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　　1 引言

　　隨著數控機床的廣泛應用，零件的加工精度已不再僅依賴于工人的技術水平，與此對應的裝配時間就成了影響制造周期的主要因素，裝配工藝優劣成了提高產品精度的關鍵環節。提高裝配的工作效率和工作質量，利用計算機進行裝配工藝流程仿真來優化產品的可裝配性是今后研究的主流。

　　DELMIA是達索公司面向生產過程物流仿真與分析的三維數字化工廠開發軟件，可優化現有的或新的系統車間布置、生產成本和工藝流程等。DELMIA分為DELMIA E5(DPE)、 DELMIA V5(DPM)和DELMIA D5(QUEST)，其中QUEST是用于確認可視化生產工藝流程決策是否滿足產品生產要求的強大的仿真開發和分析工具。它為工業設計工程師、制造工程師和管理人員提供了一個單一的協同環境，以在整個產品設計過程中開發和確證最好的生產裝配工藝流程。通過QUEST 的仿真可以發現生產裝配線布局規劃是否合理，是否有阻滯現象或閑置現象發生，并可以預先發現裝配物流系統的不足，提前做出修正，改善設計，減少風險與成本，使數字工廠效益最大化。

　　2 產品裝配線的對象建模

　　根據產品裝配線的層次結構關系，從裝配線類中派生出物理設備類、工藝類、邏輯控制類。物理設備類對應現實裝配線中有形的實體，如裝配設備、物流設備等;工藝類在現實裝配線中沒有有形的實體對應，僅包括諸如循環工藝、裝載工藝、卸載工藝、生產計劃和任務等工藝內容;邏輯控制類描述對象間的邏輯關系，如AGV控制邏輯、Labor控制邏輯、傳送帶控制邏輯等。

　　2.1 虛擬裝配線系統的物理建模

　　裝配線虛擬物理建模針對裝配線上所有設備的三維幾何建模，以使虛擬環境中的裝配線模型能與現實生產線的有形實體相符或相近，便于可重組裝配線的布局優化設計。虛擬物理模型的生產資源包括機床、原料站(Source)、緩沖站(Buffer)、卸料(倉儲)站(Sink)、自動導向小車(AGV)、工人(Labor)及裝卸機器等生產資源。物理設備類按其層次結構關系將其派生出加工設備類、物流設備類、檢測輔助設備類[2]。

　　加工設備主要是指完成一種或多種加工工藝的設備。加工設備類除了繼承物理設備類的物理、過程、功能、狀態屬性等基本屬性外，其物理屬性還包括設備標識、設備規格、失效率、修復率等，其過程屬性還包括設備利用率等。如圖1所示為系統提供的一些加工設備。

　　物流設備負責設備間工件物料的運輸和存儲，如AGV、傳送帶、懸掛鏈、機器人、倉儲設備(Source, Sink, Buffer)等。完成傳送工件和搬運物料的工人(Labor)也可以抽象地看待為物流設備。用物流設備類來描述實現物料和工件運輸功能的設備或工人的屬性與方法，在重組對象的實現過程中，主要描述物流設備的重組時間、成本、利用率、工件運送時間等。物流設備又可派生出AGV類、傳送帶類、機器人類、倉儲類。

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　　圖1 系統提供的機床模型庫

　　檢測輔助設備主要完成檢測等工作，以輔助加工工藝的順利進行。如外圓跳動儀、銷孔跳動儀、探傷儀、卡尺等。根據檢測項目的不同，輔助設備類派生出量具類、粗糙度測量類、傳感器類等類。在裝配線上，輔助加工的檢測設備比較少，所以檢測輔助設備類主要針對那些檢測零部件裝配質量的設備。比如檢測裝配螺釘的力度大小，檢測零部件的裝配誤差大小，檢測箱體裝配氣密性等方面的設備。