汽車裝配線多層次、多信息融合的3D虛擬監(jiān)控關鍵技術.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)轉向大規(guī)模、小批量、多品種、快節(jié)拍的柔性生產(chǎn)轉變，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)結構多層次、設備種類多樣化、工況環(huán)境復雜多變、大量多源異構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)技術與計算機圖形圖像技術相結合，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，分別設計了3D實時可視化管控系統(tǒng)的體系結構、運行模式、功能結構和網(wǎng)絡拓撲結構。然后根據(jù)設計的系統(tǒng)架構，針對其中兩個關鍵技術，整線制造信息集成處理技術和制造場景3D可視化

3、同步實現(xiàn)技術分別開展研究。
　　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，提出了多源異構信息的采集策略，設計了面向多層次監(jiān)控的信息集成方案；針對多層次多維度狀態(tài)信息的關聯(lián)特性，提出了基本狀態(tài)和復合狀態(tài)的狀態(tài)特征識別方法；針對復合狀態(tài)融合識別難題，提出一種支持向量機與證據(jù)理論相結合的多信息融合技術，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。靜態(tài)映射研究通過制造對象三維建模、靜態(tài)虛擬場景構建、場景光源優(yōu)化、靜態(tài)模型優(yōu)化等技術優(yōu)化復雜制造場景的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動的模型行為控制技術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，以摩擦驅動的汽車總裝滑板輸送線及其自動導引車（Automated Guid