頭腦中的概念模型修改每個(gè)零件汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配“自底而上”裝配方式是傳統(tǒng)意義上的裝配方式，如果在裝配過程中發(fā)現(xiàn)某些零件不符合要求，例如，零件與零件之間產(chǎn)生干涉、某一零件根本無法進(jìn)行安裝等，就要對(duì)零件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重新裝配，如果發(fā)現(xiàn)仍然存在問題，則需要再次進(jìn)行修改，如此反復(fù)，直至設(shè)計(jì)方案滿足要求為止。這種裝配方式的缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)信息共享，最初的設(shè)計(jì)模型也不能充分地體現(xiàn)，而且在設(shè)計(jì)中會(huì)存在很多重復(fù)性工作，工作效率低，所以這樣的方式不利于產(chǎn)品的并行設(shè)計(jì)，帶來的后果是產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期長、更改次數(shù)多、不能將裝配中出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)問題在零件設(shè)計(jì)中給予解決。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配與“自底而上”的裝配方式相反，產(chǎn)品裝配并非沿著“零件-部件-總裝”這條路線進(jìn)行，而是一個(gè)先有裝配后有零件的過程。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的開始就形成裝配，此時(shí)僅有參與裝配的零部件的圖號(hào)及相互裝配關(guān)系，而無具體的零件結(jié)構(gòu)幾何內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上再分別進(jìn)行各個(gè)零件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，裝配也相應(yīng)完成。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁產(chǎn)品數(shù)字化裝配系統(tǒng)產(chǎn)品裝配建模產(chǎn)品裝配序列規(guī)劃產(chǎn)品裝配路徑規(guī)劃產(chǎn)品裝配分析產(chǎn)品裝配零件建模裝配公差與力分析產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)建模產(chǎn)品裝配關(guān)系建模裝配仿真與干涉檢查裝配性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化8.2.3數(shù)字化裝配2數(shù)字化裝配功能模塊數(shù)字化裝配系統(tǒng)主要由產(chǎn)品裝配建模、產(chǎn)品裝配序列規(guī)劃、產(chǎn)品裝配路徑規(guī)劃、產(chǎn)品裝配分析等功能模塊組成，該系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配裝配建模裝配建模是對(duì)構(gòu)成裝配體的零件及零件間關(guān)系的描述，它為面向裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了信息來源，并對(duì)并行工程和面向裝配設(shè)計(jì)提供信息支持。是進(jìn)行虛擬裝配的前提和基礎(chǔ)，決定著虛擬裝配實(shí)施的質(zhì)量和效率。沒有一個(gè)好的裝配模型，虛擬裝配的實(shí)施將會(huì)十分困難甚至無法完成。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配

裝配序列規(guī)劃實(shí)質(zhì)上就是在各種幾何約束條件及工藝約束條件的制約下，求解出滿足各種約束條件、性能優(yōu)良的裝配順序。常用的裝配序列的規(guī)劃方法可分為如下幾類：（1）拆卸法求解裝配順序的方法（2）基于組件識(shí)別的裝配序列求解方法。（3）基于裝配優(yōu)先約束關(guān)系的裝配序列生成方法（4）基于知識(shí)的求解方法（5）基于矩陣運(yùn)算的方法。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配裝配路徑規(guī)劃裝配路徑規(guī)劃是在裝配建模和裝配序列規(guī)劃的基礎(chǔ)上，利用裝配信息對(duì)零部件從擺放的位置到零件被裝配上所運(yùn)動(dòng)的軌跡進(jìn)行分析和求解，判斷并生成合理的裝配路徑，為裝配仿真提供顯示數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)人員提供可視化的輔助設(shè)計(jì)工具。裝配路徑規(guī)劃的方法主要有以下兩種：（1）基于CAD的裝配路徑規(guī)劃的方法。（2）基于VA（VirtualAssembly,虛擬裝配）的裝配路徑規(guī)劃的方法汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配在第一種方法中，裝配矩陣的確定需要用戶指定，即裝配路徑上的關(guān)鍵點(diǎn)和該點(diǎn)處的元件方向要求工程師交互輸入，在發(fā)生干涉時(shí)還需要修改數(shù)據(jù)重新輸入，工作量非常巨大。而在第二種方法中，虛擬設(shè)備能夠自動(dòng)記錄裝配路徑規(guī)劃所需要的元件位置和方向信息，進(jìn)而確定裝配矩陣。這個(gè)過程是實(shí)時(shí)的、高效的，工程師能夠有時(shí)間和精力把注意力放在工藝規(guī)劃上，而不是繁瑣的交互操作上。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配

產(chǎn)品裝配分析產(chǎn)品裝配分析模塊為虛擬裝配系統(tǒng)提供一個(gè)產(chǎn)品裝配性能分析與仿真的環(huán)境，包括相應(yīng)的裝配分析、仿真工具和資源，功能是為上游功能模塊提供裝配分析、仿真結(jié)果，指導(dǎo)裝配設(shè)計(jì)的改進(jìn)。它包括裝配公差與力分析、裝配仿真與干涉檢驗(yàn)、裝配性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化三個(gè)功能子模塊。裝配仿真系統(tǒng)在獲取產(chǎn)品信息和產(chǎn)品裝配工藝信息后進(jìn)行產(chǎn)品裝配過程的仿真演示，驗(yàn)證其裝配工藝，提高工序的可裝配性，并對(duì)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)提出修正要求。具體地說，就是能進(jìn)行幾何可行性分析和機(jī)械可行性分析。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配（1）幾何可行性分析是指對(duì)于組成產(chǎn)品的各個(gè)級(jí)別的裝配體的零部件進(jìn)行集合上的干涉檢查，這里的檢查既包含有零部件在裝配體中靜態(tài)空間位置的相交性，同時(shí)也包含零部件在構(gòu)成產(chǎn)品的裝配過程中在空間上的幾何干涉檢查。（2）機(jī)械可行性分析是指能否建立起零部件之間的裝配關(guān)系，如機(jī)械手、工具是否可以進(jìn)入作業(yè)點(diǎn)，裝配操作的空間是否足夠大等。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配3影響裝配性的因素及評(píng)價(jià)方法對(duì)于一個(gè)確定的裝配工藝，其可裝配性的優(yōu)劣主要在于三個(gè)方面的特性:技術(shù)特性、成本特性和社會(huì)特性。技術(shù)特性是指裝配在技術(shù)上必須是合理可行的;成本特性是指在保證質(zhì)量的前提下應(yīng)盡可能地降低裝配成本，從而降低總的生產(chǎn)成本的特性；社會(huì)特性是指裝配要受社會(huì)因素的制約。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.3數(shù)字化裝配影響產(chǎn)品可裝配性的因素可分為三類：（1）裝配單元對(duì)可裝配性的影響。（2）裝配工藝對(duì)可裝配性的影響。（3）裝配資源對(duì)可裝配性的影響。常用的可裝配性評(píng)價(jià)方法有兩種：（1）基于規(guī)則的定性分析方法（2）基于數(shù)值的定性分析方法汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.4數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測1數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)的運(yùn)行模式質(zhì)量控制數(shù)據(jù)采集合理遠(yuǎn)程售后服務(wù)建立質(zhì)量體系CAD/CAM、PDM、ERP、制造現(xiàn)場、應(yīng)用現(xiàn)場政府部門、用戶、行業(yè)集團(tuán)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)質(zhì)量信息管理質(zhì)量體系建模有效性評(píng)估用戶持續(xù)改進(jìn)質(zhì)量體系運(yùn)行、預(yù)警和報(bào)警質(zhì)量體系運(yùn)行、預(yù)警和報(bào)警產(chǎn)品不合理仿真汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.1數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)從大的層次上可以分為硬件支撐環(huán)境層、軟件支撐環(huán)境層和應(yīng)用系統(tǒng)層。硬件支撐環(huán)境層為數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)提供硬件支撐，包括加工及檢測設(shè)備、計(jì)算機(jī)硬件、通信網(wǎng)絡(luò)等。其中，檢測設(shè)備又包括各種計(jì)量器具和條形碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。軟件支持環(huán)境為數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)的運(yùn)作提供軟件保證，包括網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、信息標(biāo)準(zhǔn)及管理規(guī)范、信息安全系統(tǒng)、企業(yè)信息門戶等。企業(yè)信息門戶為數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)與企業(yè)其它數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換提供信息通道。應(yīng)用系統(tǒng)層又可分為操作層、測量層、管理層、監(jiān)控層和決策層汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.1數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測數(shù)字化質(zhì)量管理的實(shí)現(xiàn)可對(duì)制造企業(yè)的質(zhì)量管理模式和質(zhì)量管理理念帶來巨大的變化，可以有效地促進(jìn)企業(yè)素質(zhì)的全面進(jìn)步，以及企業(yè)質(zhì)量管理水平和產(chǎn)品質(zhì)量的整體提高，大幅度降低企業(yè)的質(zhì)量損失和質(zhì)量成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭能力。其功能模塊主要包括：1）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，在ERP系統(tǒng)中根據(jù)用戶個(gè)性化要求不斷增加。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理的內(nèi)容主要分三大類：國家/國際標(biāo)準(zhǔn)、客戶標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.1數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測2）質(zhì)量設(shè)計(jì)質(zhì)量設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化質(zhì)量管理功能的關(guān)鍵。質(zhì)量設(shè)計(jì)模塊的具體功能包括：質(zhì)量設(shè)計(jì)要素接收、質(zhì)量設(shè)計(jì)結(jié)果確定、質(zhì)量設(shè)計(jì)錯(cuò)誤處理。3）質(zhì)量跟蹤與控制將質(zhì)量設(shè)計(jì)形成的一系列針對(duì)具體訂單的物料控制參數(shù)和質(zhì)量控制參數(shù)，傳送給MES中作業(yè)管理系統(tǒng)作為質(zhì)量控制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。通過分工序質(zhì)量控制，對(duì)具體物料的生產(chǎn)狀況進(jìn)行在線動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)前饋式質(zhì)量控制，使生產(chǎn)質(zhì)量始終處于質(zhì)量控制狀態(tài)中，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.1數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測4）質(zhì)量自動(dòng)判定成分判定，外觀判定，性能判定，綜合判定5）質(zhì)量分析質(zhì)量分析模塊采集產(chǎn)品的所有相關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)，以完成質(zhì)量追溯功能。通過分析相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)和質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)完成廢次品原因分析功能，進(jìn)行質(zhì)量追溯。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.1數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測2數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)1）質(zhì)量數(shù)據(jù)采集技術(shù)質(zhì)量數(shù)據(jù)的有效性是質(zhì)量管理的核心，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化質(zhì)量管理，必須首先解決質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集問題．質(zhì)量數(shù)據(jù)一般可以分為四種：（1）通過質(zhì)量檢驗(yàn)獲得的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)（2）通過質(zhì)量體系評(píng)審獲得的數(shù)據(jù)（3）過程評(píng)審和評(píng)價(jià)獲得的數(shù)據(jù)（4）與質(zhì)量數(shù)據(jù)有關(guān)的其它數(shù)據(jù)汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.1數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測2）基于質(zhì)量BOM的產(chǎn)品壽命周期電子質(zhì)量檔案技術(shù)質(zhì)量BOM是產(chǎn)品研制、生產(chǎn)、使用和服務(wù)等生命周期全過程質(zhì)量信息的一種全局視圖，它將產(chǎn)品全生命周期中各階段的各種質(zhì)量信息有序、分層、關(guān)聯(lián)地組織起來，形成產(chǎn)品壽命周期電子質(zhì)量檔案，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上各相關(guān)實(shí)體之間質(zhì)量信息的有效集成。通過電子質(zhì)量檔案，可以方便地得到質(zhì)量故障、發(fā)生原因、責(zé)任單位、造成的損失、解決措施以及各種技術(shù)文件手冊等方面的綜合信息。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.1數(shù)字化質(zhì)量管理與檢測3）數(shù)學(xué)建模技術(shù)數(shù)學(xué)建模技術(shù)是將各種現(xiàn)代質(zhì)量管理模式和技術(shù)分解、融合、抽象成數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理模式與數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)之間的映射，以便于數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行處理，這是數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)商品化的基礎(chǔ)。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.5數(shù)字化質(zhì)量檢測技術(shù)3數(shù)字化質(zhì)量檢測技術(shù)就汽車產(chǎn)品而言，汽車裝配的質(zhì)量檢測系統(tǒng)主要是包括質(zhì)量指標(biāo)、檢測方法和抽樣檢查方案的確定，質(zhì)量控制、質(zhì)量測檢單元的規(guī)劃，質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集等。在生產(chǎn)線上設(shè)置的檢測單元是組成裝配質(zhì)量檢測系統(tǒng)的基本元素，由于汽車的裝配生產(chǎn)是屬于流水作業(yè)的方式，如果僅在汽車下線后對(duì)其裝配進(jìn)行質(zhì)量檢測，那么不僅有很多零部件已經(jīng)被覆蓋，無法進(jìn)行檢測，而且進(jìn)行維修也是一件很麻煩的事情。因此，在裝配過程中設(shè)置檢測單元，對(duì)汽車的裝配質(zhì)量進(jìn)行分段檢測，過程控制，既可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行維修，又可以根據(jù)出現(xiàn)的質(zhì)量問題集中程度判斷生產(chǎn)線是否出現(xiàn)異常情況，進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，以預(yù)防質(zhì)量問題。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.4.5數(shù)字化質(zhì)量檢測技術(shù)數(shù)字化質(zhì)量檢測系統(tǒng)主要是在生產(chǎn)線上，確定檢測單元的布局，以及每個(gè)單元的工作內(nèi)容。如果把檢測系統(tǒng)看作是一個(gè)“黑箱”的話，則其輸入量應(yīng)該是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息、生產(chǎn)的工藝信息以及生產(chǎn)線的布局信息等，通過系統(tǒng)模塊的計(jì)算，輸出量應(yīng)該是質(zhì)量控制的對(duì)象和內(nèi)容以及檢測單元的布局裝配質(zhì)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)信息生產(chǎn)線工藝信息生產(chǎn)線布局信息統(tǒng)計(jì)策略檢測點(diǎn)布局質(zhì)量控制的對(duì)象和內(nèi)容汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.5數(shù)字化加工技術(shù)1數(shù)字化工藝規(guī)劃數(shù)字化工藝規(guī)劃是指在數(shù)字化制造平臺(tái)上對(duì)產(chǎn)品的工藝進(jìn)行規(guī)劃，即以數(shù)字化加工資源和工藝方法為基礎(chǔ)，通過產(chǎn)品制造特征的識(shí)別，為產(chǎn)品制定加工工藝路線，包括加工順序、資源（機(jī)床、刀具和工裝）分配、切削參數(shù)的制定、NC代碼的生成等。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.5數(shù)字化加工技術(shù)數(shù)字化工藝規(guī)劃系統(tǒng)由加工方法庫、加工資源庫、已經(jīng)工藝規(guī)劃系統(tǒng)三部分組成。1）特征識(shí)別在工藝規(guī)劃系統(tǒng)中零件的信息占有十分重要的地位，如何處理好零件的信息將會(huì)是部署工藝規(guī)劃系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。目前對(duì)于零件信息的處理比較可靠的方式就是采用特征識(shí)別技術(shù)。所謂特征識(shí)別就是從產(chǎn)品的實(shí)體模型出發(fā)，自動(dòng)地識(shí)別出其中具有一定工程意義的幾何形狀，即特征，進(jìn)而生成產(chǎn)品的特征模型。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.5數(shù)字化加工技術(shù)特征識(shí)別的基本原理是將幾何模型中的幾何實(shí)體與預(yù)定義的特征類進(jìn)行比較，確定相匹配的特征實(shí)體，從而識(shí)別出相應(yīng)的特征。特征識(shí)別過程一般步驟為：1搜索產(chǎn)品幾何數(shù)據(jù)庫，對(duì)特征的幾何和拓?fù)漕愋瓦M(jìn)行匹配；2從數(shù)據(jù)庫中提取已識(shí)別出的特征實(shí)體；3確定特征描述參數(shù)；4構(gòu)造特征幾何模型；5對(duì)能夠合并成組合特征的基本特征進(jìn)行組合。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.5數(shù)字化加工技術(shù)2）加工方法庫加工方法庫具有較強(qiáng)的企業(yè)關(guān)聯(lián)性，不同的企業(yè)所制造的產(chǎn)品不同，即使是相同的產(chǎn)品在不同的企業(yè)中所表現(xiàn)出的制造工藝也不一樣。企業(yè)的加工方法根據(jù)不同企業(yè)的加工資源針對(duì)相同的特征有可能采用不同的加工工藝，如加工孔，可用鉆頭或復(fù)合鉆來完成。因此，要建立企業(yè)加工方法庫基礎(chǔ)首先必須構(gòu)建企業(yè)制造知識(shí)庫框架。3）加工資源庫企業(yè)加工資源管理系統(tǒng)是加工工藝規(guī)劃的基礎(chǔ)，加工資源庫中包含機(jī)床、刀具、夾具以及相關(guān)切削技術(shù)等數(shù)據(jù)。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.2.5數(shù)字化加工技術(shù)4）工藝規(guī)劃在加工知識(shí)庫和資源庫構(gòu)建完畢后，就可以進(jìn)行工藝規(guī)劃了。在進(jìn)行工藝規(guī)劃時(shí)，需要以人機(jī)交互的形式對(duì)機(jī)床、夾具以及裝夾方式進(jìn)行定義。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.5.2數(shù)字化加工技術(shù)2數(shù)字化數(shù)控加工技術(shù)數(shù)字化數(shù)控加工系統(tǒng)一般由兩大模塊組成：仿真環(huán)境和仿真過程，如圖8.25所示。仿真環(huán)境由機(jī)床、工件、夾具和刀具構(gòu)成，采用CAD軟件系統(tǒng)對(duì)機(jī)床、夾具、具和工件進(jìn)行特征建模。加工過程仿真就是在加工環(huán)境中，通過數(shù)控文件對(duì)數(shù)控代碼進(jìn)行解釋，系統(tǒng)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，完成切削加工過程的仿真，包括換刀動(dòng)作、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、切削運(yùn)動(dòng)等方面汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.5.2數(shù)字化加工技術(shù)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)加工仿真環(huán)境加工仿真過程刀具模型夾具模型材料切除仿真模型運(yùn)動(dòng)仿真數(shù)控程序編譯工件模型數(shù)控機(jī)床模型汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.5.2數(shù)字化加工技術(shù)數(shù)控加工仿真能夠真實(shí)反映出加工過程中遇到的各種問題，包括加工編程的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、工件過欠切情況和刀具、夾具運(yùn)動(dòng)干涉等錯(cuò)誤，甚至可以直接代替實(shí)際加工過程的試切工作，并且提供對(duì)刀位軌跡和加工工藝優(yōu)化處理的功能。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.5.2數(shù)字化加工技術(shù)數(shù)控加工仿真過程的具體實(shí)現(xiàn)步驟（1）虛擬機(jī)床模型的建模（2）毛坯與夾具的建模（3）加工刀具的定義（4）機(jī)床參數(shù)的設(shè)置（5）定制或調(diào)用機(jī)床控制模型并添加至機(jī)床模型（6）機(jī)床運(yùn)動(dòng)調(diào)試（7）調(diào)入NC程序，設(shè)置編程方式與換刀方式，并啟動(dòng)仿真汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.3數(shù)字化工廠在汽車行業(yè)的應(yīng)用8.3.1汽車白車身規(guī)劃與仿真8.3.2數(shù)字化工廠汽車沖壓解決方案 8.3.3基于eM-Power的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋解決方案8.3.4數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線 8.3.5數(shù)字化總裝技術(shù) 汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.3.1汽車白車身規(guī)劃與仿真數(shù)字化工廠可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分布的白車身生產(chǎn)線、裝配單元和工藝過程進(jìn)行設(shè)計(jì)、規(guī)劃、方案驗(yàn)證及詳細(xì)的設(shè)計(jì)和仿真、優(yōu)化，并保證信息及時(shí)更新、交流和共享。eM-Power白車身解決方案主要由計(jì)劃包、工程包和實(shí)施及協(xié)作三部分組成汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.3.1汽車白車身規(guī)劃與仿真白車身數(shù)字化規(guī)劃與仿真主要分為四個(gè)階段，即項(xiàng)目的評(píng)估與初步規(guī)劃、工藝過程規(guī)劃、工程細(xì)節(jié)仿真以及生產(chǎn)線規(guī)劃與物流仿真。利用eM-Power軟件進(jìn)行白車身規(guī)劃仿真時(shí)的主要流程如下：（1）輸入裝配結(jié)構(gòu)和零件的制造特征（2）初始的工藝規(guī)劃（3）工藝設(shè)計(jì)（4）工藝驗(yàn)證與確認(rèn)（焊接研究）（5）工程細(xì)節(jié)仿真汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.3.2數(shù)字化工廠汽車沖壓解決方案汽車車身是由沖壓線多階段沖壓而成，在每個(gè)階段，零件都將會(huì)發(fā)生拉伸或變形。在設(shè)計(jì)階段利用有關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助軟件CAD/CAE/CAM軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和優(yōu)化。沖模設(shè)計(jì)完成后既要實(shí)際安裝試模，直至到達(dá)生產(chǎn)要求的質(zhì)量和生產(chǎn)率。數(shù)字化沖壓技術(shù)的出現(xiàn)是沖壓規(guī)劃有了虛擬的制造過程仿真，可在營造出的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行沖壓過程的計(jì)算機(jī)模擬。汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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頁8.3.3基于eM-Power的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋解決方案1.發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的工藝規(guī)劃（1）資源庫的建立（2）工藝知識(shí)庫的建立（3）CAD模型的導(dǎo)入（4）特征識(shí)別（5）工藝規(guī)劃中的其它工作汽車數(shù)字化開發(fā)技術(shù)

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