復雜裝備智能制造中的關鍵共性技術研究與應用推廣
本項目核心技術獲中國輕工業聯合會科學技術進步獎二等獎。 1、項目簡介 本項目所指復雜裝備主要為復雜動力機械裝備及其關鍵零部件,如汽輪機、壓縮機等。 本項目針對復雜裝備制造企業技術準備時間長、效率低、制造過程模式自動 化程度低、協調能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤島現象等實際情況, 研發了集數字化設計、制造和智能化監控管理為一體的設計制造管理系統。項目 重點突破了復雜裝備智能化制造過程和工藝參數優化、工藝工裝設計自動化、數 控機床生產的數字監控管理智能化、基于短距離無線通訊(Zigbee)技術的生產信 息雙向傳輸、自適應在線排產優化等關鍵技術,為研發設計制造集成管理系統提 供了技術支撐。 2、創新要點 (1)將開放式裝配建模技術應用于產品的研發中,創立了模型的 UML 表達 方式、裝配體特征、裝配配合公差分析和系統的裝配層次分析等,完成了產品的 結構設計、零件與裝配的聯動設計、裝配仿真分析,并建立了產品及其關鍵部件 的數字樣機。開放式裝配建模方法更有效地指導產品由整體構思到樣機設計的整 個過程。 (2)提出了面向數字化預裝配的分層干涉檢測算法,該方法把干涉檢測過 程分為粗檢測、半精檢測、精確檢測三層,通過逐層檢測,大大加快了干涉檢測 的速度,提高了檢測的精確度,有助于預裝配中優化裝配序列的快速生成。 (3)基于虛擬產品開發管理技術 VPDM,研究并解決了機械裝備虛擬數字樣 機開發中的數據交叉、耦合和冗余問題; (4)基于工程知識和多視覺特征模型,提出了一種裝配優化序列規劃方法。 利用直接裝配關系圖表達產品幾何信息、設計信息、制造信息和裝配信息等,通 過產品特性和操作環境的評價因素,構建裝配先后關系,從可行裝配序列中選擇 最優裝配序列,更好地幫助設計師完成裝配設計并做出正確決定。縮短了產品研 發時間,保證產品準時投放市場。 3、效益分析 目成果廣泛應用于多家裝備制造企業,其中 4 家企業利用該技術提高生產效 率 20%~30%,按時交貨率從 63%左右提高到 90%以上。近三年企業總計新增利 潤 6.1663 億元,新增稅收 3.3804 億元,新增銷售 28.058 億元。減少了 80%以 上的生產管理人員 4、推廣情況(已推廣企業) 本項目成果已在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司、江蘇南370 方機電股份有限公司、無錫市安邁工程機械有限公司等生產企業得到成功應用。 授權專利: 1.數控機床刀具的在線管理方法 201010129780.1 2.車間加工設備群加工運行優化的方法 200910031198.9 3.數控機床監控方法 201110430626.2
江南大學
2021-04-13