• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 1
  • Tagged with
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Digital Model of a Mining Stacker for Material Tracking : Modelling a Mining Stacker with Forward Kinematics for Material Tracking / Digital modell av en skovelhjulsstaplar för materialspårning : Modellering av en skovelhjulsstaplar med forward kinematics för materialspårning

Maria Waller, Livia January 2023 (has links)
The Fourth Industrial Revolution is reshaping the manufacturing industry with the emergence of interconnectivity, smart automation, and cyber-physical systems. A popular example of cyber-physical systems is the digital twin or digital model, which both create a virtual (cyber) representation of a system. This virtual representation enables the simulation of manufacturing processes and thereby allows facilitating the understanding, optimization, planning, and prediction of the behavior of the manufacturing chain without interfering with the real system. Mining is an energy-intensive industry that can benefit from process optimization, improved production planning, and more precise material quality predictions. To accomplish this, the mined material must be tracked from its source through the mining process chain to its final destination. Because a continuous material flow cannot be tracked in the same way as a manufacturing piece can, a digital twin or model is a suitable solution for material tracking. This project is part of the effort to develop a digital model of the mining process chain and focuses on a specific mining process, the bucket-wheel stacker. A stacker is a huge machine that builds stockpiles with arriving bulk material. The digital model of the stacker must predict the stacker’s behavior in terms of spatial and temporal changes the stacker applies to the material flow. A carrier-portion model is used to digitize the material flow into discrete material portions which are transported by virtual carriers in the digital model. With the help of the forward kinematics method, the digital model utilizes a parameterized robotic model of the stacker to describe the spatial aspect of the stacker. Temporal changes are represented with simple speed-distance-duration calculations. The digital model is implemented in Java programming code and is implemented into an existing material tracking program. The results of the digital model validation show an adequate spatial accuracy of ±0.1 [m] compared to simulated and calculated values. The temporal accuracy is guaranteed to be lower than ±1 [s] compared to calculated values for certain implementation parameters. This project demonstrates that a lightweight digital stacker model for material tracking is feasible and has the potential to be expanded into a digital twin. / Den fjärde industriella revolutionen håller på att omforma tillverknings-industrin i och med framväxten av sammankoppling, smart automation och cyberfysiska system. Ett populärt exempel på cyberfysiska system är den digitala tvillingen eller digitala modellen, som skapar en virtuell (cyber) representation av ett system. Denna virtuella representation möjliggör simulering av tillverkningsprocesser och underlättar därmed förståelse, optimering, planering och förutsägelse av tillverkningskedjans beteende utan att störa det verkliga systemet. Gruvdrift är en energiintensiv industri som kan dra nytta av processoptimering, förbättrad produktionsplanering och mer exakta förutsägelser av materialkvaliteten. För att åstadkomma detta måste det utvunna materialet spåras från sin källa genom gruvprocessens kedja till sin slutdestination. Eftersom ett kontinuerligt materialflöde inte kan spåras på samma sätt som ett tillverkningsstycke, är en digital tvilling eller modell en lämplig lösning för materialspårning. Det här projektet är en del av arbetet med att utveckla en digital modell av gruvprocesskedjan, och fokuserar på en specifik gruvprocess, skovelhjulsstaplare. En staplare är en enorm maskin som bygger upp högar med ankommande bulk material. Den digitala modellen av staplaren måste förutsäga staplarens beteende i termer av rumsliga och tidsmässiga förändringar som staplaren tillämpar på materialflödet. En bärar-portionsmodell används för att digitalisera materialflödet i diskreta materialportioner som transporteras av virtuella bärare i den digitala modellen. Med hjälp av metoden forward kinematics använder den digitala modellen en parametriserad robotmodell av staplaren för att beskriva den rumsliga aspekten av staplaren. Temporala förändringar representeras med enkla beräkningar av hastighet, avstånd och varaktighet. Den digitala modellen är implementerad i Java-programmeringskod och är integrerad i ett befintligt materialspårningsprogram. Resultaten av den digital modellens valideringen visar en rumslig noggrannhet på ±0.1 [m] jämfört med simulerade och beräknade värden. Den tidsmässiga noggrannheten garanteras vara lägre än ±1 [s] jämfört med beräknade värden för vissa implementeringsparametrar. Projektet visar att en lightweight digital staplingsmodell för materialspårning är genomförbar och har potential att utökas till en digital tvilling.

Page generated in 0.0419 seconds