信息化助推装备制造业工艺创新.pdf

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1、第五届国防科技工业先进制造工艺技术创新研讨会莫欣农2011年6月28日上海CAE优化设计CAE分析对象CAD设计模型CAER结果CAE网格模型有限元解算器CAE载荷模型零部件配合公差50+/50+/--0.10.1Block370+/-010.1Block2220+/220+/--??????100100+/100+/-020.2Blklock13尺寸公差变化的模拟仿真(MonteCarlo方法)3s3s100+/100+/--0.20.2Block10.13%0.13%99.73%100-0.+0.22Simulation1Simulati

2、on2Simulation3Simulation4100.0599.93100.0199.794电脑重复大量的模拟制造仿真(MonteCarlo方法)模拟次数=100002315计算质量特征指标(CTQ)CTQchar6零部件尺寸公差变化对CTQ的影响偏差分布曲线：平均值平均值=220.03=220.03Ñ正态分布Ñ伯松分布-3s+3s219.85公称值220.21=220公差范围公差范围=0.36=0.367零部件尺寸公差变化对CTQ的影响Block1Block3Block350+/50+/-010.148%Block2+0.21Block

3、270+/-0.128%220-0150.15Block324%Block1100+/-0.28人功计算与MonteCarlo方法模拟的区别制造偏差统计三种方法+=50.00+/-150.00+/-1100.00+/-?°最坏情况方法:100+/-2.0(LimitStack)°均方根方法:100+/-1.414°蒙特卡洛方法:100+/-1.039提纲1.工艺仿真提高产品质量2.知识管理积累工艺经验3.过程模拟优化作业计划4.信息集成增强装备能力10工艺仿真优化工艺规划11提纲1.工艺仿真提高产品质量2.知识管理积累工艺经验3.过程模拟优化

4、作业计划4.信息集成增强装备能力12工艺数据的关联方式产品树布局工艺工艺树工厂布局树+版本A产品版本A-版本B+版本A版本B生产线A‐版本B工序10生产线B+组件A工序20工作站I‐装配件B工步1工作站II组件I工步2Drawing组件IIDrawing特征焊接1资源资源树焊接2+库A-库B工具A工具BUnitI库分类UnitII13工艺对象结构化数据模型ó全部相关数据附加在工艺结构上ó工艺和工序完全在版本的控制之下属性工艺RevARevB工序10工序20工步1工步214结构化工艺编制总工艺和工艺性审查主制工艺辅助工艺工序引用的用于数控编程资

5、源和出工步卡工艺数据形式化自动生成文本形式的工艺规程该工序加工的零件模型或工艺简图规定该工序使用的：该工序用到的工装设备、人员、工时、卡具等材料等自动生成文本形式自动生成文本形式的工艺卡片的工艺文件目录工艺资源库工艺资源统一数据库；可视化管理。资源共享，数据唯一；组合查找。工艺资源库夹具刃具量具机床设备切削参数结构化工艺模型的优点ó工艺对象包含产品对象、设备对象、资源对象，实现数据同步ó工艺对象的属性包括人员、工时、材料、检验等信息，便于统计ó同类工艺对象构成工艺库，便于重复利用和参考ó根据不同条件定义不同版本工艺的有效性ó相同工艺根据配置条

6、件选择不同的工序提纲1.工艺仿真提高产品质量2.知识管理积累工艺经验3.过程模拟优化作业计划4.信息集成增强装备能力19车间布局设计与优化资源对象库自动更新资源树2D平面布置图利用资源库可以方便地直观地完成设备资源在车间内的布局,自动建立和更新资源树，并可作为三维布局的基础。20工艺生产过程仿真21工时分析MTM表实现准确的工时评估。22产能分析产量分析系统分析：全部在制品的数量缓冲区使用情况瓶颈分析生产线平衡生产线平衡:ò根产根据产品和系产系列产品的混合批量ò考虑制造和资源条件ò自动的或人工地平衡生产线24成本分析预估生产线的硬/软件设计、

7、安装、调试成本2#生产线当前的硬/软件使用成本利用成本管理模块，计划人员可以估算和监控与资源相关的硬件成本和人力成本。25工艺过程仿真的效益ó提供三维虚拟产品及工场布局,协助工艺流程规划ó缩短整体工艺流程规划时间ó通过编辑修改工艺流程，评估该工艺规划能否达到生产进度要求ó重复利用其他产品的已有的工艺流程规划ó不同部门人员从相同平台上获得统一的工艺规划信息ó有效地积累和共享团队知识提纲1.工艺仿真提高产品质量2.知识管理积累工艺经验3.过程模拟优化作业计划4.信息集成增强装备能力27数字化工艺的主要内容在虚拟环境中在现实拟环境中ò零件制造设计工

8、艺aaaa落实工艺©零件工艺编制©加分析加工分析ò工厂设计与优化ò生产管理©NC编程©离散事件模拟分析©车间监控©生产线设计©工厂设计和分析©实时数据收集©模具冲压