汽车总装线 4D信息模型的研究与应用

摘要

汽车总装线作为汽车生产的最后一个环节，也是决定汽车生产质量最重要的环节，而建设过程作为整个汽车总装线从设计到建设完成中耗时最长、花费最大、人力投入最多的环节，其过程的控制和各种信息资源的协调对汽车总装线的建设质量至关重要。目前，企业对汽车总装线建设过程信息的交流和管理仍采用的是书面文档的形式。对于汽车总装线建设如此庞大的工程，这种交流方式无法实现信息的统一，并且也不利于信息的追溯，同时可能导致信息大量流失，因此，为解决这种信息不统一、易流失的问题，找到一种合理的建设管理办法是至关重要的。汽车总装线4D信息模型为这些问题的解决提供了有效的途径。因此，本文开展了对以汽车总装线三维模型为基础，建设进度节点为核心的汽车总装线4D信息模型的研究与应用。论文的主要研究内容如下：
　　（1）研究汽车总装线4D信息模型。在分析汽车总装线整体结构和建设过程的基础上，提出了汽车总装线4D信息模型，并详细阐述了该模型的基本结构和主要功能。
　　（2）建立基于4D信息模型的总装线设备数模族系库。在汽车总装线4D信息模型的构建过程中，3D信息模型的构建需要以4D信息模型的构建需求为目标，在分析了汽车总装线3D信息模型与4D信息模型关联关系的基础上，对汽车总装线的数模进行了具体模块的划分，并以标准模型和参数化模型的形式建立了汽车总装线设备数模族系库。
　　（3）研究汽车总装线数字化智能装配方法，并在三维CAD环境中开发出智能装配工具。在进行汽车总装线数模构建时，装配建模是其中耗时最长的过程，为了满足设计人员对于快速建模的要求，在研究总装线数模模块装配特性的基础上，提出了一种基于模型装配特性和位置智能感知的智能装配方法，该方法为总装线4D信息模型构建过程中三维模型的快速构建提供了有效的解决方案。
　　（4）研究基于4D信息模型的汽车总装线项目进度管理方法。在阐述汽车总装线4D信息模型的构建方法和数据组织与管理方法的基础上，利用RFID获取汽车总装线建设进度信息，实时驱动汽车总装线3D模型的动态变化和进度管理的可视化，实现汽车总装线项目进度全过程动态模拟与管理。
　　（5）利用系统集成技术和SolidWorks二次开发技术，在PDM平台上，实现了汽车总装线4D信息建模与应用工具的开发。该研究成果已成功应用于某设计研究院汽车总装车间的设计建设项目中。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 汽车总装线4D信息模型的基本概念

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究目的与意义

1.4 本文课题来源

1.5 本文的组织结构及主要研究内容

第2章 汽车总装线4D信息模型

2.1 汽车总装生产线简介

2.2 汽车总装线建设过程分析

2.3 汽车总装线4D信息模型

2.4 本章小结

第3章 基于4D信息模型的汽车总装线数模设计方法

3.1 汽车总装线3D模型与4D模型的关联性分析

3.2 汽车总装线数模广义模块化设计方法

3.3 汽车总装线数模族系库

3.4 基于模型装配特性和位置智能感知的智能装配方法

3.5 汽车总装线数模的构建

3.6 本章小结

第4章 基于4D信息模型的汽车总装线项目进度管理

4.1 汽车总装线4D信息模型的创建

4.2 汽车总装线4D信息模型数据的组织与管理

4.3 基于4D信息模型的项目进度全过程动态模拟方法

4.4 基于4D信息模型的项目进度管理方法

4.5 本章小结

第5章 汽车总装线4D信息建模与应用平台实现

5.1 平台的运行环境与开发工具

5.2 平台的总体架构

5.3 设备数模族系库系统与智能装配模块

5.4 进度信息采集模块

5.5 汽车总装线建设项目管理系统

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 课题研究展望

致谢

参考文献

附录A攻读硕士期间的研究成果

附录B