基手RFID的数字化制造车间物料实时配送方法

针对当前数字化制造车间物料配送问题,提出了一种基于射频识别技术的数字化制造车间物料实时优化配送新方法．对数字化制造车间资源进行精确布局,在采用RFID技术对物料配送小车进行实时位置跟踪的基础上,建立数字化制造车间物料配送路径优化模型并采用分支定界算法对模型进行解算,实现配送小车的物料配送路径优化与实时导航;开发了基于RFID的数字化制造车间物料配送系统,验证结果表明：所提出的方法能够有效解决数字化制造车间的物料配送路径优化与实时导航问题,为实现数字化制造车间的准时生产（JIT）奠定了基础．     

基于PSC-IGA算法的数字化车间仓配一体化研究

文章针对数字化车间内部的仓配一体化问题,以装配生产线的物料需求时间和数量为拉动因素,考虑物料配送效率和立库运行效率,将仓配问题分为2个层次,首先通过生产排程确定时间窗,以配送效率最大化为目标构建物料配送路径规划模型,然后构建货位分配多目标优化模型.采用两阶段的遗传算法进行求解,提出基于多色集合约束的遗传算法(polyc...     

制造车间基于RFID与CEP的工件实时监测

为解决智慧制造车间工件异常情况的实时监测问题,以及追踪工件加工过程的轨迹,提出基于RFID与复杂事件处理的实时监测方法.基于信息物理融合系统理念构建智慧制造车间的感知环境和定义各类事件模型,采用基于SMURF的综合方法清洗RFID数据,应用复杂事件处理技术监听工件的异常情况,并形成工件实时状态矩阵.仿真实验证明,该系统可以实现预期功能,为智慧制造车间的主动调度提供依据.     

“克己复礼为仁”思想研究：概念、关系及路径选择

为解决智慧制造车间工件异常情况的实时监测问题,以及追踪工件加工过程的轨迹,提出基于RFID与复杂事件处理的实时监测方法.基于信息物理融合系统理念构建智慧制造车间的感知环境和定义各类事件模型,采用基于SMURF的综合方法清洗RFID数据,应用复杂事件处理技术监听工件的异常情况,并形成工件实时状态矩阵.仿真实验证明,该系统可以实现预期功能,为智慧制造车间的主动调度提供依据.     

面向生产车间物料上线的配送时区方法研究

为解决制造企业车间在生产过程中物料上线时间不精准、配送数量不标准、生产效率低下等问题,从物料有效流动的角度,提出了一种结合横向时间维度与纵向数量维度的基于订单为需求信息的时间倒排方法来快速确定车间配送时区。从时间维度与数量维度的角度对车间物料需求进行研究,以时间倒排方法研究车间物料配送时区,通过建立生产排程模型与数学模型来对具体的生产开始时间进行计算,合理安排工作人员对线边物料进行配送,并对生产线边物料进行配送时区的划分,研发出生产车间物料配送系统。以某发动机制造企业生产100台为例,根据生产开始时间以40 min为区间划分出10个配送时区,得出每个时区具体的配送时间,实现精准的配送时间需求点,较好地解决了物料配送时间交接浪费的问题。表明对生产车间线边物料配送实行信息化管理,不但提高了生产效率,同时也有效的支持企业的生产,为后期解决供应商到货时间问题提供参考。     

基于神经网络和知识库的物料配送动态调度

为有效地解决汽车混流装配线中多载量小车物料配送的动态调度问题,提出基于知识库和神经网络的调度方法.首先,对汽车装配线物料配送的动态调度问题进行描述,建立以装配线产量和多载量小车的物料搬运距离作为衡量指标的目标函数.然后通过Plant Simulation软件生成针对汽车混流装配线的仿真数据并对神经网络模型进行离线训练,在实时阶段利用神经网络模型和知识库实现多载量小车最优调度规则的选取.实验结果表明:所提出的调度规则选取方法选择的调度规则大多为最优调度规则,以较低的调度规则计算复杂性确保了调度的实时性能,能够很好地应对动态环境的变化,从而有效提升了多载量小车的动态调度水平.     

基于RFID的离散制造业物料投送分拣系统

通过利用"超高频RFID自动分拣系统"实现离散型制造企业生产过程物料自动投送及分拣,并且通过RFID中间件实现企业MES系统与RFID自动分拣系统实现完整的有机结合,实时采集车间现场生产数据,监控车间生产过程。同时,利用MES和RFID自动分拣系统各种优势,简化离散型制造企业生产过程以及后期数据管理。为企业生产自动化开辟了一条低成本改造的路径。     

e-制造模式下制造信息动态跟踪方法研究

以e-制造为背景,提出了一种用"无线射频技术"对现有制造资源进行配置,以实现对制造过程实时信息进行获取与跟踪的方法,通过对现有制造资源(包括制造设备、生产员工、载货容器等)应用无线射频技术,并建立其相应的协同工作流程,实现对制造现场数据的自动采集,进而采用多视图技术对制造过程的实时数据依据产品BOM(bill of material)结构进行归类和组合,以实现对投放于e-制造系统/车间的在制品实时信息、物料消耗实时信息的实时跟踪,为"数字化精确生产"奠定坚实的基础.最后,通过Java串口技术和多线程技术开发了体现上述思想的原型系统.     

不确定加工时间下装配过程物料配送方法研究

文章针对加工时间不确定导致装配过程物料配送活动无法及时准确进行的问题,在实现装配过程信息实时采集与处理的前提下,提出一种基于实时信息驱动的物料配送模式;在此基础上,提出了物料配送系统,构建了系统的功能体系结构,并对系统实现的关键技术、物料配送动态决策系统进行了研究。将该物料配送方法应用于某发动机装配线物料配送系统,验证了方法的可行性和有效性。     

汽车装配线电动车配送路径及换电站选址优化

考虑将电动小车用来进行基于厂内循环配送策略的汽车装配线的物料配送,提出了汽车装配线电动车配送路径及换电站选址问题,以最小化系统总成本为优化目标建立了数学规划模型.针对这一复杂的混合优化问题,对该问题的性质进行了分析,提出了两阶段动态规划算法获取小规模问题的最优解;对于中、大规模问题,通过种群分割技术并在Lévy飞行中融入深度邻域搜索算子构建了改进型离散布谷鸟算法.最后,进行了仿真实验,分别对比了两阶段动态规划算法,实数遗传算法及改进人工蜂群算法在解决该问题方面的性能,结果表明改进型离散布谷鸟算法的有效性以及在算法稳定性、搜索深度以及收敛性三个方面的较大优势.     

基于数字孪生的航天结构件制造车间建模研究

针对航天结构件制造车间物理空间与信息空间缺乏实时交互的问题,提出了基于数字孪生的车间建模框架,通过关注车间内产品、资源和工艺三个方面,分别对产品数字化定义、基于数字孪生的资源建模和工艺信息的数字化定义等问题进行了研究分析。以企业航天结构件制造车间为案例,展开数字孪生技术在制造车间的应用验证,通过对案例结果的对比与分析,验证了数字孪生制造车间可有效地提高生产效率。     

制造物联网环境下动态制造资源建模与服务组合优化

目的:在制造物联网的环境下,合理运用制造资源的实时动态信息优化制造车间的服务能力,实现制造资源的最优整合.方法:以制造车间中的人力、物料、设备3种主要制造资源为研究对象,对其进行服务化建模,设计了一种基于上下文感知的制造资源服务发现机制,采用了基于灰色关联度的多目标综合评价方法,优化服务组合方案.结果:所采用方法的运行时间能够保持在2500 ms的可以接受范围内,所提机制随着制造任务增加,组合成功率可提高10%左右。结论:所提机制与采用的方法在保持资源组合响应效率的同时提高了可靠性.     

飞机移动生产线物料配送与线边存储集成优化

为了解决飞机移动生产线中多并行作业物料的供给问题,构建了飞机移动生产线物料配送与线边存储集成决策的模型并设计了求解算法.在物料组批和小车调度的基础上,引入了物料在线边空间的存储决策,建立了以小车出行趟数最小化为目标的数学模型并设计了一种以免疫算法为框架的启发式算法.在免疫算法较优的全局搜索能力下,综合考虑小车的配送能力与线边空间的重复使用、共享等因素,使用反向动态小车调度算法和物料存储前瞻算法对物料的组批方式、配送时刻和在线边的存放位置三类变量联合进行决策.对提出的算法进行了数值实验,实验结果证明了模型与算法的有效性.     

基于RFID阵列的无轨AGV系统的研究与设计

为改进有轨自动导航小车(AGV)的不足,研究一种基于RFID阵列的无轨AGV系统。该系统包括RFID阵列地板、无线通信网络、上位机、运行场地地图、小车运行控制系统;AGV安装若干RFID读卡器,运行在RFID阵列地板上,运行时通过读取地板下RFID电子标签的ID号,并通过无线通信网络发送到上位机;上位机构建和存储RFID阵列地板地图,上机位将接收到的ID号与存储的地图进行对照,计算出小车当前的位置的运行姿态,依据预设的运行路径生成AGV当前的控制指令并通过无线网络发送小车,控制小车的运行。系统通过利用RFID与地图实现定位,上位机生成控制指令的方式,实现AGV无轨运行。验证测试结果表明,AGV在预设运行路径上行驶,平均定位精度5cm,实用性好,稳定性高。     

基于电磁效应的轮式智能车导航控制

以智能交通概念原型系统为背景,引入电磁效应构建了微型道路交通线路,采用微型控制器设计了在缩微交通环境中行驶的轮式小车导航与控制系统.根据沙盘区域的实际几何参数,建立了可行的行驶路线网络,引入RFID设计了交叉路口的转向策略,实现了多辆车模按照设定路径的准确行驶.针对电磁效应导航线的识别进行了理论分析,给出了系统架构和传感器布局,以及小车偏航距离与方向的判断方法.实际测试表明,所设计的电磁导航控制系统能够稳定运行,可引导小车在复杂的道路网络上准确行驶.     

基于FPGA的视觉导航小车设计与实现

视觉导航作为新兴起的技术,受众多研究者的青睐.设计了以现场可编程门列阵(FPGA)为控制核心的自主导航小车,采用一种新颖的自适应路径识别算法实现路径的识别与提取,并结合圆弧路线规划和控制策略完成小车的自主导航控制.自适应路径识别算法使导航小车可以适应多种光照和路面条件.测试结果表明,小车能够在不同光照条件下的实验室和露天田径跑道环境中实现较好的导航效果,在田径跑道上的导航测试中,小车的最高运行速度达到3.5 m/s.     

民用客机总装车间自动引导车任务分配及路径规划

为了实现自动引导车(AGV)在某民用客机总装车间的高效运作，提出AGV任务分配与路径规划两阶段求解方法，有效地解决了车间内AGV的多次往返配送调度问题.在任务分配阶段，提出基于行程的AGV任务分配模型，提高任务分配的效率；在路径规划阶段，采用时间窗算法，对AGV占用的地图资源进行时间窗的初始化、更新和排布，并针对由于避障和等待引起的物料送达时间无法满足的情况，设计了料包交换、优先级提前、预留时长放宽共3种递进的调整策略，实现AGV的无冲突路径规划.在数值实验中，两阶段方法应用于50、100、150个料包问题的平均求解时间分别为15.86、41.12、162.29 s,表明两阶段方法有效缓解了多行程AGV调度问题的复杂性，能在合理时间内实现民用客机总装车间AGV的调度优化，以适应民用客机年产量逐年快速递增的生产需求.     

飞机移动生产线物料配送与空箱回收集成建模

为了解决飞机移动生产线中作业物料的供给问题,构建了飞机移动生产线物料配送与空箱回收集成决策的模型并设计了求解算法.在物料组批和小车调度的基础上,引入了空箱的回收决策,建立了以小车出行次数最小化为目标的数学模型并设计了一种以遗传算法为框架的启发式算法.在遗传算法较优的全局搜索能力下,综合考虑小车的运载能力与线边空间的存储能力,设计了启发式算法对物料与空箱的组批方式以及小车出行时刻三类变量联合进行决策,并结合了局部搜索算法进行再优化.对提出的算法进行了数值实验,实验结果证明了模型与算法的有效性.     

适于车辆路径规划的改进型粒子群优化算法

路径规划在车辆导航系统中具有举足轻重的作用,是配送车辆导航系统中的一个重要模块.为解决物流配送车辆导航中的路径规划问题,文章以点对点模型为基础,对基本粒子群优化算法在初始种群的产生方法和种群的进化策略进行改进,提出适于配送车辆导航中路径规划点到点模型的改进型粒子群优化算法,并通过仿真试验验证了算法的有效性和快速运算能力.     

共同配送作业模式优化

对共同配送路径优化及成本分摊问题进行一体化分析,构建多配送中心、多货种条件下的共同配送作业模式双层规划数学模型.其中,上层模型用于优化配送路径,下层模型用于在联盟内实现配送成本的分摊.设计使用遗传算法对所提出的问题进行求解.采用基于扫描的算法产生初始种群;结合Shapley值法设计配送成本分摊机制;为避免陷入局部最优解,在进化过程中引入内部扰动与外部扰动过程.通过算例求解结果可以看到,在共同配送条件下,联盟总体成本及各配送中心成本均大幅下降,可为共同配送实践作业提供决策参考.