面向智能制造仿真实验的产线数字孪生建模

针对智能制造领域人才培养中,实践教学存在的成本高、安全保证难等问题,该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先,以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁,融合产线数字孪生技术,构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架;其次,对系统中包含的产线物理实体模型、数据采集及车间信息化平台、数字孪生产线的多维度模型及智能制造仿真实验平台展开了详细阐述;最后设计产线生产调度优化实验,验证了该数字孪生仿真实验系统的有效性。

“双碳”背景下钢铁新产线选址的环境结合度评价——以中国宝武为例

为准确测度“双碳”(即碳达峰、碳中和的合称)背景下具体工业门类选址与环境体系的结合发展实效,通过研究钢铁新产线的选址取向及环境关切转变,提出新产线选址的环境结合度评价框架。通过数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)模型计算环境-经济效率,通过动态综合评价模型揭示时间序列上效率的变化特征,以构建一套钢铁新产线选址的环境结合度评价方法,进而对中国宝武钢铁集团部分生产基地开展实证分析。评价结果为上海宝山基地的环境结合度最高。研究表明:环境结合度是“双碳”背景下钢铁新产线向既有基地选址时主要的环境关切,而环境结合度的评价框架和评价方法可有效表征连续时间序列上既有基地与所在城市环境体系的互促共进态势,对大型钢企未来选址新产线具有一定指导作用。

科教产教融合下的线上线下混合教学改革与实践——以视觉传达设计专业为例

随着科学技术不断进步,数字化教学也迎来了高速发展的时代。在新文科建设的背景下,提出打破学科壁垒,强调跨学科、跨专业、产教+科教融合的特点对旧有学科进行拓展与再创造。阐述了科教产教融合下的线上线下混合教学改革的意义,提出了科教产教融合下的线上线下混合教学改革举措,旨在深化“科教+产教”融合,实现专业教育与实践教学全覆盖。

基于混合式教学模式的智能产线运营与管控课程教学研究——以长春职业技术学院机电学院为例

混合式教学模式可以充分结合线上学习和线下课堂教学的优势,利用信息技术和互联网资源为师生提供多样化的学习方式和教学资源。基于此,文章介绍了混合式教学模式的内涵,针对智能产线运营与管控进行教学方案设计,分析智能产线运营与管控混合式教学模式的实践路径和成效。

数字孪生智能产线的实践教学研究——智能制造专业实践课程教改探索

智能制造专业是高校新工科重点发展方向,为了满足智能制造人才的培养要求,重庆工商大学建设了以智能制造为主题,以市场为导向,以提高生产效率为理念的数字孪生智能产线实践课程体系。通过将智能管理、数字孪生、先进制造等技术和理念贯穿到产品设计、产线设计、加工制造、仓储管理、物流服务等各环节,实现数字孪生体与产品生命全周期相对应的仿真模拟,构建完整的智能制造专业实践课题系统。依托学校学科优势和科研实力,开展智能制造实践教学模式研究,设计了合理的实践教学内容、丰富的教学资源、因材施教的教学模式,为社会和国家培养优秀的智能制造技术人才。

桌面型智能产线实验装置的设计与研制

针对“传感与检测”课程中实验教学的需求,研制了一款桌面型智能产线实验装置,该装置模拟了一条小型生产线,各检测单元传感器安装于装置主体指定位置,结合设计的控制系统及检测算法,将各类典型传感器融入到各个检测环节,能够实现对模拟工件的宽度、高度、颜色、重量以及自带字符等特征信息的检测和显示。同时,该装置能够进行手动实验和自动实验模式,结合设计的实验内容,不仅可以用于以传感器为主线的传感与检测实验教学,还可以用于以PLC为主线的控制系统实验和以系统设计为主线的综合创新实验等教学,是一款具有典型性、多样性、趣味性且具有较高普适性的桌面型实验装置。

基于产线数据驱动建模的锂离子电池分容技术

针对简化电池分容工序的需求,提出了一种基于产线数据驱动机器学习建模的锂离子电池分容容量精准预测技术。采用2万余条源自同一锂离子电池制造产线的数据,应用四种非线性机器学习算法,分别探索了锂离子电池分容前产线监测数据与其分容容量之间的相关性。所有回归模型中,CatBoost算法模型表现出最优的容量预测精度,其测试集预测结果的均方根误差仅占标准容量的0.32%。此外,经过模型特征参量贡献度统计分析发现,OCV2和卷芯质量是分容容量预测的关键影响参数。

基于生产性实训导向的智能制造产线搭建与应用研究

项目通过对襄阳职业技术学院智能制造专业群实训基地现有数控机床、工业机器人等设备的改造,围绕典型零件加工工艺过程形成智能制造产线,并结合产线开发生产性实训项目,为智能制造工程实践教学活动的开展提供设备和资源。通过该项目的实施,为同类院校智能制造产线的软硬件建设及资源开发提供借鉴。

基于信息物理系统的智能产线构建方法

为了实现智能产线的高效构建和灵活重构,使产线具备通过工业软件定义制造过程的能力,提出了一种基于信息物理系统(CPS)模型的智能产线构建方法。通过将自动化设备或装置改造为单元级CPS,再由单元级CPS构建产线级CPS,实现了设备控制逻辑与产线调度逻辑的解耦合。通过在信息空间对产线虚体的建模与接口设计,实现软件对物理产线制造过程的定义。以实际智能产线构建案例,分析该构建方法的有效性。

工业机器人在机械制造自动化产线上的应用

工业机器人是典型的机电一体化装置,是先进制造业中不可替代的重要装备,在多个领域有着广泛应用。本文介绍了工业机器人的基本概况,阐述了工业机器人的工作原理,分析了工业机器人在机械制造自动化产线上的应用案例,为研究工业机器人在其它场景的应用和推广提供参考。

基于产线链动需求的双绞龙组合式胡椒脱皮机设计与验证

胡椒脱皮传统单机作业模式在解决机械化脱皮的同时,因工艺环节未能串联阻碍了胡椒初加工产线技术的发展。为进一步提升链动加工效益,本文设计了基于产线链动需求的双绞龙组合式胡椒脱皮机,通过对双绞龙核心部件的应力应变模拟,表明其结构设计安全可靠,双绞龙组合式胡椒脱皮机在实际应用中能够稳定、高效地完成脱皮工作,符合现代工业对设备效能和可持续性的要求;试验验证结果显示:产线主输送速度在0.8~2.2 m/s,绞龙组合转速为500~700 r/min时,胡椒脱皮机的脱皮率能够稳定达到95%以上,且果核破损率小于3%。基于产线链动需求的双绞龙组合式胡椒脱皮设计模式,能够与胡椒初加工配套的其他生产设备联动,符合产业化生产趋势方向。

袋装螺蛳粉自动化包装生产线设计

随着袋装螺蛳粉销量与日俱增,已有的自动化程度较低的袋装螺蛳粉自动化生产线难以满足越来越多的订单需求,为了实现更高产量、更高效率,设计了一条袋装螺蛳粉自动化包装生产线,该生产线采用模块化设计,设计了各模块的机械机构,使用PLC设计生产线的控制系统。该自动化包装生产线可实现袋装螺蛳粉的自动化上料、分拣、包装等环节。

基于PLC电气控制的非标自动化产线改造方案

文章围绕基于PLC电气控制的非标自动化产线改造展开研究,明确了改造的设计目标,提出了改造方案的应用原则,分析了改造方案的难点和问题,并提出了一系列有效策略,旨在为非标自动化产线改造提供保障.

井下工具产线的标准化设计与实现

本文从井下工具的生产工艺流程进行分析,介绍了井下工具的标准化产线的设计与实现过程,充分考虑了生产过程的兼容性、精密性、可靠性。技术上利用设备的可快速更换性及相似功能设备的共用性实现了不同规格产品的自动化生产。将视觉识别、精密抓取、精确定位等机器人技术与产线数据自动采集、分析、处理、可视化等数字技术有机融合起来,实现了产线标准化运行。同时,产线采用精确的扭力控制技术和水压测试技术,提升了产品的质量,保证制造过程稳定、受控。

新能源汽车装配产线模块化管理方法研究

针对新能源汽车装配产线零部件模块线下替换出错率高的问题,提出一种零部件模块化管理方法。通过阐述模块化中采用大批量定制设计技术和产品数据管理技术的原理,结合某新能源车企的实际数据,实现了零部件模块的线上化管理,解决了新能源汽车装配产线零部件模块替换容易出错的问题,为后续车型的设计与开发提供了可便捷使用的部件模块资源库。

壁板安装工艺在军用飞机部总装产线的运用与优化

本文对军用飞机部总装配线线壁板安装工艺现状进行了深入探究,对当前工艺中存在的缺陷进行分析,有针对性地提出优化策略。通过完善定位技术、优化安装流程及引入自动化与智能化设备等措施,目的是促进壁板安装精度与效率的提高。本研究对于军用飞机部总装产线工艺优化具有一定的理论与实践意义,有利于促进我国军用飞机制造水平的提高。

船舶管子柔性产线控制系统设计与实现

随着先进制造技术不断提升迭代以及产品质量追溯管控要求,船舶管子制造也由传统粗放的生产模式不断向自动化生产模式演变,众多船厂逐步实现并推广,以便消除制造效率与焊接质量等方面的瓶颈。为了提高产线自动化水平,应不断优化和改进相应产线控制系统。结合现场实际调研需求,梳理管子自动化产线制造工艺,并从系统功能、数据库设计、系统集成等方面进行研究与实现,以满足管子自动化产线任务接收,对具有限定条件的柔性管加工生产线精细化管理。通过任务的合并标序,完成无序上料到有序生产的能力建设。通过全周期的监控并控制自动化产线,实现安全、有序、高效的无人化生产。

电机部装生产线平衡策略研究

电机产品装配分为部装和总装两部分,是电机生产制造过程中的2个关键环节。部装车间的生产过程涉及各类零件、工装、工具、检测设备等,生产管理难度较大,目前存在均衡性差、调度迟缓、效率低等诸多问题。本文针对电机制造企业部装装配生产线存在的问题,通过对现有生产线进行详细分析,在精益生产和智能装配背景下,以提高生产效率,提高生产线的抗扰动能力为核心目标,针对电机部装生产线平衡策略进行研究。

基于改进DNN网络的电装产线质量预测方法

随着航空机载电装模块功能多元化、尺寸精细化、器件复杂化程度的不断提升,对SMT产线电装质量提出了新的挑战,目前SMT产线生产过程普遍存在产品质检数据关联性较差,产品质量分析滞后及预测性差等问题,而传统的统计分析方法无法有效提取海量无序数据中的知识和规律,提出一种基于深度学习的电装质量预测方法。首先,构建质量评价方法,确定电装质量的影响因素;其次,利用主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)对质量数据进行预处理,剔除非相关特征;然后,引入DNN网络,构建电装质量预测模型,利用BFO-PSO优化算法搜寻网络的最优隐含层层数及节点数;最后,通过航空电装产线实际制造数据进行仿真测试,验证了所提出方法的有效性和科学性。

航空电子设备数字化柔性调测产线设计与实现

航空电子设备具有小批量多品种、高度综合化、功能指标多、产品组成复杂的特点,其调测数字化、自动化和柔性化非常重要。针对航空电子设备生产调测产线数字化、自动化和柔性化需求,提出一种数字化柔性调测产线建设方法,包括产线设计思路、软硬件设计等,同时,着重介绍了通用适配器设计、多通道射频矩阵设计、全自动装夹适配台设计等主要技术。该产线已应用于多型航空电子设备的调测生产,生产效率高、自动化程度高,具备可柔性换产能力,并缩短了产品的调测交付周期,降低了调测生产成本。