基于数字化工厂的智能电表生产线设计与优化研究

摘要

随着中国工业化进程的加速，制造业企业的生存压力不断加大。智能电表行业是典型的制造业，长期以来，智能电表传统生产线自动化程度不高，生产效率低，故障率高的问题制约着企业的发展，智能电表生产企业迫切的需要新型自动化生产线来帮助其提高生产效率，节约人力成本。工业机器人技术、自动化技术、数字化工厂技术让自动化程度更高的自动生产线的实施成为可能，也为采用传统劳动密集型生产方式的企业提供了一条很好的转型升级途径。
　　本文首先对数字化工厂的研究现状进行了介绍，全面系统地介绍了智能电表数字化工厂建设的必要性以及基于数字化工厂的智能电表生产线设计与优化研究的意义，重点介绍了国内外数字化工厂技术的研究现状以及企业的应用现状。
　　数字化工厂作为连接产品设计和产品制造之间的纽带，其本质是信息的集成。数字化工厂的关键技术主要有数字化建模技术、优化仿真技术、虚拟现实技术、软件之间的重组和集成、应用工具等。
　　为了提高本文研究的智能电表生产线的自动化程度，根据现有智能电表的生产工艺和流程，采用分模块的设计方法设计新型智能电表自动生产线。在保证完成产能要求的情况下，尽可能的减少人工使用量，使用更为廉价的自动化设备和工业机器人代替人工作业，节约生产成本的同时增加的自动生产线的可靠性和稳定性。
　　基于数字化工厂对智能电表生产线进行仿真研究，并进行人机工程分析、工业机器人路径优化、仿真过程干涉分析和设备利用优化研究。仿真优化结果表明新型自动生产线设计合理，有效避免了设备间的干涉问题，提高了设备利用率。此外，人体操作可达性良好，操作姿态和劳动强度都可以接受，处于合理范围。本文取得了对自动生产线设计有一定参考价值的结论和经验，验证了优化设计方案的有效性，数字化工厂技术在制造业领域具有良好的应用前景。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2国内外相关领域的研究现状

1.3课题来源

1.4本文的主要研究内容

第2章 数字化工厂简介

2.1数字化工厂的概念与范围

2.2数字化工厂的关键技术

2.3数字化工厂理论基础

2.4数字化工厂的运行模式

2.5数字化应用软件DELMIA概述

2.6本章小结

第3章 智能电表自动生产线设计方案

3.1智能电表自动生产线设计思路

3.2 智能电表自动生产线布局

3.3智能电表生产线方案介绍

3.4本章小结

第4章 智能电表数字化工厂仿真与优化

4.1智能电表数字化工厂模型的建立

4.2运动模型的建立

4.3运动仿真与分析

4.4智能电表数字化工厂人机工程分析

4.5 6R型工业机器人工作路径的优化

4.6仿真过程干涉分析

4.7仿真过程设备利用优化

4.8本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录