基于可重构单元的生产线规划研究

利用模块化设计思想,提出一种基于可重构单元的生产线规划方法.利用遗传算法对可重构单元进行构建或重构,并将可重构单元作为生产线的基础模块,通过对可重构单元及其相关设备的增删或调整,改变单元和生产线的加工能力.采用基于多agent的控制系统,以保证控制系统与实际生产线和单元配置的相互独立性,从而实现生产线的快速构建与重构,以适应市场产品多变的需求.     

制造单元快速构建技术研究

针对制造单元的快速构建和提高可实施性的问题,提出了一种采用聚类分析与启发式算法相结合的解决方案. 在零件存在多工艺路线、工序存在多可选设备的基础上,综合考虑加工时间、加工顺序、生产批量、设备能力、任务交货期等实际生产约束条件,以最短加工时间、最佳设备及单元平衡、最少跨单元加工等作为重构优化目标,重视生产瓶颈环节的识别和处理,采用设备单元构建、资源优化分配和单元负荷均衡的三阶段处理技术,实现了制造单元的快速构建,导出了零件族、设备集合以及瓶颈问题的解决方案,并通过实例验证了算法的有效性.     

管材的回转牵引弯曲试验及回弹分析

为了提高管材精确弯曲质量,在弯曲实验及有限元模拟的基础上,利用理想弹塑性变形模式,分析了管材回转牵引弯曲过程中产生的回弹现象.因弯管各部分变形程度不同,产生了由弹性弯曲和塑性弯曲引起的两种回弹.通过理论分析导出近似计算公式,并利用部分实验结果对公式进行了相应验证.结果表明,理论计算值略小,其原因与试验中所施弯曲力不均匀和没有计入摩擦的影响有关.经过大量实验修正后可望应用于生产实践.     

虚拟装配环境中的人机交互技术研究

为了解决虚拟装配系统中的人机交互问题,结合虚拟装配环境,给出了数据手套和三维跟踪器的驱动类,阐述了数据手套和三维跟踪器的原始数据获取方法和处理策略.提出了综合使用数据手套和三维跟踪器数据进行手势识别与命令映射的方法;采用非模态的动态透明菜单和对话框作为数据手套和跟踪器的补充方式进行人机交互;讨论了通过虚拟手操作零部件模型的虚拟装配过程.通过开发基于三通道投影的虚拟装配环境,对数据手套、三维跟踪器以及头盔显示器等应用进行了实例验证,验证结果表明上述方法有效可行.     

基于动态路径规划的物流仿真控制技术

针对传统的静态路径规划与车间复杂的物流网络不一致的问题,提出了基于动态路径规划的物流仿真控制技术.通过对物流运行过程的分解,建立了基于物流的装载、运输和卸载等动作传感器触发的物流仿真控制逻;利用轨道选择规则和工件选择规则,实现了物流运行的调度控制;以轨道交叉点的计算为基础,利用Dijkstra算法实现了最短路径计算;通过在动态传感器中加入路径规划算法,实现了基于动态路径规划的物流仿真控制.最后通过建立物流仿真模型,验证了上述方法的有效性.     

制造单元构建过程中的模块化聚类分析

基于模块化建模的思想,分别从物理视图和逻辑视图加以分析,对制造资源结构进行纵向和横向分解与调整:针对资源分解问题,使用尺度和粒度加以刻画;针对资源调整问题,分析了横向调整中的移除、添加、转移、置换和资源共享操作,以及纵向调整中的单元删除、合并/分解、替换操作.针对模块分解与调整中的资源分组问题,分析了两类典型制造单元:成组单元和流水式单元的资源聚类方法.模块化聚类方法的应用能够化简单元构建分析,并在具体项目中指导系统方案和算法设计.     

面向虚拟装配的CAD模型转换接口的研究与实现

针对虚拟装配系统中CAD模型数据转换的问题,提出了虚拟产品装配模型的层次化表达结构;开发了基于中性文件的模型转换接口,并对中性文件的结构、内容和形式以及虚拟环境下模型的重构进行了较深入的探讨。     

基于虚拟装配的碰撞检测算法研究与实现

快速的碰撞检测对提高虚拟环境的真实性和增强虚拟环境的沉浸感有着至关重要的作用,而虚拟装配环境的复杂性、实时性和精确性又对碰撞检测提出了更高的要求。文中对基于虚拟装配的碰撞检测问题进行了描述,提出了面向虚拟装配的分层精确碰撞检测算法,并对该算法中的面片层碰撞检测算法和精确层检测算法进行了论述,应用结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性要求,为虚拟环境下的装配工艺规划奠定了基础。     

制造执行中订单投放顺序与工件加工批量集成决策

针对车间制造执行过程中如何同时确定生产订单投放顺序和工件加工批量问题,提出了一种基于仿真优化的集成决策方法. 该方法包括遗传算法和离散事件仿真模型两部分:遗传算法采用分段编码方案,分别表示订单投放顺序和工件加工批量,通过遗传操作生成订单投放方案;以订单的平均流通时间为目标函数,利用仿真模型对每个方案进行评估,并将评估结果反馈到遗传算法中,作为遗传进化的依据. 以某研究所的机加车间为例,验证了该方法的可行性和有效性.     

面向对象的用户界面生成工具BIT－UIEditor

为了开发能够支持通用用户界面生成的用户界面管理系统，提出了动作响应模型，并在ＯＳＦ／Ｍｏｔｉｆ工具包基础上采用面向对象方法开发了一种用户界面生成工具．该工具是可视化的、直接操纵式的，能够交互地快速生成用户界面原型，支持原型的运行和修改，使用户界面各组成部件的定义与应用程序相关动作对应起来．最后可以得到相应的界面源代码及其执行文件．