一种生产叶片的数字化车间施工方法技术

本发明专利技术公开了一种生产叶片的数字化车间施工方法，涉及数字化车间领域，包括以下步骤：(1)对设备进行升级改造；(2)建立数字化车间工艺布局仿真模型；(3)构建车间现场信息感知体系；(4)构建企业级协同研发平台；(5)开发面向数字化车间的生产过程信息综合集成管控中心；(6)实施计算机辅助设计系统；(7)构建机床物联系统；通过以涡扇叶片生产线集成数字化为目标，从燃机叶片数字化精加工起步，开展了涡扇叶片数字化生产，实现了对整个生产过程的智能排产、智能管控及可视，推动了生产管理的科学化。

【技术实现步骤摘要】
一种生产叶片的数字化车间施工方法
本专利技术涉及数字化车间领域，尤其涉及一种生产叶片的数字化车间施工方法。
技术介绍
目前国内涡扇的叶片生产，与国外相比还具有一定的落后性，例如：高级数控设备较多，但是由于计划调度的不合理，其利用率相对低下、设备负荷能力不清楚、叶片工艺复杂性程度高，工序耗时长、且多约束的、即时动态的任务规划通过人工方式极为困难；另外，由于叶片的工艺参数要求极高，使得不能保证由人工手写记录的工艺过程参数检验结果的准确性。叶片作为涡扇发动机的心脏，其技术和生产水平直接关系着涡扇发动机的发展，因此迫切需要建立叶片生产智能工厂/数字化车间，以对制造过程进行快速智能管控。通过以生产计划为驱动、以过程控制为核心、以可视化为手段、以集成化管理为核心的集成管控平台，实现在不断突破叶片关键技术的同时，对于叶片生产过程进行智能化控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种生产叶片的数字化车间施工方法，以涡扇叶片生产线集成数字化为目标，从燃机叶片数字化精加工起步，开展涡扇叶片数字化生产，实现对整个生产过程的智能排产、智能管控及可视，推动生产管理的科学化。本专利技术提供的一种生产叶片的数字化车间施工方法，包括(1)对设备进行升级改造；所述设备包括生产设备和生产辅助设备；所述生产设备包括数控七轴五联动加工中心、五轴加工中心、卧式加工中心、数控随动铣床、强力磨等。(2)建立数字化车间工艺布局仿真模型；(3)构建车间现场信息感知体系；(4)构建企业级协同研发平台；所述信息化研发工具包括PLM、CAD和CAPP等。(5)开发面向数字化车间的生产过程信息综合集成管控中心；(6)实施计算机辅助设计系统；(7)构建机床物联系统。更进一步的，所述步骤(2)具体包括，对产品进行初步前期规划；生产工艺规划设计；特征值设计和控制策略设计；生产线建模；仿真优化。更进一步的，所述仿真优化具体包括通过调整初步前期规划、生产工艺规划设计、特征值设计和控制策略设计和生产线建模的参数进行优化。更进一步的，所述生产线建模包括几何建模和逻辑建模；所述几何建模用于对设备进行三维实体建模；所述逻辑建模用于描述发生在特定时间不同资源对象交互活动的决策行为。更进一步的，所述步骤(3)中的车间现场信息感知体系包括，设备信息感知系统、物料监控系统和质量监控系统。所述物料监控通过带有工序条码信息的流程卡将物料和流经的工位信息结合起来。更进一步的，所述设备信息感知系统包括数据终端，所述数据终端与设备通信连接，自动侦测设备的运行状态和正在加工的产品及进度，并对延后计划进行预警提示。所述运行状态包括设备的关机、开机停工、开机调试和开机加工等。所述数据终端包括智能传感器、RFID识别装置、感应器和激光扫描器等。更进一步的，所述步骤(5)具体包括，(51)基于GIS对数字化车间进行可视化建模；对企业生产进行二维动态建模，局部关键部位三维建模。(52)构建表面处理车间GIS地图引擎；包括对车间全要素建模，并构建多分辨率地图引擎。(53)基于DMI的空间实景视图对车间进行实时监控，对车间关键设备、区域可进行实景影像监控；(54)构建数字化车间指标评价体系，针对离散制造特点，建立生产指标评价系统。更进一步的，所述步骤(51)具体包括，通过对车间的CAD数据、观测数据和属性数据进行数据处理并建立车间模型；对建立的车间模型进行可视化交互设计。更进一步的，所述步骤(53)具体包括，通过原数据库获取地图数据的安装；通过原数据库、地图数据的安装和编辑数据库得到地图数据访问；通过地图数据访问得到地图数据的检索；通过对地图数据的检索进行地图的显示；对显示的地图进行地图的测量、地图对象的拾取和地图的打印；通过地图对象的拾取获得地图对象属性的操作和地图对象的编辑。更进一步的，所述计算机辅助设计系统包括，作业计划调度模块和多层递阶分布式计划调度算法模块。通过采用以上的技术方案，本专利技术的有益效果是：通过对工厂级、车间级计划调度，设备运行过程管理、生产任务与物料追踪、生产过程监控管理，使计划、生产、调度、资源分配更加科学、准确，提高了各部门各系统间协调指挥能力，保障了生产的连续性、可控性，使生产过程数字化、智能化、透明化，实现了资源调度优化、生产全过程跟踪可视，实现了生产设备与上层管理之间的集成、生产现场生产数据资源的统一管理、使用和分析，达到对整个生产过程的智能排产、智能管控及可视，推动了生产管理的科学化。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1为数字化车间工艺布局仿真模型的示意图；图2为车间现场信息感知体系的示意图；图3为可视化建模的流程图；图4为对车间进行实时监控的框架图。具体实施方式本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。使用本专利技术生产叶片的数字化车间实现了对设备运行过程进行管理、对生产任务与物料追踪、生产过程进行监控管理，使计划、生产、调度、资源分配更加科学、准确，提高了各部门各系统间协调指挥能力，保障生产的连续性、可控性，使生产过程数字化、智能化、透明化，实现资源调度优化、生产全过程跟踪可视，实现生产设备与上层管理之间的集成、生产现场生产数据资源的统一管理、使用和分析，达到了对整个生产过程的智能排产、智能管控及可视，推动了生产管理的科学化，从而提高叶片制造行业的精益生产和智能制造能力。本专利技术的具体内容如下：1)对设备进行升级改造，以提升装备制造能力。所述设备包括生产及生产辅助设备；所述生产设备包括数控七轴五联动加工中心、五轴加工中心、卧式加工中心、数控随动铣床、强力磨等。所诉生产辅助设备包括CAXA(DNC)软件、CAPP软件、MES软件、ERP软件、后置处理通用平台软件、生产技术等软件模块。2)建立数字化车间工艺布局仿真模型；所述数字化车间工艺布局仿真模型的技术构架如图1所示，包括对产品进行初步前期规划；生产工艺规划设计；特征值设计和控制策略设计；生产线建模；仿真优化。生产工艺规划设计，生产工艺规划主要是确定生产工艺流程、生产系统的规模、构成和布局，包括加工设备的类型及数量选择与布局、物流系统的选择与设计、有关辅助设备的确定等，以便对整个生产系统进行合理的配置。生产线建模是对实际生产系统的一种抽象描述，并能反映实际生产系统的本质属性。仿真模型建立的准确度直接影响着仿真的最终结果，是生产线仿真的关键。本项目生产线仿真建模包括几何建模、逻辑建模。几何建模是指对生产线上的所有设备(加工设备、物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产叶片的数字化车间施工方法，其特征在于：包括/n(1)对设备进行升级改造；/n(2)建立数字化车间工艺布局仿真模型；/n(3)构建车间现场信息感知体系；/n(4)构建企业级协同研发平台；/n(5)开发面向数字化车间的生产过程信息综合集成管控中心；/n(6)实施计算机辅助设计系统；/n(7)构建机床物联系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种生产叶片的数字化车间施工方法，其特征在于：包括
(1)对设备进行升级改造；
(2)建立数字化车间工艺布局仿真模型；
(3)构建车间现场信息感知体系；
(4)构建企业级协同研发平台；
(5)开发面向数字化车间的生产过程信息综合集成管控中心；
(6)实施计算机辅助设计系统；
(7)构建机床物联系统。


2.根据权利要求1所述的生产叶片的数字化车间施工方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括，
对产品进行初步前期规划；
生产工艺规划设计；
特征值设计和控制策略设计；
生产线建模；
仿真优化。


3.根据权利要求2所述的生产叶片的数字化车间施工方法，其特征在于：所述仿真优化具体包括通过调整初步前期规划、生产工艺规划设计、特征值设计和控制策略设计和生产线建模的参数进行优化。


4.根据权利要求2所述的生产叶片的数字化车间施工方法，其特征在于：所述生产线建模包括几何建模和逻辑建模；
所述几何建模用于对设备进行三维实体建模；
所述逻辑建模用于描述发生在特定时间不同资源对象交互活动的决策行为。


5.根据权利要求1所述的生产叶片的数字化车间施工方法，其特征在于：所述步骤(3)中的车间现场信息感知体系包括，
设备信息感知系统、物料监控系统和质量监控系统。


6.根据权利要求5所述的生产叶片的数字化车间施工方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴大兴，刘胤桐，罗兵，郑成旭，
申请(专利权)人：四川绵竹鑫坤机械制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51