離散制造生產(chǎn)過程仿真交互平臺(tái)需求說明

離散制造生產(chǎn)過程仿真交互平臺(tái)需求說明1.需實(shí)現(xiàn)的功能或者目標(biāo)：1.1采購人在招標(biāo)文件中未列明的所需輔材、附件、配件、線纜等后續(xù)將不再單獨(dú)支付費(fèi)用，招標(biāo)文件未提及但完備平臺(tái)運(yùn)行所需的其它軟硬件和改造內(nèi)容均由中標(biāo)人免費(fèi)提供并提供同等維保服務(wù)；1.2交鑰匙項(xiàng)目；1.3基于數(shù)字孿生的半實(shí)物生產(chǎn)模擬平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)離散制造流程展示和算法驗(yàn)證；1.4以諧波減速器為裝配對(duì)象，建立生產(chǎn)流程的虛擬三維空間模型并與MES、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維虛擬可視化監(jiān)控；1.5通過若干個(gè)執(zhí)行設(shè)備間的協(xié)同，結(jié)合硬件實(shí)物裝配系統(tǒng)展現(xiàn)感知、控制、優(yōu)化等算法對(duì)生產(chǎn)過程的影響，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程各類策略的可行性評(píng)估與展示；1.6通過虛擬與物理融合，即通過在三維虛擬生產(chǎn)流程漫游，查看生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)、質(zhì)量狀態(tài)、工藝參數(shù)、生產(chǎn)歷史、生產(chǎn)績(jī)效等生產(chǎn)實(shí)況和生產(chǎn)實(shí)績(jī)。名稱數(shù)量單位要求離散制造生產(chǎn)過程仿真交互平臺(tái)1套一、總體要求面向高端離散制造過程，實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)裝配、多機(jī)械臂協(xié)同作業(yè)、高質(zhì)量數(shù)字孿生模型搭建、多工業(yè)系統(tǒng)信息交互等。1.多種不同尺寸、不同型號(hào)的諧波減速器的全自動(dòng)裝配與成品質(zhì)量檢測(cè)；2.在諧波減速器的過程中體現(xiàn)多機(jī)械臂協(xié)同作業(yè)，包括通過≥2個(gè)六軸機(jī)械臂協(xié)同組裝剛輪與柔輪及通過SCARA、鎖螺絲機(jī)與六軸機(jī)械臂協(xié)同完成諧波減速器螺絲孔定位與鎖付；3.在同一條流水線上完成諧波減速器的全自動(dòng)裝配與全自動(dòng)拆解；4.配合諧波減速器裝配過程搭建高質(zhì)量數(shù)字孿生系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知與可視化及智能決策與下發(fā)；5.配合諧波減速器裝配過程實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程MES/WMS/數(shù)字孿生系統(tǒng)信息交互；6.全過程提供開放接口，硬件控制、數(shù)字孿生系統(tǒng)數(shù)據(jù)等均支持二次開發(fā)。二、具體要求1.硬件實(shí)物裝配系統(tǒng)1.1六軸工業(yè)機(jī)器人(1)軸數(shù)：六軸；(2)手腕持重：≥50kg；(3)最大工作范圍：≥1600mm；(4)重復(fù)定位精度：≤±0.05mm；(5)電源：額定輸入電壓AC220V，電源頻率50~60Hz；(6)最大負(fù)載：≥50kg；(7)本體重量：≤75kg；(8)防護(hù)等級(jí)：IP54或優(yōu)于；(9)通訊方式：TCP/IP及其他通信協(xié)議（如Profinet）；(10)抓取1)配備高精度機(jī)器視覺與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；2)配備定制抓具和末端執(zhí)行器，反射式傳感器；3)配備電缸，利用電缸夾緊和松開工件，配合機(jī)器人完成工件搬運(yùn)和裝配；4)材質(zhì)：鋁/鋼（SUS304），表面做防銹處理用于工件上下料。(11)配套仿真控制軟件，支持二次開發(fā)及數(shù)據(jù)孿生。1.2選擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂（SCARA）(1)軸數(shù)：四軸；(2)手腕持重：≥6kg；(3)最大工作范圍：≥550mm；(4)重復(fù)定位精度：≤±0.05mm；(5)電源：額定輸入電壓AC220V，電源頻率50~60Hz；(6)最大負(fù)載：≥6kg；(7)本體重量：≤23kg；(8)防護(hù)等級(jí)：IP30或優(yōu)于；(9)通訊方式：TCP/IP及其他通信協(xié)議（如Profinet）；(10)姿態(tài)穩(wěn)定時(shí)間：≤0.17s；(11)配套仿真控制軟件，支持二次開發(fā)及數(shù)據(jù)孿生。1.3鎖螺絲機(jī)；(1)鎖付螺絲規(guī)格：M3~M6；(2)適配產(chǎn)品規(guī)格（L*W）：320*320mm；(3)鎖付電批數(shù)：2把（伺服電批）；(4)鎖釘效率：0.9~1.3s/2顆釘；(5)有效行程（X*Y*Z）：400*400*100mm；(6)重量：≤35kg；(7)控制方式：控制卡+手柄；(8)總功率：1.4kW；(9)電源：AC220V，50Hz；(10)工作氣壓：0.55~0.65MPa。1.4立體倉庫(1)規(guī)格：5層5列，單格≥2000*1500*1500mm；(2)配套倉庫管理系統(tǒng)（WMS），具有基本資料（訂單管理、出入庫管理）維護(hù)功能并能實(shí)時(shí)感知庫存數(shù)量，支持庫存信息可視化與MES、數(shù)據(jù)孿生系統(tǒng)模塊間允許通過網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行信息交互。1.5機(jī)電設(shè)備機(jī)械故障檢測(cè)臺(tái)(1)轉(zhuǎn)速測(cè)量精度誤差：≤0.05%；(2)激光信號(hào)響應(yīng)時(shí)間：≤0.5s；(3)支持模擬并檢測(cè)≥5種典型的軸承故障，包括軸承內(nèi)圈、外圈、滾珠、保持架及綜合故障；(4)支持模擬并檢測(cè)≥4種典型的齒輪故障，包括點(diǎn)蝕、裂紋、磨損、斷齒；(5)負(fù)載變化范圍：0~6N.m；(6)振動(dòng)傳感器最大采樣頻率：≥100kHz；(7)信號(hào)通過兩通道同步采集數(shù)模轉(zhuǎn)換器采集；(8)支持基于路徑或非路徑采集、時(shí)域波形/頻譜分析、包絡(luò)譜解調(diào)分析、相位分析；(9)支持雙通道相位差分析&軸心軌跡、3D振型分析&3D瀑布圖、伯德圖分析&敲擊測(cè)試；(10)支持可編輯軸承數(shù)據(jù)庫；(11)支持自定義譜線分辨率；(12)支持≥3種數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式，包括UFF58、ASCII、CSV等。1.6功率計(jì)(1)通過實(shí)時(shí)監(jiān)控各機(jī)械臂及整個(gè)平臺(tái)的功耗并通過TCP/IP、總線通信等通信方式傳遞實(shí)時(shí)功率信息；(2)支持電壓AC220V、頻率50~60Hz、電流5mA~20A、數(shù)據(jù)刷新頻率≥10Hz、誤差率≤±0.4%。1.7貼標(biāo)設(shè)備(1)支持直接貼標(biāo)、推壓式貼標(biāo)、前端面貼標(biāo)、拐角貼標(biāo)；(2)標(biāo)簽規(guī)格（寬度/長(zhǎng)度）：40~165mm/50~330mm；(3)產(chǎn)線速度：0~0.4m/s；(4)工作環(huán)境1)溫度范圍：5~40℃；2)濕度范圍：相對(duì)濕度20~85%，無冷凝。(5)通訊接口：RS232、USB、多路I/O；(6)噴印分辨率：≥200dpi；(7)整機(jī)重量：≤40kg。1.8交互操作臺(tái)1.規(guī)格：長(zhǎng)寬覆蓋全物理產(chǎn)線工作范圍（約2500*3600mm）、高750mm；2.材質(zhì)：碳鋼噴塑，能支撐機(jī)械臂等設(shè)備運(yùn)行。1.9裝配線（含輸送）(1)規(guī)格：2m≤長(zhǎng)度≤3.5m、0.2m≤寬度≤0.5m，移動(dòng)載具裝有RFID芯片或條碼識(shí)別；(2)材質(zhì)1)耐磨、抗腐蝕；2)裝配線：碳鋼噴塑，能支撐機(jī)械臂等設(shè)備運(yùn)行；3)輸送帶：橡膠帶；4)線體支架：鋁型材；5)皮帶機(jī)架：鋁型材，不銹鋼（SUS304）導(dǎo)軌。(3)輸送形式：無工作臺(tái)水平輸送；(4)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1)單相負(fù)載輸出，AC220V；2)具有正反轉(zhuǎn)控制功能；3)支持過載保護(hù)；4)支持故障診斷；5)符合安全標(biāo)準(zhǔn)：IEC61508；6)通信接口：TCP/IP及其他工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)。(5)具有位置或條碼識(shí)別功能；(6)輸送線本體支持快速拆裝；(7)工作方式：電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器檢測(cè)、啟?？刂?；(8)輸送速度：0~15m/min；(9)變頻調(diào)速。1.10全過程數(shù)據(jù)可獲取、可溯源，支持二次開發(fā)。2.數(shù)字孿生仿真平臺(tái)2.1生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)（MES）：包括倉庫管理系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)與數(shù)據(jù)集成模塊，具有入庫業(yè)務(wù)、庫存調(diào)撥和虛倉管理等功能，具備導(dǎo)入幾何模型、構(gòu)建三維車間結(jié)構(gòu)和可視化動(dòng)態(tài)監(jiān)控能力，通過將信息集成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘并通過模擬仿真驗(yàn)證決策效果，最終通過數(shù)字孿生系統(tǒng)將決策下發(fā)實(shí)現(xiàn)決策交互。(1)硬件（最低配置）1)CPU：1顆英特爾至強(qiáng)3204，主頻1.9GHz，6核；2)內(nèi)存：16GBDDR43200MHz，18個(gè)DIMM插槽；3)顯卡：RTX-A4000-16G；4)硬盤：480GSSD+2TSATA硬盤；5)電源：額定輸入電壓AC220V，電源頻率50~60Hz，1250W；6)網(wǎng)卡：雙千兆；7)顯示器：55寸4K。(2)軟件1)包含管理物料數(shù)據(jù)及BOM、工藝路徑等數(shù)據(jù)；2)監(jiān)控各單元生產(chǎn)狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)及單元間物流周轉(zhuǎn)、最大運(yùn)載量等信息；3)支持維護(hù)質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)和規(guī)則；4)允許根據(jù)規(guī)則觸發(fā)生產(chǎn)訂單生成；5)允許根據(jù)所需生產(chǎn)物料的BOM、工藝路徑信息將訂單拆解為具體的工序任務(wù)；6)結(jié)合當(dāng)前各單元設(shè)備狀態(tài)、物料狀態(tài)將工序任務(wù)按預(yù)定規(guī)則分配到合適的設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)；7)允許根據(jù)分配的工序任務(wù)進(jìn)行原料需求分析并驅(qū)動(dòng)相關(guān)單元觸發(fā)物料配送；8)允許根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定的看板庫存數(shù)量進(jìn)行物料拉動(dòng)式補(bǔ)料或推送式發(fā)貨；9)允許按各類維護(hù)進(jìn)行綜合分析和可視化展現(xiàn)，直觀反映質(zhì)量關(guān)鍵問題進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。(3)提供數(shù)據(jù)開發(fā)接口，支持二次開發(fā)。2.2數(shù)字孿生系統(tǒng)(1)硬件（最低配置）1)CPU：1顆英特爾至強(qiáng)3204，主頻1.9GHz，6核；2)內(nèi)存：16GBDDR43200MHz，18個(gè)DIMM插槽；3)顯卡：RTX-A4000-16G；4)硬盤：480GSSD+2TSATA硬盤；5)電源：額定輸入電壓AC220V，電源頻率50~60Hz，1250W；6)網(wǎng)卡：雙千兆；7)顯示器：55寸4K。(2)可視化刷新率60~120FPS，可視化延遲≤10ms，數(shù)據(jù)交互上下行帶寬≥50MHz；(3)軟件1)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)對(duì)產(chǎn)線設(shè)備、生產(chǎn)、用戶等信息進(jìn)行采集，如機(jī)器人關(guān)節(jié)、傳感器信號(hào)等，刷新周期≤500ms；2)數(shù)據(jù)展示包含告警信息&訂單&設(shè)備&物料&質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（運(yùn)行、停機(jī)、待機(jī)、告警）、訂單執(zhí)行（計(jì)劃量、完成量）；3)監(jiān)控各單元生產(chǎn)狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)及單元間物流周轉(zhuǎn)、最大運(yùn)載量等信息；4)含六軸工業(yè)機(jī)器人、選擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂（SCARA）、鎖螺絲機(jī)、立體倉庫、機(jī)電設(shè)備機(jī)械故障檢測(cè)臺(tái)、裝配線等設(shè)備的數(shù)字孿生模型，支持多種不同型號(hào)的諧波減速器建模及模型間交互、模型運(yùn)行等規(guī)則的設(shè)計(jì)與調(diào)整；5)允許模擬仿真，以模型動(dòng)態(tài)渲染形式實(shí)時(shí)展示產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)并支持產(chǎn)業(yè)決策仿真推演；6)數(shù)據(jù)基于Web或HTML5標(biāo)準(zhǔn)展示且在多維度實(shí)時(shí)呈現(xiàn)產(chǎn)線信息。7)六軸工業(yè)機(jī)器人、選擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂（SCARA）配套仿真控制軟件需與數(shù)字孿生系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，確?？刂茀?shù)、控制策略等信息一致。(4)提供數(shù)據(jù)開發(fā)接口，支持二次開發(fā)。2.3全過程數(shù)據(jù)可獲取、可溯源，支持二次開發(fā)。3.激光雷達(dá)定位系統(tǒng)3.1掃描原理：機(jī)械旋轉(zhuǎn)；3.2掃描通道數(shù)：64；3.3最遠(yuǎn)測(cè)距可至200m，誤差≤5cm@0.3~1m、≤2cm@1~200m；