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[接上页] 1、研究目标 以国产重型机床生产企业的数字化车间生产工艺保障装备与技术集成应用示范为研究方向,研发以国产数控重型机床装备、控制系统、国产软件为主配套的、实现以适用于机械制造业高精度大型平面加工为载体的、从加工工艺→装备→零件装夹(夹具)→刀具→程序→检(量)具→入库等全程数字化加工车间的集成技术模式,通过作业计划优化调度、实时数据采集、物料自动配送及车间质量管控等功能,实现高效可靠的生产。 2、考核指标 (1)研发出重型机床数字化车间管控系统与平台,在机床制造企业投入实际生产应用。其功能涵盖车间调度优化、制造过程数据自动采集、在制品跟踪与追溯、过程监测与预警、过程控制与优化,在数据采集的实时性、移动目标定位精确性等指标方面达到国际先进水平。 (2)装配智能料架:支持零件种类≥20,实现零件自动识别、缺件自动感知、装配防错报警等功能。 (3)基于rfid的数据采集与无线数据采集终端:支持多种数据采集方式,带有本地缓冲功能,通过无线传感网络实现数据传输,传输范围覆盖整个车间。 (4)实现以国产数控系统+国产龙门镗铣床装备+国产mes软件为主、构建从产品或零件设计→工艺(参数库)→装备→零件装夹(夹具)→刀具→加工程序→检(量)具→入库等全程数字化车间集成技术与模式。 (5)产品或零件设计→工艺(参数库)→装备→零件装夹(夹具)→刀具→加工程序→检(量)具→入库等全程数字化,通过mes系统集成,任一数据查找与提取时间缩短50%,工作效率提高50%以上。 (6)在机床制造企业建立相关数据库,提高编程及仿真效率:开发加工切削用量参数库、加工设备库、刀具库、量检具库、加工程序库,采用cam软件进行自动编程,效率提高50%。 (7)高效、高精度、高稳定性的数字化加工过程:加工质量:采用数字化工厂全面解决大型平面加工的精度,表面粗糙度达ra0.8,形位公差可达下表要求:
(8)加工过程的稳定性:加工过程稳定、可控性强、精度稳定,精加工一次通过率达98%。 (9)课题牵头单位应对投入实际使用的每一个子系统和总系统的运行情况予以记录,并形成故障统计和分析报告。 (10)课题研发的各类产品、技术,在机床制造企业实际应用一年以上方可申请验收。 (11)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。 (12)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。 3、研究内容 (1)基于rfid的车间数据采集与跟踪控制:满足制造车间恶劣工况的高频/超高频rfid读写器;刀具、设备等车间环境用特种标签;基于rfid的数据自动采集;基于rfid的刀具磨损与在制品跟踪装置;基于rfid的加工与配送设备跟踪装置。 (2)大型高精度平面加工车间自动检测与传输:大型、高精度平面工件的数据自动检测与反馈技术;加工工艺、刀具、程序、夹具、检具、量具、检测等各环节信息化管理的数字化传输技术;大型高精度平面的自动化加工技术;基于国产数控系统的机床数据自动传输技术。 (3)大型高精度平面车间作业计划与工艺保障装置:大型高精度平面车间作业计划与调度优化;国产数控系统配大型或重型机床时的电缆通讯信号衰减、失真;重型零件的数字化自动运输及装卡装置;大型平面工件的高精度与机床的热变形、反向间隙的数字化控制技术;大型平面工件工艺保障装置。 (4)大型高精度平面加工车间物料配送与集成控制系统:加工线和装配线的物流仿真分析与精益单元布局;具有可视化与防错功能的装配智能料架装置;物料同步配送技术与线边供料装置;“车间-库房-线边”多级物料集中控制系统。 (5)大型高精度平面加工车间质量管控技术与装置:支持三维数字化装配引导的可视化装置;多品种混流生产快速切换装置与控制技术;加工零件在线统计质量控制;基于物联网的设备状态监控装置与系统;数控设备群可靠性分析与预防性维修决策。 4、实施期限 2013年1月-2016年12月 5、课题设置及经费要求: 拟支持1项课题,中央财政经费投入用于关键技术研究、性能测试与工艺实验技术研究,自筹与地方配套资金合计数不低于中央财政投入经费的20%。 |