《模具數(shù)控編程與加工》課件-模具智能制造生產(chǎn)線

模具智能制造生產(chǎn)線項(xiàng)目1智能制造信息化系統(tǒng)認(rèn)知一、智能制造概述(1)產(chǎn)品智能化產(chǎn)品智能化是指把傳感器、處理器、存儲(chǔ)器、通信模塊和傳輸系統(tǒng)融入各種產(chǎn)品，使產(chǎn)品具備動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、感知和通信的能力，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可追溯、可識(shí)別、可定位。

(2)裝備智能化通過(guò)先進(jìn)制造、信息處理、人工智能等技術(shù)的集成和融合，可以形成具有感知、分析、推理、決策、執(zhí)行、自主學(xué)習(xí)及維護(hù)等自組織、自適應(yīng)功能的智能生產(chǎn)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化生產(chǎn)設(shè)施，這些都屬于智能裝備。

(3)生產(chǎn)方式智能化個(gè)性化定制、極少量生產(chǎn)、服務(wù)型制造以及云制造等新業(yè)態(tài)、新模式，其本質(zhì)是在重組客戶、供應(yīng)商、銷售商以及企業(yè)內(nèi)部組織的關(guān)系，重構(gòu)生產(chǎn)體系中信息流、產(chǎn)品流、資金流的運(yùn)行模式，重建新的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈、生態(tài)系統(tǒng)和競(jìng)爭(zhēng)格局。(4)管理智能化隨著縱向集成、橫向集成和端到端集成的不斷深入，企業(yè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性不斷地得到提高，必然使管理更加準(zhǔn)確、更加高效、更加科學(xué)。

(5)服務(wù)智能化智能服務(wù)是智能制造的核心內(nèi)容，越來(lái)越多的制造企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到從生產(chǎn)型制造向生產(chǎn)服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型的重要性。二、智能制造信息化系統(tǒng)(1)現(xiàn)場(chǎng)層現(xiàn)場(chǎng)層主要包括生產(chǎn)制造過(guò)程中所用到的各類生產(chǎn)設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備，它是底層生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基本來(lái)源。

(2)基本控制層該層主要是指車間基礎(chǔ)控制系統(tǒng)，包括可編程序控制器(ProgrammableLogicController，PLC)、分布式控制系統(tǒng)(DistributedControlSystems，DCS)和分布式數(shù)控(DistributedNumericalControl，DNC)等。(3)監(jiān)視控制層監(jiān)視控制層通過(guò)組態(tài)將基本控制層的數(shù)據(jù)可視化。

(4)執(zhí)行層在執(zhí)行層最主要的應(yīng)用是制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem，MES)。

(5)計(jì)劃層在計(jì)劃層，主要是企業(yè)資源計(jì)劃(EnterpriseResourcePlanning，ERP)系統(tǒng)和產(chǎn)品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，PLM)系統(tǒng)。項(xiàng)目2智能制造生產(chǎn)線認(rèn)知一、智能制造的概念智能制造是新一代信息技術(shù)（5G通信技術(shù)）與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合并貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行和自適應(yīng)的新型生產(chǎn)方式。

二、智能制造生產(chǎn)線的概念

在自動(dòng)生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上融入新一代信息技術(shù)、人工智能，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行和自適應(yīng)等功能，從而具備了制造柔性化、智能化和高度集成的特點(diǎn)。三、智能制造生產(chǎn)線的基本構(gòu)成1.智能產(chǎn)品(裝備)(1)自動(dòng)化傳送設(shè)備這是指在生產(chǎn)線上按照生產(chǎn)任務(wù)要求，自動(dòng)完成物料從原位置移動(dòng)、搬運(yùn)、傳送到指定位置的自動(dòng)化設(shè)備，主要包括托盤(pán)式、懸掛式、傳輸帶式傳送設(shè)備以及自動(dòng)導(dǎo)引車等，如圖3-1～圖3-4所示。(2)工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器。(3)產(chǎn)品條碼讀寫(xiě)設(shè)備RFID射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification，RFID)是一種通信技術(shù)，它可通過(guò)無(wú)線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)須在識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸的設(shè)備，如圖3-?11～圖3-?12所示。(4)CNC自動(dòng)化加工設(shè)備CNC(ComputerNumericalControl)自動(dòng)化加工設(shè)備，一般是指數(shù)控機(jī)床，是裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。(5)各種傳感器及自動(dòng)開(kāi)關(guān)傳感器(transducer/sensor)是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)或其他所需的信息輸出形式，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。(6)SCADA監(jiān)控及采集模塊SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制的簡(jiǎn)稱。(7)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)為自動(dòng)化的原材料及加工成品的存取倉(cāng)庫(kù)，是物流倉(cāng)儲(chǔ)中出現(xiàn)的新概念，主要由立體貨架、有軌巷道堆垛機(jī)、出入庫(kù)托盤(pán)輸送機(jī)系統(tǒng)、尺寸檢測(cè)條碼閱讀系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備組成項(xiàng)目3FRID技術(shù)與智能倉(cāng)庫(kù)認(rèn)知一、RFID技術(shù)的概念和基本組成

射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是一種無(wú)線通信技術(shù)，類似于條碼掃描，RFID由閱讀器、應(yīng)答器（電子標(biāo)簽）、控制器、天線、通信設(shè)備及應(yīng)用軟件組成，利用RFID閱讀器讀電子標(biāo)簽傳輸數(shù)據(jù)。1.應(yīng)答器（電子標(biāo)簽）由耦合元件于芯片組成，每一個(gè)標(biāo)簽具有唯一電子編碼，附著在物體上用于讀寫(xiě)器識(shí)別。2.閱讀器3.控制器對(duì)閱讀器（讀寫(xiě)器）芯片工作進(jìn)行控制，與應(yīng)用軟件通信。4.天線、通信設(shè)備

接收和發(fā)射信號(hào)二、智能倉(cāng)庫(kù)的概念和基本組成智能倉(cāng)庫(kù)利用智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的高層合理化、存取自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)單化。智能倉(cāng)庫(kù)由倉(cāng)位組成，每個(gè)倉(cāng)位上安裝由光電開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)的黃色燈和橙色燈同時(shí)亮表示倉(cāng)位由物品，處于存儲(chǔ)狀態(tài)，當(dāng)某倉(cāng)位處于空置狀態(tài)時(shí)只有黃色燈亮。每個(gè)倉(cāng)位上還配置RFID芯片，安裝在機(jī)器人手爪上的讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)頭讀取倉(cāng)位上物品電子碼。項(xiàng)目4MES認(rèn)知一、MES簡(jiǎn)介

智能生產(chǎn)線MES是部署在計(jì)算機(jī)上的切削加工智能制造單元的控制系統(tǒng)。它對(duì)單元上的數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、測(cè)量?jī)x、料倉(cāng)等設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，并顯示所檢測(cè)的數(shù)據(jù)。同時(shí)將所檢測(cè)的數(shù)據(jù)上報(bào)給計(jì)算機(jī)，將計(jì)算機(jī)發(fā)出的任務(wù)和命令下發(fā)給生產(chǎn)設(shè)備。一、MES模塊和功能

1)BOM模塊，包括EBOM和PBOM兩個(gè)子模塊。

2)排程管理模塊，包括排程和程序管理兩個(gè)子模塊。

3)設(shè)備監(jiān)視模塊，包括機(jī)床、機(jī)器人、料倉(cāng)、監(jiān)視和報(bào)警等子模塊。

4)測(cè)量刀補(bǔ)模塊，包括測(cè)量和刀補(bǔ)兩個(gè)子模塊。

5)測(cè)試模塊，包括機(jī)床測(cè)試、機(jī)械手測(cè)試、料倉(cāng)測(cè)試和手動(dòng)試切等子模塊。

6)設(shè)置模塊，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、機(jī)床設(shè)置、產(chǎn)線設(shè)置、用戶管理和日志等子模塊。三、MES的排程管理BOM模塊的功能1)EBOM在PDM軟件界面完成EBOM內(nèi)容的生成和下發(fā)之后，再在EBOM界面的左下方單擊“獲取EBOM”按鈕，即可獲取PDM軟件生成的EBOM結(jié)構(gòu)樹(shù)，單擊結(jié)構(gòu)樹(shù)上的具體圖號(hào)，即可展示該圖號(hào)的信息，如圖6-13。2)PBOM在PDM軟件界面完成PBOM內(nèi)容的生成和下發(fā)之后，再在EBOM界面的左下方單擊“獲取PBOM”按鈕，即可獲取PDM軟件生成的PBOM結(jié)構(gòu)樹(shù)，單擊結(jié)構(gòu)樹(shù)上的具體圖號(hào)，即可展示該圖號(hào)的信息，如圖6-14。3)工藝卡在