智能制造单元级智能监控技术研究及应用

为解决离散制造过程中智能制造单元级监控困难、手段落后等问题,对智能制造单元级智能监控技术进行研究。阐述智能单元组成和齿轮连线单元需求,构建智能单元KPI指标体系,对实时数据采集及监控数据等关键技术进行分析,结合齿轮连线单元实际布置情况,实现智能单元系统的现场部署。应用结果表明:该技术实现了齿轮连线单元的数字化、智能化管理,减轻了车间管理人员的管理和统计工作量,提高了齿轮连线单元智能化水平。

枪弹自动化包装设备控制系统

为解决目前国内枪弹包装行业自动化程度、生产效率低的问题,结合机械结构与控制系统硬件,设计一套基于PLC的枪弹自动化包装设备控制系统。对枪弹自动化包装设备的应用现状进行分析,简介其功能及工作原理;介绍以PLC为核心的控制系统硬件设计,说明控制系统的体系结构;介绍控制系统软件的方案设计,说明系统各组成部分控制模式。测试结果表明:该系统运行稳定、安全可靠、故障判断准确、数据采集实时;包装结实,适宜运输、储存;系统自动化程度和工作效率得到有效提高。

复杂网络环境下的智能物流调度系统

为解决机械加工车间物流手段原始、网络情况复杂等导致的问题,对机械加工车间智能仓储物流调度系统进行设计。依据机械加工车间对生产物流管控的特别业务需求,通过对系统所需各模块的设计和集成,结合生产线物料配送的执行过程,提出智能仓储物流调度系统的设计实现方案。结果表明:该系统可实现机械加工车间生产物流业务的精益管控,能有效促进物料配送以及智能制造能力提升和转型升级。

延期部件自动装压药生产线控制系统设计

为保证自动化生产系统的安全、可靠运行,基于EtherCAT工业总线和Beckhoff控制器构建了控制系统平台。实现5通道高精度伺服压力控制、高速安全药剂称量关键技术。控制系统完成了全线生产过程控制,基于该系统的生产线已经成功实施。结果表明:该平台满足系统对控制精度、响应快速性和安全可靠的要求,使用效果良好。

炸药共晶工程自动化的几种方法

为批量生产高能量、低感度炸药,对炸药共晶工程自动化的几种方法进行研究。介绍2种快速且可放大的炸药共晶方法及其目前应用情况,结合实际生产情况,分别对喷雾干燥法和研磨法进行工程化制备流程设计。结果表明,2种方法均有一定的实际应用价值。

爆炸逻辑网络自动精密挤注装药工艺装备技术

针对当前爆炸网络装药生产现状,以沟槽式爆炸网络自动挤注装药技术为突破口,提出一种新型的、适应自动化生产的沟槽式爆炸网络精密装药生产工艺设备解决方案。介绍某爆炸网络装药生产过程中的具体工艺要求及技术指标,确定设备整体结构及电气控制系统设计,阐述基于产品CAD模型自动寻点功能实现机理和方案。结果表明:该方案能实现爆炸逻辑网络自动精密挤注装药,突破自动寻点瓶颈,并已成功应用于国内某厂的爆炸网络装药生产中。

基于数字孪生的质量管控技术研究进展

为解决一般的智能制造方案对产品质量控制时效性差、问题溯源效率低、不可预见性差等问题,提出一种基于数字孪生的质量管控技术。介绍数字孪生技术在产品质量管控中的应用及当前数字孪生模型构建所需要的关键技术,将当前质量管控技术路线与数字孪生驱动的质量管控方法进行比较。结果表明:将该技术引入复杂产品装配质量控制中,可实现复杂产品装配质量控制过程中的高性能、高一致性、可靠装配。

基于视觉引导的弹部件高效自动排序技术

针对延期体、枪弹弹壳、弹头等弹部件的高效自动排序需求,基于视觉引导的工业并联机器人自动抓取系统进行自动排序技术研究。通过机器视觉自动识别弹部件位置,引导并联机器人抓取工件后自动调整工件姿态并快速排序放置。运用该视觉引导排序技术的枪弹装配及延期雷管装配自动生产线已投产。结果表明:该排序方式效率高、漏装反装失误率极低;柔性化水平高,可适应不同长度、外形的弹部件;生产线的整体效率和运行可靠性大幅提高。

基于物联网的科研设备管理系统研究与应用

针对科研单位普遍存在的对科研设备的运行、使用、维护等多维状态的感知力不强、可控度不高、及时性较差等问题,从提升科研设备管理水平的需求出发,为科研单位的科研设备管理工作提供可靠、实时、有效的系统支持。开展针对科研设备的物联网应用技术、综合管理技术、态势监控技术研究,构建科研设备管理系统,实现科研设备的实时联网、综合管理、态势监控,提升科研设备的数字化、科学化综合管理水平。

基于实时数据采存分析的数字孪生车间研究及实现

为解决传统制造企业数字化能力建设不足,对车间运行状态的监控和科学管理方面缺乏有效底层软件支撑的问题,开展基于实时数据采存分析的数字孪生车间研究及实现。建立生产车间人、机、料、法、环等现场关键要素的数字化模型;通过建立生产计划管理模块和生产执行管理模块实现生产制造全生命周期的过程管控;通过数据采集与监控系统的建立实现制造现场实时数据的采存分析和监控;通过质量数据与产品的绑定建立质量管理与分析。结果表明:数字孪生车间的研究及实现过程完成了车间生产制造数据的收集、整合与监控,实现制造车间数字化转型和智能化提升。

一种卧式多腔室连续捏合装备的应用

为实现捏合设备的连续捏合、安全装填,设计一种卧式多腔室连续捏合的装备。各腔室温度、功能桨叶转速、喂料速度直接影响产品的装填质量、装填密度以及设备产能。结果表明:随着物料配方的不同,对各功能桨叶的有效组配、桨叶外形的优化、各腔室物料网板的选择能有效提高产品捏合的均匀性和捏合质量。

欧洲某硝化纤维素连续化制备工艺研究

为提高硝化纤维素的生产效率与安全性,分析俄罗斯企业连续化制备工艺。从原材料、工艺线改造、配套装置的改进以及安全性分析等方面,对以喀山火炸药兵工厂为代表的新型硝化纤维素自动化生产线进行介绍。结果表明:经历改造后该生产线使劳动生产率提高了10%~15%,提升了安全生产,为我国火炸药行业自动化生产线及包装工艺线的升级改造提供了参考。

银行保管箱智能存管控制系统

针对传统银行保管箱存储方式的弊端,设计全自动保管箱智能存管控制系统。根据银行保管箱的使用要求,分析控制系统需求要点,完成硬件平台框架的搭建,提出程序设计的要点和需要的功能模块,并已在多个实际项目中得到验证及应用。验证结果表明:该控制系统实现了银行保管箱的全自动智能存储,具有全天24 h自助存取、私密性高、操作便捷、管理方便、可扩展性强等优点。

二维慢烤模型点火位置及其温度的理论推演

为理论分析凝聚炸药慢速烤燃过程,并为慢速烤燃点火点位置研究奠定理论基础。根据炸药的热传导理论方程,利用叠加原理和分离变量法,将炸药非反应性热传导项与自热反应热传导项拆分,推导得到凝聚炸药二维慢速烤燃模型的温度分布解析解。计算并分析了自热反应温度场随时间和炸药尺寸的变化规律。根据慢烤试验结果,对理论计算得出的点火点位置、点火温度及时间进行了验证。研究结果表明:理论确定的点火时间、点火点位置与试验测量的点火时间、点火点位置相符。炸药自热反应最高温度所在位置随其尺寸的增加,由中心移动至边缘角落。随着试验时间的增加,自热反应温度分布趋于稳定。就尺寸为∅76×190 mm的RDX炸药而言,发生点火时自热反应温度分布与点火前80000 s时的自热反应温度分布一致。

集成式工艺规划与车间调度的研究综述

阐述集成式工艺规划与车间调度(integrated process planning and scheduling,IPPS)在现代制造系统中的重要性;从工艺规划、车间调度、IPPS等方面进行问题概述;分别对IPPS、多目标IPPS、分布式IPPS问题的研究现状进行系统综述;总结IPPS已有研究所存在的问题,并对其发展趋势进行展望。

炸药压制成型机参数采集系统开发

为进一步实现质量控制与安全生产,研制一套炸药压机参数实时采集系统。基于压机控制系统和传感器,利用高级语言编程从压制过程实时读取相关参数并在人机界面显示,操作人员可实时观测压制过程的工作参数,以便自适应调整参数控制药柱质量、监测压机运行状态并做应急预案。结果表明:该压机参数采集系统性能稳定、操作简单方便,满足参数采集、存储、显示功能。

数字化与可视化柔性机加单元管控系统

针对目前多数机加车间存在的信息交互能力不足、生产管理效率低下、可视化程度低等问题,基于OPC UA数据交互技术与虚拟监控技术,设计并实现以4台机床为加工核心的自动化和柔性化数控机加单元管控系统。使用Unity3D软件搭建单元实时监控模块,借助通信技术与柔性调度技术,以提升机加单元数字化与自动化能力。结果表明:该系统能提高机加单元管理与调度能力,解决信息展示与交互程度低的问题,促进车间加工效率的提升。

一种军工车间生产安全风险管控的解决方案

针对军工制造企业自动化程度低、作业现场人员多、安全监管力度不足,生产安全管控各自为政、缺乏整体规划等一系列突出问题,提出了一种生产安全风险管控的解决方案,包括生产现场安全风险感知、网络传输、数据中心、安全风险管控四个部分,实现了对生产安全风险因素的评估、分析、监控、预警及联动处置。该解决方案在某军工制造企业得到了应用及验证,结果证明:方案能实现军工制造企业生产过程中安全风险的“可知可控”,有效降低引发安全事故的几率,满足企业“安全、绿色”的智能制造目标。

激光修复PCrNi3MoVE钢组织与力学性能研究

针对PCrNi3MoVE钢制炮用受损零部件的高性能修复需求,研究用30CrNi2MoVA钢粉末激光修复PCrNi3MoVE钢的组织演化与力学性能。结果表明:激光修复PCrNi3MoVE钢沉积态的显微组织从基材区到修复区,顶部存在显著变化,组织明显不均匀。修复试样的抗拉强度达(1 085±9)MPa,冲击韧性为(56±10)J/cm^(3),均高于PCrNi3MoVE钢基材锻件标准,伸长率为7.5%±1.5%,略低于锻件。修复试样的断裂方式为韧性断裂,冲击断裂方式为准解理断裂。

基于工业互联网的高危产品装配生产线智能管控平台设计

为解决高危产品装配生产过程中生产质量控制差异大、资源调度困难、材料和数控设备利用率低、企业整体制造水平不高等问题,对高危产品装配生产过程智能管控平台进行设计。依据高危产品生产行业生产线精益生产管控的特别业务需求,通过对平台所需各系统的设计和集成,结合生产线生产的执行过程,详细介绍高危产品装配生产线生产过程智能管控平台的设计及实现方法。结果表明:该平台可实现高危产品生产行业装配生产线的精益管控,有效促进高危产品生产企业的能力提升和转型升级。