数字化车间的构建策略

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1、机械设计与制造第9期250MachineryDesign＆Manufacture2009年9月文章编号：1001-3997（2009）09-0250-02数字化车间的构建策略李世杰张艳蕊（河北工业大学机械学院，天津300130）ConstructionstrategyofdigitalworkshopLIShi-jie，ZHANGYan-rui（HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China）【摘要】数字化车间技术是数字制造技术的关键技术之一，是数字

2、化制造技术在生产制造领域的重要应用。在详细分析数字化车间内涵的基础上，对数字化车间进行了总体设计，设计了数字化车间软件构架，最后提出了数字化车间构建策略。关键词：数字化车间；建模；构建策略【Abstract】Thedigitalworkshoptechnologyisoneofthekeytechnologyofthedigitalmanufacturetechnology，istheimportantapplicationofdigitalmanufacturetechnologyintheproducingmanufacturefield.B

3、asedonthedetailedanalysistheconnotationofthedigitalworkshop，itcarriesonthewholedesigntothedigitalworkshop，designthesoftframe，atlastproposetheconstructionstrategyofthedigitalworkshop.Keywords：Digitalworkshop；Modeling；Constructionstrategy中图分类号：TH16，TP278文献标识码：A1引言分，使不

4、同人员在不同阶段得到不同的仿真模拟力度。经过分析，把数字化车间软件分为以下四个层次：数字化车间层、数字化生近年来网络技术和信息技术的飞速发展，使传统的制造业及产线层、数字化加工单元层、数字化操作层，数字化车间TOP-制造技术发生了革命性的变化，新思想、新概念和新的制造模式及DOWN结构，如图1所示。技术层出不穷。目前涌现的与制造业相关的制造理论、方法、技术（设备）和管理模式主要有：成组技术（GT）、单元制造系统（CMS）、柔性制造系统（FMS）、物料资源计划（MRP）、企业资源计划（ERP）、现代集成制造系统（CIMS）、虚拟制造（VM）、可重构制造系统（Re-configur

5、ableManufacturingSystem，RMS）、精益生产（LP）和数字制造技术等，其中，数字化车间技术是数字制造技术的关键技术之一，是数字化制造技术在生产制造领域的重要应用，已成为先进制造技术在实际制造过程中的实现基础。它改变了传统的规划设计理念，将设计规划从经验和手工方式，转化为计算机辅助数字仿真与优化的精确可靠的规划设计，它在时间、质量和成本方面体现出重要的意义。图1数字化车间TOP-DOWN结构2数字化车间的内涵2.1数字化车间层数字化车间是指以制造资源（Resource）、生产操作（Opera－对车间的设备布局和辅助设备及管网系统进行布局分析，对tion）和产

6、品（Product）为核心，将数字化的产品设计数据，在现有设备的占地面积和空间进行核准，为车间设计人员提供辅助的分实际制造系统的数字化现实环境中，对生产过程进行计算机仿真析工具。优化的虚拟制造方式。数字化车间技术是在高性能计算机及高速2.2数字化生产线层网络的支持下，采用计算机仿真与数字化现实技术，以群组协同这一层要关心的是所设计的生产线能否达到设计的物流节工作的方式，它概括了对真实制造世界的对象和活动的建模与仿拍和生产率，制造的成本是否满足要求，帮助工业工程师分析生真研究的各个方面。从产品概念的形成、设计到制造全过程的三产线布局的合理性、物流瓶颈和设备的使用效率等问题，同时也

7、维可视及交互的环境，在计算机上实现产品制造的本质过程（包可对制造的成本进行分析。括产品的设计、性能分析、工艺规划、加工制造、质量检验、生产过2.3数字化加工单元层程管理与控制），通过计算机数字化模型来模拟和预测产品功能、这一层主要提供对设备之间和设备内部的运动干涉问题，并性能及可加工性等各方面可能存在的问题。可协助设备工艺规划员生成设备加工指令，再现真实的制造过程。在数字化车间的设计和规划阶段各种类型的人员所关心的2.4数字化加工操作层层次有所不同，所以将数字化车间的模拟仿真力度进行层次的划