基于數字樣機的刷鉤臺虛擬調試與性能驗證*

許 可，龍建威，郝才華,2，譚 鑫

(1.華中科技大學機械科學與工程學院，武漢 430074；2.武漢智能裝備工業技術研究院有限公司，武漢 430075；3.武漢數字化設計與制造創新中心有限公司，武漢 430074)

0 引言

隨著云計算、物聯網、大數據、人工智能和虛擬現實等新一代信息技術與傳統制造業的深度融合發展，世界各國分別提出國家層面的制造業轉型戰略，例如德國的工業4.0、美國的工業互聯網、中國制造2025等。雖然各個國家所提出的戰略目標有所不同，但是其中的主題均是為了實現智能制造，其關鍵則在于如何在制造過程中實現信息虛體和物理實體的交互和融合[1-3]。

數字樣機(digital mock-up)的概念來自于數字孿生，如何構建數字樣機是實現數字孿生的重要步驟。數字樣機又被稱為虛擬樣機，是指通過對整個機械設備或者具有獨立功能的子系統進行數字化描述，其中數字樣機不僅能夠將產品對象的幾何屬性反映出來，還至少在某一個方面能夠將產品對象的功能和性能反映出來[4-6]。

虛擬調試技術基于數字樣機模型對制造系統進行有效的監督與控制，在產品的設計階段利用虛擬調試技術進行仿真評估能夠有效地簡化產品設計流程、校核設計方案和反映產品的物理實體設備的工作狀態。PARK等[7]研究了一種生產系統的硬件在環仿真，鄭魁敬等[8]研究了基于NX MCD的機器人磨削系統虛擬調試，王春曉等[9]將虛擬調試應用到數控機床領域。

本文基于數字樣機技術，以電機換向器生產線中的刷鉤臺為研究對象，首先在Process Simulate中進行刷鉤臺虛擬模型智能組件的邏輯化處理，編寫PLC控制程序和系統可視化界面；……