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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
惠记庄 周涛 丁凯 张雅倩 王帅 王锦豪
为丰富智能制造专业课程的实验教学内容,依据数字孪生思想,提出了一种多维模型融合的数字孪生系统模型集成方法,用于智能制造相关知识的实验教学,并以机器人上下料工作站为案例,搭建了基于数字孪生的智能制造单元实验系统。在数字孪生系统框架的基础上,对智能制造单元进行多维模型融合分析,对智能制造单元数字孪生体进行建模与分析,可以准确监控智能制造单元的实时状态,验证了基于数字孪生的智能制造单元实验系统的可行性和有效性。同时也为智能制造单元认知实验、生产过程管控实验等提供基础。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
惠记庄 王帅 朱斌
针对智能制造领域人才培养中，实践教学存在的成本高、安全保证难等问题，该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先，以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁，融合产线数字孪生技术，构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架；其次，对系统中包含的产线物理实体模型、数据采集及车间信息化平台、数字孪生产线的多维度模型及智能制造仿真实验平台展开了详细阐述；最后设计产线生产调度优化实验，验证了该数字孪生仿真实验系统的有效性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
何剑敏 羊荣金 沈孟锋
为提高工业机器人专业技能人才培养水平，打好虚实结合实验教学的基础，基于RobotStudio仿真软件及NX三维建模软件，建立了轮毂智能制造单元实验仿真平台。该平台创新设计工业机器人法兰盘末端快换夹具的SMART组件，通过四元数法完成快换夹具工具坐标标定，使工业机器人在装配不同工具时拥有相应的工具坐标，满足快换夹具下机器人运动仿真的需要。此外，平台可转换物理特性状态，使轮毂具备重力、摩擦力等物理效果，实现实物平台运行的实际效果。最后，进行轮毂制造流程TCP轨迹跟踪仿真，优化工业机器人能耗及电机功率。仿真结果表明：平台满足工业机器人快换夹具的快速响应，实现了轮毂在智能制造单元实验平台中的多任务仿真，同时可通过优化机器人程序参数，提高实物平台运行效率。
[期刊] 价格月刊
[作者]
赵红 李清蕾 袁峰
为实现智能制造企业服务化转型下客户对产品需求实现和交付时间的更高要求，考虑数字孪生的技术成本、需求实现能力和交付时间等因素，分别建立生产型智能制造企业和基于数字孪生的服务型智能制造企业的竞争性定价决策模型，对模型均衡解及仿真结果进行对比分析。研究发现：当虚实一致程度带来的效用增益高于数字孪生技术成本时，服务型智造企业才有动力投入数字孪生，但长远看技术成本的增长会被更高的服务效用所抵消；在虚实一致程度边界内外客户对需求实现能力的敏感系数变化对两类智造企业产品定价、需求和利润会产生不同影响；随着客户对产品交付时间的敏感程度增加，数字孪生缩短产品交付时间能够改善服务型智造企业因时间而导致的定价劣势。
[期刊] 财会通讯
[作者]
吕亚楠
在激烈市场竞争环境下，推动智能制造、管控成本费用、提升综合竞争实力已成为制造业企业发展过程中需要考虑的重要内容之一。文章从智能制造成本管控切入，基于数字孪生技术构建智能制造成本控制系统，明确系统具体应用架构、技术架构及数据架构，并对智能制造成本控制系统具体应用情况进行全面阐述，明确系统应用效果，以期为制造业企业智能制造过程中高效开展成本管控提供一定借鉴。
关键词：
成本控制 智能制造 数字孪生
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王佩 贺华 陈改革
结合新工科建设和课程教学内容,设计了天线制造过程三维虚拟实验。采用虚拟生产过程仿真软件Quest实现了制造过程虚拟操作和虚拟制造实验,利用Quest软件的车间三维布局与物流建模功能实现了制造过程建模、参数仿真等实验内容。虚拟仿真实验激发了学生课程学习的兴趣,增强了学生对生产技术的感性认识,能有效解决实践教学中生产装备不足的问题,取得了较好的实验教学效果。
关键词：
天线制造 虚拟仿真 实验教学 Quest
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李福 吴益飞 孔维一 王海梅 郭毓
针对自动化类机器人实验教学中理论计算抽象、实体实验复杂、环境构建困难、系统设备昂贵等问题,建设了复杂环境下智能机器人高危作业虚拟仿真实验教学平台。平台借助虚拟仿真技术,把高危复杂场景和机器人高端装备搬进虚拟实验室,在三维虚拟空间中再现智能机器人控制的核心要素,构建电力运维的复杂环境,动态呈现机器人的作业过程。实验还原度高,底层数据和模型源于科研实际,通过两个教学周期中的应用,有效锻炼了学生的创新思维与解决复杂工程问题的能力。
[期刊] 教育与职业
[作者]
曾照香 刘哲 李金亮
职业院校智能制造虚拟仿真实训基地建设顺应职业教育发展，满足了培养高水平复合型智能制造人才、助推“三教”改革、实现资源整合集聚、深化产教融合的需要。在目前的建设过程中，仍存在信息技术与职业教育教学融合不够、虚拟仿真技术在实践教学中应用水平不高、虚拟仿真基地建设标准欠缺等现实问题。为此，文章提出通过建设实训场景及平台、虚拟仿真资源、基地师资队伍以及运行管理机制等，实现新时代职业院校智能制造虚拟仿真实训基地建设的突破。
关键词：
虚拟仿真 智能制造 实训基地
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王茜 陈国达 李孝禄
针对过程控制系统课程的特点,利用Matlab软件进行了过程控制系统的仿真实验教学研究和开发,给出了基于Matlab软件的过程控制系统仿真实验方案。设计了4个仿真实验,以临界比例度参数整定法为例,给出了实验教学实践过程。该实验教学方法具有简单明了、可操作性强等特点,方便学生课下练习,能够加深学生对过程控制系统设计及系统性能分析等理论知识的理解,提高学生的动手能力及科学素养。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵海滨 刘冲 陆志国 颜世玉 于清文
将典型的两自由度欠驱动机械系统"旋转激励的平移振荡器"(TORA)作为一个基准系统进行了仿真实验的开发。介绍了TORA系统的特点和动力学方程,采用Matlab/Simulink建立TORA系统的仿真实验平台,采用PD控制器进行控制,通过改变系统的参数分析各参数对系统的影响。该仿真模型能够加深学生对TORA系统的理解,有助于欠驱动系统的理论教学和实验教学。
[期刊] 工业工程
[作者]
陈冠中 陈庆新 毛宁 俞爱林
具有ＭＨＳ（Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｈａｎｄｌｉｎｇ ＳｙＳｔｅＭ）的智能制造系统ａｇＶ（ａｕｔｏＭａｔｅｄ ｇｕｉｄｅｄ ＶｅＨｉｃｌｅ）小车及缓冲区最大容量配置优化，属于典型的非线性整数规划问题。由于约束无法用封闭形式表达，因此较难获得问题的精确解。为此，本文提出了仿真优化的方法以获得问题的近似解。首先，对ａｇＶ小车及缓冲区最大容量配置优化问题进行了描述；其次，基于ｅＭ－ｐｌａｎｔ平台建立了具有ＭＨＳ的智能制造系统仿真模型；然后，基于不同的优化目标，提出了３种仿真优化方法；最后，通过仿真试验对上述３种方法进行了分析与比较。分析表明，本文提出的方法及优化结果，可为企业配置ａｇＶ小车及缓冲区最大容量．．．
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张宇 李洪宇 王宗省
船舶智能控制课程实践环节通常需要高投入且具有较高风险，虚拟仿真技术可以为学生提供了一个低成本、无风险的学习环境。该研究设计了一套基于VRX的无人水面船智能控制虚拟仿真实验平台，构建了无人水面船模型的基本结构并确定控制算法与无人船的通信方案；针对所使用的无人船建立其运动学模型和动力学模型，并根据实验结果对模型进行修正；设计了基于反步法的轨迹跟踪控制器，对算法的轨迹跟踪效果进行系统测试。通过三维虚拟场景展示了无人船跟踪航行过程，运行效果表明该虚拟仿真实验平台为学生提供了一个安全便捷的实践应用平台，有助于激发学生的学习兴趣。
关键词：
无人水面船 智能控制 虚拟仿真 实验教学
[期刊] 工业工程
[作者]
栾世超 贾国柱 衣晓蕾 孔继利
为了成功地实施动态单元制造系统,同时考虑技术性问题(包括生产单元构建和设计、生产单元之间与生产单元内部的物料移动等)和人员问题(包括员工工资、员工雇佣和解雇等),综合研究和分析了多功能机器和多操作技能员工的动态单元制造系统的生产单元构建、生产单元之间与生产单元内部物料移动、库存和延迟生产、员工分配和柔性生产路径,创新性地提出一个整合的混合整数规划模型。通过遗传算法对数值试验求解,结果验证了新模型的可行性和有效性。
[期刊] 科技管理研究
[作者]
袁峰 李清蕾 邱爱莲
新一代信息技术环境下制造企业研发涉及更多价值主体，需要新技术推进系统集成创新和快速迭代，为全价值链的协同研发提供支持。为应对当前智能制造价值链延伸带来的研发决策离散问题，从全局角度出发，提出基于产品数字孪生体的智能制造价值链协同研发的理念。首先在界定产品数字孪生体和智能制造价值链的内涵基础上，推演基于产品数字孪生体的智能制造价值链的逻辑机制，包括形成研发闭环、实现功能重塑。其次，将产品数字孪生体与智能制造价值链相结合，借助数字孪生体的强大整合能力，基于动态采集、模型互操作、虚实空间双向感知的系统研发要求，构建具有互联、互操作、互感知特性的智能制造价值链协同研发框架。最后，从跨时空并行协同、快速迭代、研发生态3个角度，打造基于产品数字孪生体的智能制造价值链协同研发应用场景，使分布于不同时空的智能制造各价值链主体并行协同完成产品研发，以期为智能制造企业全价值链协同研发提供参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孟庆森 张宏伟 王新环
为有效提高机器人自动化产线设计、调试的效率，解决实际设备调试风险高、试错成本高等问题，以三自由度机械手包装生产线为例，设计一种基于SIMIT、PLCSIM Advanced和MCD(mechatronics concept designer)的并联机器人数字孪生虚拟调试系统，采用MCD设计并建立机器人包装数字化工作站，利用TIAPortal进行硬件配置、工艺对象组态和PLC控制程序设计，通过SIMIT仿真电气部件行为模型和数据通信，实现了包装工作站的工序流程仿真、优化。结果表明：该系统能够有效验证并联机器人运动控制，完成生产线的协同调试。
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