虚拟制造技术在钢管生产领域的应用研究.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第30卷第3期 ．2007年5月 ●应 用 与 开 发 虚拟制造技术 在钢管生产领域的应用研究 杨 仙 ，高金燕 ，朱晓红 ，刘 才2 (1．河北工业职业技术学院，石家庄 050091；2．燕山大学，河北 秦皇岛066000) 摘 要：虚拟制造是对真实产品制造的动态模拟，是一种在计算机上进行而不消耗物理资源 的模拟制造软件技术。在虚拟制造的分类和核心技术的基础上，针对钢管生产领域提出了虚 拟制造的概念，并对其在钢管生产领域的应用进行了探索研究。 关键词：虚拟制造；动态模拟；建模；仿真；焊管；热轧无缝钢管；冷拔钢管；轧辊 中图分类号：TP391．9 文献标志码：A 文章编号：1001—3938(2007)03—0041—03 0 引 言 字化制造，仿真多种制造方案，评估各种生产情 景，通过仿真制造来优化产品设计和工艺设计 ，以 虚拟制造 (VM，VirtualManufacturing)是一种 便做出正确决策。 新的制造技术，它以信息技术、仿真技术和虚拟现 1．1．2 以生产为中心的虚拟制造 实技术为支持，具有建模和仿真环境，可使钢管从 以生产为中心的虚拟制造是将仿真能力加到 生产过程、工艺计划、调度计划、后勤供应以及财 生产计划模型中，以便快捷地评价生产计划，检验 务、采购和管理等一系列环节中形成一种集成的、 工艺流程、资源需求状况以及生产效率，对产品的 综合的制造环境。虚拟制造是对真实产品制造的 “可生产性”进行分析与评价，对制造资源和环境 动态模拟，并且在真实产品的制造活动之前，就能 进行优化组合，通过提供精确的生产成本信息对 预测产品的功能以及制造系统状态，从而做出前 生产计划与调度进行合理化决策，从而优化制造 瞻性的决策和优化实施方案。 环境和生产供应计划。 1．1．3 以控制为中心的虚拟制造 1 虚拟制造的分类与核心技术 以控制为中心的虚拟制造是将仿真能力加到 控制模型中，提供模拟实际生产过程的虚拟环境， 1．1 虚拟制造的分类 使企业在考虑车间控制行为的基础上对制造过程 广义的制造过程不仅包括产品的设计加工、 进行优化控制，即将机器控制模型用于仿真，其 目 装配，还包含 了对企业生产活动的组织与控制。 标是优化实际生产过程，改进制造系统。 从这个观点出发，可以把虚拟制造划分为以设计 1．2 虚拟制造的核心技术 为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和 虚拟制造的核心技术是以三维数字化计算机 以控制为中心的虚拟制造三种类型。 模型为基础，以产品工作时的虚拟环境为依托，以 1．1．1 以设计为中心的虚拟制造 产品的关键动态性能为对象，以现代仿真理论和 以设计为中心的虚拟制造是将制造信息加入 仿真工具为手段，以寻求产品最优化设计为 目标 到产品设计和工艺设计中，并在计算机上进行数 的一种现代的设计支撑技术，如图1所示。 · 基金项目：国家 自然科学基金项 目； 河北省攻关课题资助项 目) 维普资讯