飲料灌裝輸送線數位化設計平臺研究與開發

在飲料灌裝輸送線中，由於單元設備如灌裝機、貼標機等大多由專業廠商提供，此如何快速設計出滿足飲料生產線要求的灌裝輸送線，已成為當前飲料機械製造企業重點關注的問題。同時由於受生產線場地的限制，而且還受生產線的產能目標、單元設備產能等約束，涉及佈局、結構、運行等內容。灌裝輸送線設計是典型的多約束條件下的設計優化問題，是當前飲料機械製造企業的難點。

在飲料灌裝輸送線中，由於單元設備如灌裝機、貼標機等大多由專業廠商提供，因此如何快速設計出滿足飲料生產線要求的灌裝輸送線，已成為當前飲料機械製造企業重點關注的問題，同時由於受生產線場地的限制，而且還受生產線的產能目標、單元設備產能等約束，涉及佈局、結構、運行等內容，灌裝輸送線設計是典型的多約束條件下的設計優化問題，是當前飲料機械製造企業的難點。應用信息化的手段，構建灌裝輸送線數字化設計與製造平臺，實現對灌裝輸送線全生命週期的支持，是促進飲料機械製造企業快速回應客戶需求、降低新產品開發設計成本、提高企業市場競爭能力的重要途徑，本書對灌裝輸送線數字化設計平臺進行了需求分析，在分析灌裝輸送線數字化設計的過程與主要內容後，研究了灌裝輸送線數字化設計平臺的功能體系，對平臺的功能模型進行了設計，平臺集成了零部件庫、設備庫和輸送單元庫等基礎庫的功能。本書提出了灌裝輸送線產品集成化建模的方法與技術，支持佈局的灌裝輸送線部件變型設計的方法與技術，基於佈局的灌裝輸送線零部件協同變型的方法與技術。
本書的研究成果主要體現在以下幾方面: 一是設計和開發了建模工具，主要包括灌裝輸送線零件建模工具、部件建模工具和零部件系列化設計工具。利用基於事物特性表(ＳＭＬ) 的方法實現零件參數化建模，利用配置技術對輸送線部件建模ꎬ根據相似性原理，對輸送線零部件進行系列化設計。二是設計和開發了灌裝輸送線部件變型設計工具，在平臺基礎庫( 零件庫、部件庫、輸送線單元庫、設備庫) 的基礎上，實現了灌裝輸送線部件的變型設計。三是設計和開發了灌裝輸送線的零部件協同變型設計功能，實現了灌裝輸送線佈局設計與零部件設計的協同變型設計。

第一章　緒論　/１
１. １　研究背景和目的　/１
　１. １. １　研究背景　/２
　１. １. ２　研究目的　/３
１. ２　研究現狀　/４
　１. ２. １　數字化設計現狀　/４
　１. ２. ２　產品建模的研究現狀　/６
　１. ２. ３　變型設計研究現狀　/６
　１. ２. ４　灌裝輸送線數字化設計的研究現狀　/７
１. ３　本書的研究內容及體系框架　/９
１. ４　本章小結　/１０
第二章　灌裝輸送線數字化設計平臺的研究　/１１
２. １　灌裝輸送線數字化設計平臺需求分析　/１１
　２. １. １　灌裝輸送線簡介　/１１
　２. １. ２　灌裝輸送線設計過程分析　/１３
　２. １. ３　灌裝輸送線數字化設計的需求　/１５
２. ２　灌裝輸送線數字化設計平臺總體方案　/１６
　２. ２. １　平臺體系結構　/１７
　２. ２. ２　平臺功能模型　/１９　
２. ２. ２. １　設計項目管理　/２１
２. ２. ２. ２　輸送單元設計　/２１
２. ２. ２. ３　輸送線總裝設計　/２２
２. ２. ２. ４　系統接口　/２３
　２. ２. ３　平臺基礎庫和支持工具　/２３
２. ２. ３. １　平臺基礎庫　/２３
２. ２. ３. ２　灌裝輸送線設計的支持工具　/２９
２. ３　灌裝輸送線數字化設計平臺關鍵技術　/３０
　２. ３. １　灌裝輸送線產品族模型建模技術　/３０
　２. ３. ２　面向灌裝輸送線產品設計過程的零部件協同變型技術　/３１
　２. ３. ３　灌裝輸送線零部件設計系列化技術　/３２
２. ４　本章小結　/３２
第三章　灌裝輸送線產品集成化建模工具　/３３
３. １　灌裝輸送線零部件模型與系列化概述　/３３
　３. １. １　灌裝輸送線零部件模型、輸送單元模型及設備模型　/３４
　３. １. ２　輸送線零部件主模型與信息模型　/３６
　３. １. ３　面向灌裝輸送線零部件設計的系列化　/３６
３. ２　灌裝輸送線零件建模工具　/３８
　３. ２. １　基於事物特性表的產品建模原理和過程分析　/３８
３. ２. １. １　建模原理　/３８
３. ２. １. ２　建模過程分析　/３９
　３. ２. ２　零件建模工具的設計　/４０
３. ２. ２. １　灌裝輸送線零件建模總體流程　/４０
３. ２. ２. ２　灌裝輸送線零件建模功能模型及其分解　/４１
　３. ２. ３　零件建模工具的開發　/４８
　３. ２. ４　零件建模原型系統界面　/５１
３. ３　灌裝輸送線部件建模工具　/５７
　３. ３. １　基於配置的部件建模原理　/５７
３. ３. １. １　灌裝輸送線部件的信息描述　/５７
３. ３. １. ２　灌裝輸送線部件模型配置技術　/５８
　３. ３. ２　部件建模工具的設計　/６０
３. ３. ２. １　灌裝輸送線零件建模總體流程　/６０
３. ３. ２. ２　灌裝輸送線零件建模功能模型及其分解/６２
　３. ３. ３　部件建模工具的開發　/６４
３. ３. ３. １　灌裝輸送線部件組成模型　/６４
３. ３. ３. ２　組成模型獲取系統開發過程　/６６
　３. ３. ４　部件建模原型系統界面　/６６
３. ４　輸送線零部件系列化工具　/６９
　３. ４. １　系列化原理　/６９
　３. ４. ２　零件系列化設計與開發　/７０
　３. ４. ３　部件系列化設計與開發　/７２
　３. ４. ４　產品系列化原型系統界面　/７４
３. ５　本章小結　/７５
第四章基於平臺的灌裝輸送線數字化設計/７６
４. １　灌裝輸送線數字化設計核心內容及其支撐/７６
４. １. １　灌裝輸送線數字化設計平臺運行環境及支撐要素/７６
　４. １. ２　灌裝輸送線數字化設計核心內容　/７７
　４. １. ３　灌裝輸送線不同設計內容所需支持軟件　/７８
４. ２　基於平臺的灌裝輸送線設計技術　/７９
　４. ２. １　基於設計知識庫的灌裝輸送線佈局設計　/７９
　４. ２. ２　基於目標優化的灌裝輸送線佈局分析　/８２
　４. ２. ３　快速回應佈局需求的結構設計　/８３　
４. ３　支持佈局設計的輸送線部件變型設計　/８４
　４. ３. １　基於事物特性表(ＳＭＬ) 的變型設計原理　/８５
　４. ３. ２　支持佈局的部件變型設計過程建模　/８６
　４. ３. ３　部件變型設計軟件功能的實現　/９２
４. ４　基於灌裝輸送線佈局的零部件協同變型設計　/９４
　４. ４. １　零部件協同變型設計技術　/９４
　４. ４. ２　基於佈局的零部件協同變型　/９６
４. ４. ２. １　零件的變型　/９６
４. ４. ２. ２　改變部件裝配體組成零件的幾何形狀　/９８
４. ４. ２. ３　通過組成零件的改變驅動零部件協同變型/９９
　４. ４. ３　零部件協同變型設計實現　/１０１
４. ５　本章小結　/１０３
第五章　總結與展望　/１０４
５. １　總結　/１０４
５. ２　展望　/１０５
參考文獻　/１０６