制造系统工程与电机单位

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时间:2018-08-02

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1、制造系统工程与电机单位文摘在制造系统工程内适当地解释电机单位,他们必须以一种恰当的方式被定义,描述并应用于建立电机工程的过程。本文介绍了优秀实务经验电机单位是如何可以被精确地模拟,如何在电机工程的过程中使用,以及这些数据是如何描述电机单位能在工具和交换格式内组成,以及电机单位如何可以发展成为可在电机工程过程中重复使用的。因此,本文在工程制造系统的过程内如何有效并且合理正确运用电机单位提出了一些建议。1、动机在最近几年,工程制造系统(EP)由于变化的经济、技术条件发生了巨大变化。工程活动引起的份额成本在制

2、造系统整体生命周期成本中增加了。因此,今天制造公司对降低工程成本感兴趣(1)。减少成本可以通过几种方式可以达到,其中一个最被认可的方式是通过省略和互连不同的工程活动缩短EP。但这活动是很难完成的(2、3)因为EP缩短至关重要的是确保在不同的工程活动对应应用和发展工程构建开发上的一致性。另一个经常讨论的问题,EP不得不应付的是需要创造更多带有EP的柔性制造系统[4]。最大的灵活性是宣布可能的产品、应用技术、使用资源。但是这些灵活性要求违背了缩短工程过程既增加产品品种又增加技术的复杂性、增加弹性的生产制造系

3、统的目的。在过去几年,解决这个问题,熟知的机电一体化被改变为装备制造业系统[4]。基于电机单位(MU)和电机工程过程(机电),似乎有可能降低工程效益和时间,然而却可以增加制造系统的灵活性。MEP认为客户的项目工程独立和客户的项目工程依赖工程活动之间是有区别的。独立的工程项目活动考虑的是如何定义活动不变系统和在不变的积木建立接口定义如何建立MU。这个项目工程措施将使用/重用在工程学科交叉工程过程之内MU。如在上方的图1所描述。图1:MEP和MU之间的依赖性MEP的缩短和生产系统柔性的提高很大程度上依赖于M

4、EP中的使用方法。该应用基于一系列问题(参见图1下方)。第一个记录工程信息的结构组成和反映工程过程类型的工程信息。它宣称模拟电机单位要绘制出来不同的工具和MEP的内部交换格式。这组问题会在本论文的第234部分提及。第二个问题是处理独立工程过程的项目内的MU应用。这里MU信息结构做出的基本动作及其在整个工作流程机电整合支持的基本动作的数量是相关的。在此基础上可以优化工具。这会在第5部分和第6部分提及。第三个问题考虑在该工程中独立机电MUs应用,在第七节中会探讨重新利用的MUs是如何演变的。2、MUs建模原

5、理MUs的想法不是新的[5]。在制造系统工程(6、7)时已经被考虑。同时这个观念也有标准的文件[8]。在控制系统工程中,MU将被理解为多种机械,电气,相关组件的控制器。这一组合有着特殊目的是确保整体的系统单位。因此,电机系统被视为Mus的层次结构[7]。在最低水平的层次结构,所谓的基本块建立一个能量型,材料型的控制系统的信息流量(即制造过程),致动器、感测器与信息加工单位。在更高的层次MUs连接着高层次处理信息单元的低层次。图2:MU的信息结构在MEP中,MUs被认为是不同工程原则的和独立性相结合的独立

6、功能单位。在MEP内MU被看作依赖信息而不同的涉及信息又可以分类的不同的工程学科信息组一致的组合。这些信息的分类可以遵循工程学科相关的[9]、植物结构相关[20],[13]或相关的数据结构。但是所有的这些方法都不是完整的。必须将他们结合起来。在图2中产生的结构描述(在这个数字中的大写字母用于描述数据映射的信息,到后来所描述的存储结构。)。指定的信息集包含了六个主要支干:•过程控制数据由像信号名单和变量定义(A)的所有控制数据包括控制代码和控制任何种类的代码规范(B)和信号信息的有关信息组成。•机械数据(

7、C)覆盖所有的关于机械施工包括几何运动学数据的信息。•电动、气动、液压数据(D)描述MU的电动、气动、液压建设包括不同类型及其插头的线路和连接。•拓扑数据(E)覆盖MUs和设备的层次。他们对构建和层级之间的接口给出了观点。•功能描述数据将对MU有一个功能性的描述。它包括相关职能参数(F)和技术描述和指南(G)和不受控制得(H)功能模型和MU的控制行为(我)。•最后,通用的数据(J)总结了更深一步组织上,技术上、经济上和其他文件资料。它们覆盖例如文章代码和制造商身份和地址,重量和MU大小,为电器,电力,费

8、用信息和用户使用手册提供了参考信息。建立另外的数据集是为了确保不同数据的集一致。例如,通用数据的尺寸信息须与几何描述的尺寸信息,电源资讯又要符合电动、气动、液压数据。3计算机辅助工具中的电机单元模型在MEP中,MUs使用的支持工具是西门子公司(SiemensAG)硅镁质自动化设计师(10,11)。西门子自动化设计者(AD)遵循数字电子工程,从规划阶段CAD制图数据到自动化解决方案的配置,提高了操作寿命。它允许机械零件,电力系统,自动植物工程

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