虛擬工廠規(guī)劃中的關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、當(dāng)今，中國已經(jīng)成為一個制造業(yè)大國，各式各樣的工廠如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，因此中國贏得了世界工廠的稱號。工廠的發(fā)展極大程度的改變了人們的生活，并強(qiáng)有力的推動了中國的現(xiàn)代化進(jìn)程。為了方便對工廠進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，使工廠能夠快速適應(yīng)市場變化的需求。從而，對工廠規(guī)劃技術(shù)的研究成為了當(dāng)前的熱點(diǎn)。
　　 在傳統(tǒng)的規(guī)劃過程中，規(guī)劃通常都是借助實(shí)物設(shè)備來完成的，這種規(guī)劃方法要求時間長、費(fèi)用高，準(zhǔn)確性差，不能靈活及時對一個方案進(jìn)行修改，延長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周

2、期。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工廠規(guī)劃中的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)規(guī)劃和制造模式，在進(jìn)行實(shí)際布局生產(chǎn)之前，先在虛擬環(huán)境中模擬現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求，用虛擬模型代替實(shí)際設(shè)備進(jìn)行試驗，對其工藝流程和生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行計算和評估，得出一個最優(yōu)化的解決方案，從而降低了研發(fā)周期和規(guī)劃成本，使企業(yè)在市場競爭中有快速的反應(yīng)能力，使企業(yè)立于不敗之地。
　　 本論文在描述虛擬工廠規(guī)劃系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，介紹系統(tǒng)的設(shè)計框架和功能模塊，隨后介紹了系統(tǒng)開發(fā)過程中用到的一些關(guān)鍵算法和技

3、術(shù)，并結(jié)合生產(chǎn)流水線設(shè)計的實(shí)例對系統(tǒng)做一個更深入的了解。本文的主要工作如下：
　　 (1)論文介紹了用于開發(fā)虛擬工廠規(guī)劃系統(tǒng)的虛擬實(shí)驗室，介紹實(shí)驗室的硬件設(shè)備和平臺結(jié)構(gòu)，并簡要的描述了平臺的工作原理。
　　 (2)介紹了虛擬工程規(guī)劃系統(tǒng)的總體架構(gòu)。系統(tǒng)有兩個功能模塊組成：虛擬仿真模塊和模型庫管理模塊。論文把系統(tǒng)的架構(gòu)分成三個層分析。系統(tǒng)界面層：介紹了界面和渲染窗口的設(shè)計；應(yīng)用層：介紹系統(tǒng)場景圖的設(shè)計和離散事件處理的原理技

4、術(shù)實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)層：介紹了模型庫管理系統(tǒng)和場景數(shù)據(jù)的存儲。
　　 (3)介紹了在系統(tǒng)設(shè)計中使用的一些關(guān)鍵技術(shù)；如路徑規(guī)劃、人物運(yùn)動、碰撞檢測、立體顯示等技術(shù)。探討了這些技術(shù)在系統(tǒng)中應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)。
　　 (4)本文介紹了流水線在工廠生產(chǎn)中的優(yōu)勢和應(yīng)用，并描述了流水線仿真在虛擬規(guī)劃系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)和原理。
　　 (5)論文的最后，使用虛擬工廠規(guī)劃系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)規(guī)劃，組建了一條簡單的生產(chǎn)流水線，并對流水線實(shí)行生產(chǎn)仿真操作。