汽車裝配線多層次、多信息融合的3D虛擬監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、近年來汽車市場競爭日趨激烈，用戶個性化需求不斷提高，汽車生產(chǎn)方式正由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向大規(guī)模、小批量、多品種、快節(jié)拍的柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，這使汽車制造向數(shù)字化、智能化、可視化發(fā)展成為必然趨勢。本文旨在針對汽車裝配線具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多層次、設(shè)備種類多樣化、工況環(huán)境復(fù)雜多變、大量多源異構(gòu)信息并存等特點以及全息、實時、透明的生產(chǎn)管控需求，研發(fā)汽車裝配線多層次、多信息融合的3D虛擬監(jiān)控系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計算機圖形圖像技術(shù)相結(jié)合，以友好的3D人機交互方式實

2、現(xiàn)汽車裝配生產(chǎn)深度而高效的可視化管理，提高汽車生產(chǎn)裝配過程管理的透明度和便捷性，進而為可持續(xù)生產(chǎn)和工藝優(yōu)化決策提供支持。本文具體研究工作如下：
　　首先，基于汽車裝配線可視化監(jiān)控的需求分析和系統(tǒng)目標設(shè)計分析，建立了汽車裝配線多層次、多信息融合的3D虛擬監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)，分別設(shè)計了3D實時可視化管控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、運行模式、功能結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。然后根據(jù)設(shè)計的系統(tǒng)架構(gòu)，針對其中兩個關(guān)鍵技術(shù)，整線制造信息集成處理技術(shù)和制造場景3D可視化

3、同步實現(xiàn)技術(shù)分別開展研究。
　　在制造信息集成與處理方面，根據(jù)汽車裝配線特點和多維信息感知需求，提出了多源異構(gòu)信息的采集策略，設(shè)計了面向多層次監(jiān)控的信息集成方案；針對多層次多維度狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)特性，提出了基本狀態(tài)和復(fù)合狀態(tài)的狀態(tài)特征識別方法；針對復(fù)合狀態(tài)融合識別難題，提出一種支持向量機與證據(jù)理論相結(jié)合的多信息融合技術(shù)，并通過數(shù)值案例驗證了其有效性。
　　在汽車裝配線制造場景3D可視化同步實現(xiàn)方面，分別研究了實景監(jiān)控靜態(tài)場景和

4、動態(tài)場景的同步映射與優(yōu)化技術(shù)。靜態(tài)映射研究通過制造對象三維建模、靜態(tài)虛擬場景構(gòu)建、場景光源優(yōu)化、靜態(tài)模型優(yōu)化等技術(shù)優(yōu)化復(fù)雜制造場景的3D靜態(tài)顯示；考慮制造過程的動態(tài)變化特點與管控實時性要求，為解決場景動態(tài)顯示的同步性難題，提出了裝備系統(tǒng)動態(tài)特征與工藝行為邏輯并行驅(qū)動的模型行為控制技術(shù)與場景顯示前饋控制方法，實現(xiàn)基于實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的系統(tǒng)動態(tài)同步監(jiān)控。
　　最后，以摩擦驅(qū)動的汽車總裝滑板輸送線及其自動導引車（Automated Guid