數(shù)字化工廠-工程建模課件

數(shù)字化工廠小組成員：

胡登軍

胡亮

毛啟航

宋李新數(shù)字化工廠小組成員：1主要內(nèi)容總結(jié)問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析數(shù)字化工廠其他應(yīng)用數(shù)字化工廠在本項(xiàng)目的應(yīng)用數(shù)字化工廠基本理論2主要內(nèi)容總結(jié)問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析數(shù)字化工廠其他應(yīng)用數(shù)字化工廠2問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析現(xiàn)代制造需求現(xiàn)狀解決方案問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析現(xiàn)代制造需求現(xiàn)狀解決方案3問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析產(chǎn)品生命周期縮短用戶需求多樣化大市場(chǎng)和大競(jìng)爭(zhēng)交貨期成為競(jìng)爭(zhēng)的第一要素信息化和智能化人的知識(shí)、素質(zhì)和需求的變化環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)與可持續(xù)發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代制造業(yè)呈現(xiàn)新特點(diǎn)現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析知現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀4問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造工廠布局設(shè)計(jì)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)加工單元優(yōu)化工藝規(guī)劃人機(jī)工程現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造工廠布局設(shè)計(jì)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)加5問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀6問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析VR-LayoutDMVA汽車裝配船舶焊接現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析VR-LayoutDMVA汽車裝配船舶焊7問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析西門(mén)子PLM達(dá)索系統(tǒng)現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析西門(mén)子PLM達(dá)索系統(tǒng)現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)8問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀汽車航空能源電力問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析現(xiàn)代制造解決方案國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀汽車航空能源電9主要內(nèi)容總結(jié)問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析數(shù)字化工廠其他應(yīng)用數(shù)字化工廠在本項(xiàng)目的應(yīng)用數(shù)字化工廠基本理論10主要內(nèi)容總結(jié)問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析數(shù)字化工廠其他應(yīng)用數(shù)字化工廠10數(shù)字化工廠產(chǎn)生的產(chǎn)生數(shù)字化工廠的定義虛擬制造及數(shù)字化工廠實(shí)施數(shù)字化工廠的意義數(shù)字化工廠基本理論功能定位功能分析系統(tǒng)架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)數(shù)字化工廠的體系框架數(shù)字化工廠的概念及內(nèi)涵數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)與仿真工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化數(shù)字化工廠產(chǎn)生的產(chǎn)生數(shù)字化工廠基本理論功能定位數(shù)字化工廠的體11數(shù)字化工廠的概念及內(nèi)涵產(chǎn)生定義虛擬制造意義NOCAD2D設(shè)計(jì)3D設(shè)計(jì)數(shù)字模型數(shù)字化設(shè)計(jì)數(shù)字化工廠數(shù)字化工廠的概念及內(nèi)涵產(chǎn)生定義虛擬制造意義NOCAD2D設(shè)12數(shù)字化工廠的概念及內(nèi)涵產(chǎn)生定義虛擬制造意義廣義數(shù)字化工廠供應(yīng)方核心企業(yè)協(xié)作/合作方銷售方虛擬采購(gòu)虛擬訂貨虛擬定制……虛擬管理虛擬制造……虛擬協(xié)同…..虛擬銷售虛擬服務(wù)……設(shè)計(jì)性虛擬制造生產(chǎn)性虛擬制造控制性虛擬制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱力學(xué)分析動(dòng)力學(xué)分析應(yīng)力分析工藝分析工藝規(guī)劃工藝審查生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)線規(guī)劃物流仿真生產(chǎn)線優(yōu)化虛擬儀器狹義數(shù)字化工廠數(shù)字化工廠的概念及內(nèi)涵產(chǎn)生定義虛擬制造意義廣義數(shù)字化工廠供應(yīng)13數(shù)字化工廠的概念及內(nèi)涵14產(chǎn)生定義虛擬制造意義時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)間工藝規(guī)劃生產(chǎn)周期質(zhì)量規(guī)劃質(zhì)量?jī)?yōu)化配置統(tǒng)一數(shù)據(jù)成本物理原型減少更改設(shè)備人員數(shù)字化工廠的概念及內(nèi)涵14產(chǎn)生定義虛擬制造意義時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)間工14數(shù)字化工廠的體系框架15功能定位功能分析硬件架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)數(shù)字工廠CAD/PDM做什么產(chǎn)品？What?產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ERP/MES何時(shí)做？在哪里做？When/Where資源材料清單怎樣制造？How工藝設(shè)計(jì)模擬仿真過(guò)程管理電子化的工藝過(guò)程表操作資源零件數(shù)字化工廠的體系框架15功能定位功能分析硬件架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)數(shù)字15數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析硬件架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)工廠布局工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化產(chǎn)品數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)生產(chǎn)大綱設(shè)備幾何模型生產(chǎn)線，模型工藝參數(shù)，操作錯(cuò)誤記錄資源數(shù)字模型技術(shù)要求設(shè)備加工性能設(shè)備參數(shù)工藝要求工藝文檔仿真結(jié)果廠房設(shè)備工裝夾具布局圖客戶化分析報(bào)告工藝文件PERT圖GANIT圖加工指令物流、加工、操作動(dòng)畫(huà)、軌跡軌跡數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析硬件架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)工廠布局16數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析系統(tǒng)架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)產(chǎn)品虛擬裝配工藝規(guī)劃零件制造設(shè)計(jì)與分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析材料成型仿真仿真檢驗(yàn)虛擬計(jì)劃調(diào)度工廠車間生產(chǎn)線加工單元加工操作數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析系統(tǒng)架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)產(chǎn)品虛擬17數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析系統(tǒng)架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)ProductProcessResourcePPR

Hub控制信息作用對(duì)象企業(yè)資源數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析系統(tǒng)架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)Prod18數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析系統(tǒng)架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)表示層應(yīng)用控制層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層常規(guī)交互可視化虛擬現(xiàn)實(shí)工藝規(guī)劃物流規(guī)劃規(guī)劃類布局仿真裝配仿真工程類加工仿真機(jī)器人仿真人機(jī)工程布局規(guī)劃公差分析檢測(cè)仿真質(zhì)量類安全管理流程管理管理類文檔管理協(xié)同管理產(chǎn)品建模資源建模工藝過(guò)程知識(shí)庫(kù)數(shù)字化工廠的體系框架功能定位功能分析系統(tǒng)架構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)表示層應(yīng)19數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化區(qū)域裝配線工作單元緩沖區(qū)庫(kù)存區(qū)GIS配套設(shè)備操作區(qū)域數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化區(qū)域裝配線工作單元緩20數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化組件管理庫(kù)廠房布局設(shè)計(jì)設(shè)備布局工裝夾具布局資源數(shù)據(jù)組件規(guī)范組件導(dǎo)出文檔廠區(qū)面積數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)工廠規(guī)劃綱要廠區(qū)地理信息模型設(shè)備規(guī)劃綱要設(shè)備布局圖工裝夾具布局圖設(shè)備數(shù)字模型工裝夾具數(shù)字模型廠房布局圖生產(chǎn)線分部信息工藝規(guī)劃VR、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化組件管理庫(kù)廠房布局設(shè)21數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化基本內(nèi)容

設(shè)施設(shè)計(jì)

信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)公用工程設(shè)計(jì)

設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)

廠址選擇基本原則整體綜合性原則移動(dòng)距離最小原則流動(dòng)性原則空間利用原則安全原則數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化基本內(nèi)容設(shè)施設(shè)計(jì)22數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化布局形式流水線布局機(jī)群布局項(xiàng)目布局成組布局基本原則數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化布局形式流水線布局基23數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化VR車間布局實(shí)體的三維表達(dá)沉浸式交互布局支持布局的輔助功能虛擬環(huán)境的布局約束虛擬環(huán)境的仿真動(dòng)畫(huà)人機(jī)工程學(xué)校驗(yàn)物流分析數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化VR車間布局實(shí)體的三24數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化項(xiàng)目說(shuō)明工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目報(bào)告預(yù)規(guī)劃數(shù)據(jù)導(dǎo)入操作數(shù)據(jù)生產(chǎn)大綱設(shè)備分布信息項(xiàng)目配置文件工藝要求工具、零件、設(shè)備、產(chǎn)品、操作資源數(shù)據(jù)模型設(shè)備加工性能PERT、GANT、工作計(jì)劃工藝文件加工指令產(chǎn)品、設(shè)備、工具數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化項(xiàng)目說(shuō)明工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目25數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化層次性（生產(chǎn)線層、作業(yè)區(qū)、單元層單個(gè)資源層）。多資源（加工設(shè)備、人員、機(jī)器人、AGV、夾具）多輸出（工藝流程圖、工序工位公步、PERT圖、GANTT圖）可優(yōu)化

（FuzzySet、Rough

Set、ANN、GA）數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化層次性（生產(chǎn)線層、作26數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化27數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化生產(chǎn)線仿真人機(jī)工程仿真單元仿真粗略仿真（物流、工時(shí)、線平衡）生產(chǎn)線模型工藝設(shè)計(jì)工廠規(guī)劃設(shè)備參數(shù)操作錯(cuò)誤記錄仿真結(jié)果加工單元、裝配單元物物流、加工、操作動(dòng)畫(huà)、軌跡記錄、錯(cuò)誤日志生產(chǎn)大綱人際學(xué)原理生產(chǎn)線數(shù)據(jù)數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化生產(chǎn)線仿真人機(jī)工程單28數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化生產(chǎn)線仿真模塊生產(chǎn)線物流仿真(SCM)工時(shí)分配仿真(工作設(shè)計(jì)）線平衡仿真（節(jié)拍）數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化生產(chǎn)線仿真模塊生產(chǎn)線29數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化單元仿真模塊加工單元裝配單元數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化單元仿真模塊加工單元30數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化人機(jī)工程仿真模塊動(dòng)作時(shí)間評(píng)估工作姿態(tài)評(píng)估疲勞強(qiáng)度評(píng)估數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化人機(jī)工程仿真模塊動(dòng)作31數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化優(yōu)化功能制造系統(tǒng)目標(biāo)具體參數(shù)約束優(yōu)化算法控制策略評(píng)價(jià)模型系統(tǒng)建模不同方案仿真實(shí)施模型（系統(tǒng)模型、離散排隊(duì)、事件驅(qū)動(dòng)）算法（GA、啟發(fā)式搜索）目標(biāo)函數(shù)（通過(guò)時(shí)間、在制品數(shù)、設(shè)備利用率、等待隊(duì)長(zhǎng)）數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化優(yōu)化功能制造系統(tǒng)目標(biāo)32數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化優(yōu)化功能例.船臺(tái)吊裝三項(xiàng)設(shè)備組進(jìn)行組合優(yōu)化之后花費(fèi)時(shí)間減少到原來(lái)的80%。數(shù)字化工廠的功能布局設(shè)計(jì)工藝規(guī)劃仿真優(yōu)化優(yōu)化功能例.船臺(tái)吊裝33主要內(nèi)容總結(jié)問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析數(shù)字化工廠其他應(yīng)用數(shù)字化工廠在本項(xiàng)目的應(yīng)用數(shù)字化工廠基本理論34主要內(nèi)容總結(jié)問(wèn)題的提出、現(xiàn)狀分析數(shù)字化工廠其他應(yīng)用數(shù)字化工廠34數(shù)字化工廠在本項(xiàng)目的應(yīng)用項(xiàng)目簡(jiǎn)介造船工藝簡(jiǎn)介基于DELMIA的制造過(guò)程仿真Humantasksimulation&DPM數(shù)字化工廠在本項(xiàng)目的應(yīng)用項(xiàng)目簡(jiǎn)介造船工藝簡(jiǎn)介基于DELMIA35項(xiàng)目簡(jiǎn)介項(xiàng)目名稱：分段造船總段分段建造方案及作業(yè)流程設(shè)計(jì)分析技術(shù)總段分段劃分方案與分道作業(yè)平衡技術(shù)多分段多資源約束下的大型艦船作業(yè)排序與規(guī)劃技術(shù)分段快速搭載與吊裝作業(yè)流程優(yōu)化技術(shù)總段制造的全流程數(shù)字化模擬及虛擬制造技術(shù)總段裝配現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化模型構(gòu)建總段運(yùn)輸、吊裝與裝配過(guò)程模擬總段作業(yè)過(guò)程人機(jī)工程分析項(xiàng)目簡(jiǎn)介項(xiàng)目名稱：分段造船總段分段建造方案及作業(yè)流程設(shè)計(jì)分析36造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段日本：以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的總裝造船（三井千葉、住友追濱、日立有明）韓國(guó)：重視學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)造船技術(shù)（現(xiàn)代、大宇、三星、漢津和海拉）中國(guó)：學(xué)習(xí)國(guó)外造船技術(shù)（大連造船廠、廣船國(guó)際、南通中遠(yuǎn)川崎）造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段日本：以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的總裝37造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段船臺(tái)合攏平面分段制作曲面分段制作上建分段制作艏艉分段制作部件裝配零件加工分段舾裝總段組合總段舾裝造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段平面分段制作曲面分段制作上建38造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段部件裝配零件加工造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段部件裝配零件加工39造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段平面分段制作曲面分段制作造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段平面分段制作曲面分段制作40造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段上建分段制作艏艉分段制作造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段上建分段制作艏艉分段制作41造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段舾裝涂裝造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段舾裝涂裝42造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段船臺(tái)合攏造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段船臺(tái)合攏43造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段由平直的板列與相應(yīng)的骨材裝配組合而成的單層船體分段。拼板焊接縱骨安裝縱骨焊接肋板縱桁裝配肋板縱桁焊接預(yù)舾裝涂裝造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段由平直的板列與相應(yīng)的骨材裝配44造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段拼板：將從門(mén)式切割機(jī)上切割的板材拼接在一起焊接：將板材固結(jié)在一起?？v骨安裝：吊裝縱骨，將其分布開(kāi)來(lái)，同時(shí)手工搭焊?？v骨焊接：門(mén)式自動(dòng)焊接造船工藝簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介工藝流程平面分段拼板：將從門(mén)式切割機(jī)上切割的45基于DELMIA的制造過(guò)程仿真ProcessProductResource基于DELMIA的制造過(guò)程仿真ProcessProductR46基于DELMIA的制造過(guò)程仿真ProcessProductResource基于DELMIA的制造過(guò)程仿真ProcessProductR47基于DELMIA的制造過(guò)程仿真ProcessProductResource基于DELMIA的制造過(guò)程仿真ProcessProductR48Humantasksimulation&DPM動(dòng)作定義視覺(jué)分析姿態(tài)分析疲勞分析Humantasksimulation&DPM動(dòng)作定49Humantasksimulation&DPM動(dòng)作定義視覺(jué)分析姿態(tài)分析疲勞分析Humantasksimulation&DPM動(dòng)作定50Humantasksimulation&DPMDPMAssembly，作為DELMIA系統(tǒng)中一個(gè)獨(dú)特的軟件模塊，充分利用“數(shù)字樣機(jī)”的三維數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在三維基礎(chǔ)上的3D工藝規(guī)劃，并對(duì)零件的加工過(guò)程、產(chǎn)品的裝配過(guò)程、生產(chǎn)的規(guī)劃進(jìn)行3D模擬并驗(yàn)證。促進(jìn)工藝應(yīng)用水平的提高，及優(yōu)秀的工藝經(jīng)驗(yàn)繼承，實(shí)現(xiàn)真正的設(shè)計(jì)與工藝并行工程；提高設(shè)計(jì)能力，處理ECO的能力。Humantasksimulation&DPMDPM51Humantasksimulation&DPMDPMAssembly，作為DELMIA系統(tǒng)中一個(gè)獨(dú)特的軟件模塊，充分利用“數(shù)字樣機(jī)”的三維數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在三維基礎(chǔ)上的3D工藝規(guī)劃，并對(duì)零件的加工過(guò)程、產(chǎn)品的裝配過(guò)程、生產(chǎn)的規(guī)劃進(jìn)行3D模擬并驗(yàn)證。促進(jìn)工藝應(yīng)用水平的提高，及優(yōu)秀的工藝經(jīng)驗(yàn)繼承，實(shí)現(xiàn)真正的設(shè)計(jì)與工藝并行工程；提高設(shè)計(jì)能力，處理ECO的能力。Humantasksimulation&DPMDPM52Humant