التصنيع الافتراضي
التصنيع الافتراضي هو استخدام الحواسيب لمحاكاة وتصميم نماذج استخدام أدوات الآلات في تصنيع الأجزاء . تحاكي هذه العملية سلوكيات وأخطاء بيئة حقيقية في أنظمة الواقع الافتراضي . [ 1 ] وهذا يوفر طرقًا فعالة لتصنيع المنتجات دون الحاجة إلى اختبارات فعلية في ورشة العمل. ونتيجة لذلك، يمكن تقليل وقت وتكلفة إنتاج الأجزاء. [ 2 ]
التطبيقات
توفر المعالجة الافتراضية فوائد عديدة:
- تكشف عملية التصنيع المحاكاة في البيئات الافتراضية عن الأخطاء دون إهدار المواد أو إتلاف أدوات الآلات أو تعريض العمال للخطر. [ 3 ]
- تساعد المحاكاة الحاسوبية على تحسين دقة الجزء المنتج. [ 2 ]
- يمكن تطبيق أنظمة الفحص الافتراضي مثل تشطيب السطح ، وقياسات السطح ، والتموج على الأجزاء المحاكاة في البيئات الافتراضية لزيادة الدقة . [ 4 ]
- يمكن للأنظمة أن تعزز تخطيط عمليات التشغيل الآلي فيما يتعلق بالتفاوتات المطلوبة لتصميم الأجزاء. [ 5 ]
- يمكن استخدام نظام التصنيع الافتراضي في تخطيط عمليات التصنيع من خلال مراعاة أنسب خطوات عمليات التصنيع فيما يتعلق بوقت وتكلفة تصنيع القطعة. [ 6 ]
- يمكن تطبيق تقنيات التحسين على عملية التصنيع المحاكاة لزيادة كفاءة إنتاج الأجزاء. [ 7 ]
- يمكن تطبيق طريقة العناصر المحدودة (FEM) على عملية التشغيل المحاكاة في البيئات الافتراضية لتحليل الإجهاد والانفعال في آلة التشغيل وقطعة العمل وأداة القطع . [ 8 ]
- يمكن تحليل دقة نمذجة الخطأ الرياضي في التنبؤ بالأسطح المشغولة باستخدام أنظمة التشغيل الافتراضية. [ 9 ]
- يمكن تحليل عمليات تشغيل المواد المرنة في بيئات افتراضية لزيادة دقة تصنيع الأجزاء. [ 10 ]
- يمكن تحليل اهتزازات أدوات الآلات ، بالإضافة إلى احتمالية حدوث اهتزازات على طول مسارات أدوات القطع في عمليات التشغيل، باستخدام عمليات تشغيل محاكاة في بيئات افتراضية. [ 11 ]
- يمكن تقليل وقت وتكلفة الإنتاج الدقيق من خلال تطبيق قواعد إدارة عملية الإنتاج على عملية التصنيع المحاكاة في البيئة الافتراضية. [ 12 ]
- يمكن أيضاً تقديم أنظمة جدولة معدل التغذية القائمة على التصنيع الافتراضي لزيادة دقة وكفاءة تصنيع الأجزاء. [ 13 ]
- يمكن محاكاة معدل إزالة المواد في عمليات تشغيل الأسطح المعقدة في بيئات افتراضية لأغراض التحليل والتحسين. [ 14 ]
- يمكن تحسين كفاءة تصنيع الأجزاء من خلال تحليل أساليب الإنتاج وتحسينها. [ 15 ]
- يمكن محاكاة الأخطاء في الأجزاء المصنعة فعلياً في بيئات افتراضية لتحليلها ومعالجتها. [ 2 ]
- يمكن ربط مراكز التصنيع المحاكاة في البيئات الافتراضية عبر الشبكة والإنترنت لإجراء التحليل والتعديل عن بعد. [ 16 ]
- يمكن محاكاة عناصر وهياكل أدوات الآلات، مثل المغزل ومحور الدوران والمحاور المتحركة واللولب الكروي ووحدة التحكم الرقمية والمحركات الكهربائية ( محرك الخطوة والمحرك المؤازر ) والسرير وغيرها، في بيئات افتراضية لتحليلها وتعديلها. ونتيجة لذلك، يمكن للنسخ المُحسّنة من عناصر أدوات الآلات أن ترفع مستوى التكنولوجيا في تصنيع الأجزاء . [ 17 ]
- يمكن تحليل هندسة أدوات القطع وتعديلها بناءً على محاكاة قوى القطع في بيئات افتراضية. وبالتالي، يمكن تقليل وقت التشغيل وخشونة السطح ، وزيادة عمر الأداة إلى أقصى حد، وذلك بفضل تقليل قوى القطع من خلال تعديل هندسة أدوات القطع. كما أن النسخ المعدلة من هندسة أدوات القطع، فيما يتعلق بتقليل قوى القطع، يمكن أن تخفض تكلفة أدوات القطع من خلال توفير نطاق أوسع من المواد المقبولة لتصنيعها، مثل الفولاذ عالي السرعة ، وفولاذ أدوات الكربون ، وكربيد التنجستن ، والسيراميك ، والسيرميت ، وغيرها [ 18 ] .
- يمكن محاكاة الحرارة المتولدة في مناطق تلامس أداة القطع وقطعة العمل، وتحليلها، والحد منها. ويمكن زيادة عمر الأداة إلى أقصى حد نتيجةً لتقليل الحرارة المتولدة في مناطق تلامس أداة القطع وقطعة العمل. [ 19 ]
- يمكن تحليل استراتيجيات التصنيع وتعديلها في البيئات الافتراضية من حيث عمليات اكتشاف التصادم . [ 20 ]
- يمكن أن تساعد الرؤية ثلاثية الأبعاد لعمليات التشغيل الآلي، مع أخطاء الأجزاء المشغلة الفعلية وخطأ انحراف الأداة في البيئات الافتراضية، المصممين وكذلك استراتيجيي التشغيل الآلي على تحليل وتعديل عملية إنتاج الأجزاء. [ 21 ]
- يمكن للتشغيل الافتراضي أن يعزز خبرة وتدريب مشغلي أدوات الآلات المبتدئين في نظام تدريب التشغيل الافتراضي . [ 22 ]
- لزيادة القيمة المضافة في عمليات إنتاج الأجزاء، يمكن محاكاة وتحليل استهلاك الطاقة لأدوات الآلات في بيئات افتراضية من خلال عرض أداة آلة فعالة في استخدام الطاقة . [ 23 ]
- يمكن تحليل استراتيجيات تشكيل الأسطح الحرة وتحسينها في بيئات افتراضية لزيادة دقة تصنيع الأجزاء. [ 14 ]
أعمال بحثية مستقبلية
بعض الاقتراحات للدراسات المستقبلية في أنظمة التصنيع الافتراضي معروضة على النحو التالي:
- يمكن محاكاة عمليات تصنيع السبائك الجديدة في بيئات افتراضية لأغراض الدراسة. ونتيجة لذلك، يمكن تحليل وتعديل التشوه وخصائص السطح والإجهاد المتبقي في السبيكة الجديدة.
- يمكن محاكاة وتحليل المواد الجديدة لأدوات القطع في بيئات افتراضية. وبالتالي، يمكن دراسة خطأ انحراف أدوات القطع الجديدة على طول مسارات التشغيل دون الحاجة إلى عمليات تشغيل فعلية.
- يمكن محاكاة وتحليل التشوهات والانحرافات في قطع العمل الكبيرة في بيئات افتراضية.
- يمكن محاكاة عمليات تشغيل المواد باهظة الثمن مثل الذهب وكذلك السبائك الفائقة في بيئات افتراضية للتنبؤ بظروف التشغيل الحقيقية دون الحاجة إلى اختبار أرضية المصنع.
مراجع
- ↑ سوري، محسن؛ أرزو، بهروز؛ حبيبي، محسن (2013). "الأخطاء البُعدية والهندسية لآلات التفريز CNC ثلاثية المحاور في نظام تشغيل افتراضي" . التصميم بمساعدة الحاسوب . 45 (11): 1306-1313 . doi : 10.1016/j.cad.2013.06.002 . S2CID 9020879 .
- سوري ، محسن؛ أرزو، بهروز؛ حبيبي، محسن (2014). " التصنيع الافتراضي مع مراعاة أخطاء الأبعاد والأخطاء الهندسية وأخطاء انحراف الأدوات في ماكينات التفريز CNC ثلاثية المحاور" . مجلة أنظمة التصنيع . 33 ( 4): 498-507 . doi : 10.1016/j.jmsy.2014.04.007 . S2CID 110714535 .
- ^ الطنطاس، ي.؛ بريشر، C .؛ ويك، م. ويت، س. (2005). “أداة الآلة الافتراضية”. حوليات سيرب . 54 (2): 115-138 . دوى : 10.1016/S0007-8506(07)60022-5 .
- ↑ تشيونغ، سي إف؛ لي، دبليو بي (2001). "إطار عمل لنظام افتراضي للتصنيع والفحص لتشكيل الماس للبصريات الدقيقة". مجلة تكنولوجيا معالجة المواد . 119 ( 1-3 ): 27-40 . doi : 10.1016/S0924-0136(01)00893-7 . hdl : 10397/11079 .
- ↑ أونغ، تي إس؛ هايندز، بي كيه (2003). "تطبيق معرفة انحراف الأداة في تخطيط العمليات لتحقيق التفاوتات الهندسية". المجلة الدولية لأدوات وآلات التصنيع . 43 (7): 731-737 . doi : 10.1016/S0890-6955(03)00027-0 .
- ↑ ناريتا، هيروهيسا؛ شيراسي، كييتشي؛ واكاماتسو، هيديفومي؛ أراي، إيجي (2000). "التقييم الأولي لعملية الطحن النهائي باستخدام محاكي التشغيل الافتراضي" . المجلة الدولية للجمعية اليابانية للمهندسين الميكانيكيين، السلسلة ج . 43 (2): 492-497 . رمز Bibcode : 2000JSMEC..43..492N . doi : 10.1299/jsmec.43.492 .
- ↑ سوري، محسن؛ أرزو، بهروز؛ حبيبي، محسن (2016). "خطأ انحراف أداة القطع في ماكينات التفريز ثلاثية المحاور ذات التحكم العددي الحاسوبي: رصده وتقليله باستخدام نظام تشغيل افتراضي". مجلة علوم وهندسة التصنيع . 138 (8): 081005. doi : 10.1115/1.4032393 . S2CID 112030353 .
- ↑ تاني، جيوفاني؛ بيديني، رافاييل؛ فورتوناتو، أليساندرو؛ مانتيغا، كلاوديو (2007). "النمذجة الهجينة الديناميكية للمحور الرأسي Z في مركز تشغيل عالي السرعة: نحو التشغيل الافتراضي". مجلة علوم وهندسة التصنيع . 129 (4): 780. doi : 10.1115/1.2738097 .
- ↑ سوري، محسن؛ أرزو، بهروز؛ حبيبي، محسن (2017). "تحليل دقة نمذجة خطأ انحراف الأداة في التنبؤ بالأسطح المطحونة بواسطة نظام تشغيل افتراضي". المجلة الدولية لتطبيقات الحاسوب في التكنولوجيا . 55 (4): 308. doi : 10.1504/IJCAT.2017.086015 .
- ↑ راتشيف، س.؛ ليو، س.؛ بيكر، أ.أ. (2005). "استراتيجية تعويض الأخطاء في طحن الأجزاء المرنة ذات الجدران الرقيقة". مجلة تكنولوجيا معالجة المواد . 162-163 : 673-681 . doi : 10.1016/j.jmatprotec.2005.02.192 .
- ↑ لي، هونغتشي؛ شين، يونغ سي. (2009). "دمج نماذج محاكاة المغزل الديناميكية الحرارية والتشغيل الآلي لنظام تشغيل رقمي". المجلة الدولية لتكنولوجيا التصنيع المتقدمة . 40 ( 7-8 ): 648-661 . doi : 10.1007/s00170-008-1394-8 . S2CID 109726121 .
- ↑ فليتشر، كريغ؛ ريتشي، جيمس؛ ليم، ثيو؛ سونغ، ريموند (2013). "تطوير بيئة تصنيع متكاملة بتقنية الواقع الافتراضي اللمسي من أجل التوليد التلقائي لخطط العمليات". الحوسبة في الصناعة . 64 (8): 1045-1060 . doi : 10.1016/j.compind.2013.07.005 .
- ↑ إركوركماز، كان؛ يونغ، تشي-هو؛ ألتينتاش، يوسف (2006). "نظام التحكم الرقمي الحاسوبي الافتراضي. الجزء الثاني: تطبيق التشكيل عالي السرعة". المجلة الدولية لأدوات وآلات التصنيع . 46 (10): 1124-1138 . doi : 10.1016/j.ijmachtools.2005.08.001 .
- 1 2 ميردول، إس. دوروك؛ ألتينتاش، يوسف (2008). "القطع الافتراضي وتحسين عمليات الطحن ثلاثية المحاور". المجلة الدولية لأدوات وآلات التصنيع . 48 (10): 1063-1071 . doi : 10.1016/j.ijmachtools.2008.03.004 .
- ↑ بالانيسامي، ب.؛ راجندران، إ.؛ شانموغاسوندارام، س. (2007). "تحسين معايير التشغيل باستخدام الخوارزمية الجينية والتحقق التجريبي لعمليات الطحن النهائي". المجلة الدولية لتكنولوجيا التصنيع المتقدمة . 32 ( 7-8 ): 644-655 . doi : 10.1007/s00170-005-0384-3 . S2CID 109844944 .
- ↑ عبد القادر، عيني؛ شو، شون؛ هامرلي، إنريكو (2011). "أدوات الآلات الافتراضية والتصنيع الافتراضي - مراجعة تكنولوجية". الروبوتات والتصنيع المتكامل بالحاسوب . 27 (3): 494-508 . doi : 10.1016/j.rcim.2010.10.003 .
- ^ الطنطاس، ي.؛ كيرستينج، ب. بيرمان، د.؛ بوداك، إي. دينكينا، ب. لازوغلو، آي. (2014). “أنظمة المعالجة الافتراضية لعمليات تصنيع الأجزاء”. حوليات سيرب . 63 (2): 585-605 . دوى : 10.1016/j.cirp.2014.05.007 .
- ↑ "MACHpro: نظام التشغيل الآلي الافتراضي" . malinc.com . مختبرات أتمتة التصنيع . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 نوفمبر 2016 .
- ↑ أبوخشم، ن. أ.؛ ماتيفينغا، ب. ت.؛ شيخ، م. أ. (2006). "توليد الحرارة والتنبؤ بدرجة الحرارة في قطع المعادن: مراجعة وآثارها على التشغيل عالي السرعة". المجلة الدولية لأدوات وآلات التصنيع . 46 ( 7-8 ): 782-800 . doi : 10.1016/j.ijmachtools.2005.07.024 .
- ↑ كاراباجلي، بلال؛ سيمون، تييري؛ أورتيو، جان-خوسيه (2016). "نظام رؤية حاسوبية جديد قائم على معالجة السلسلة للتحقق التلقائي من إعداد التشغيل الآلي، تطبيق لسلامة أدوات الآلات" (ملف PDF) . المجلة الدولية لتكنولوجيا التصنيع المتقدمة . 82 ( 9-12 ): 1547-1568 . doi : 10.1007/s00170-015-7438-y . S2CID 253688701 .
- ↑ ألتينتاش، يوسف (2016). "التشغيل الآلي عالي الأداء الافتراضي" . بروسيديا سيرب . 46 : 372-378 . doi : 10.1016/j.procir.2016.04.154 .
- ↑ تشانغ، جيه؛ أونغ، إس كيه؛ ني، إيه واي سي (2012). "تصميم وتطوير نظام محاكاة تشغيل في الموقع باستخدام تقنية الواقع المعزز" . بروسيديا سيرب . 3 : 185-190 . doi : 10.1016/j.procir.2012.07.033 .
- ^ بيليشيا، لويجي. كليمانت، فيليب؛ شومان، ماركو. بورزيل، فرانزيسكا؛ ويتستوك، فولكر؛ بوتز ماتياس (2016). "تقنيات تصور الطاقة للأدوات الآلية في الواقع الافتراضي" . بروسيديا سيرب . 41 : 329-333 . دوى : 10.1016/j.procir.2015.10.013 .
روابط خارجية
- التصنيع الافتراضي، عالم الأتمتة
- معهد AMGM، التشغيل الافتراضي، مؤرشف بتاريخ 16-11-2016 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- MACHpro: نظام التصنيع الافتراضي
- متجر الآلات الافتراضية
- المؤتمر الدولي الخامس حول تكنولوجيا عمليات التصنيع الافتراضي (VMPT 2016)
- يوريكا للتصنيع الافتراضي
- نظرة عامة على منتجات SIMNC، التصنيع الافتراضي
فئات :
- تقنية نظام التشغيل
- تنفيذ لغة البرمجة
- المحاكاة الافتراضية
