虚拟制造技术在铸造生产中的应用研究

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1、清华大学博士学位论文虚拟制造技术在铸造生产中的应用研究姓名：李彤申请学位级别：博士专业：材料加工工程指导教师：吴浚郊2002.4.1中文摘要近年来，利用计算机技术改造铸造生产是铸造技术的一个重要发展趋势。随着先进制造技术的发展，出现了虚拟制造技术。由于后者通过对制造全过程中的产品制造性、经济性等方面的问题进行计算机仿真分析和预测，可以增强企业各级决策和控制能力。因此，对虚拟制造技术在铸造行业中的应用进行研究，具有重要的工程实用价值和一定的理论意义。厂本论文从铸造企业的实际需求出发，开发了虚拟铸造生产平台，并对其中的关键问题及其在铸造企业中的集成应用进行了研究。研究开

2、发了通用生产数据统计分析模块。提出了虚拟铸造生产平台中仿真模型调度控制的数据结构，使该平台可方便地在不同铸造企业中进行集成。根据铸造生产的特点提出了以企业生产信息数据库为数据基础的车间作业计划生成算法，并利用该算法开发出翅逃丛。提出了将月-3ttn.益m工翔CAE)分析与生产过程仿真相结合，预测产品生产过程中各工序环节质量波动情况的研究思路。针对虚拟制造技术在铸造厂这土}i`a中的应用进行了研究。在第一汽车集团公司第二铸造厂的砂处理系统改造中进行了应用集成，通过仿真分析为该厂的砂处理系统改造提供了具体的依据。结合山西国际铸造有限公司的砂芯立体仓库方案设计，进行了利用

3、虚拟制造技术在生产系统方案设计中的应用研究，通过仿真分析帮助企业选择最合适的设备和系统设计实施方案。子将虚拟铸造生产平台在山西国际铸造有限公司进行了集成应用。找出了该厂现有生产系统的薄弱工艺环节，提出了相应的解决措施，分析了该厂为逐步达到其最大生产能力所需解决的设备、工艺等方面的问题，并对生产系统在不同阶段能够达到的生产能力进行了预测。将车间作业计划模块与该厂的制造资源计划(MRPII)系统进行衔接，根据主生产计划制定车间作业计划，并利用仿真模型进行预演来去除其中潜在的问题，从而提高生产控制的有效性。工程应用的结果表明，虚拟铸造生产平台可以帮助企业进行析、改造、设计

4、以及日常生产管理等工作，具有较好的推广前景节系统”关键词:虚拟疵，生八程仿真，生产计划AbstractInresentyears,computertechnologyhasbeenwidelyappliedincastingproduction.Withthedevelopmentofadvancedmanufacturingtechnology,theconceptofVirtualManufacturing(VM)arises.Toitgreatattentionhasbeenpaidbyfoundrymenworldwidebecauseofitsimport

5、anceuponthesimulationandanalysisineverystageofproductionpriortothestartofrealmanufacturing.Accordingtotherequirementsofpracticalengineeringapplication,aframeworkofVirtualFoundryProductionPlatformhasbeendeveloped.Thekerneltechnologiesoftheplatformhavebeenstudiedandsomepracticalapplicati

6、onhasbeenrealized.Astatisticalanalysismodulehasbeendevelopedtocollectdataforthesimulationmodelofthevirtualfoundryproductionplatform.Thestructureofcontrolandorganizationofsimulationmodelhasbeendesignedinordertoapplytheplatformindifferentfoundries.Accordingtothecharactersoffoundryproduct

7、ion,ashopfloorschedulingmodulehasbeendevelopedonthebaseofthedatabaseofEnterpriseResourcePlanning(ERP)software.AresearchmethodwhichcombinesComputerAidedEngineering(CAE)withproductionsimulationtoforecastcastingqualityduringproductioncycleshasbeendesigned.Theresearchanddevelopmentinupgr