计算机辅助可重组制造系统集成设计框架

为解决目前缺乏能够结合我国制造业现状的具体实施与应用的可重组制造系统计算机辅助系统平台问题,提出了基于面向对象开放式架构、模块化技术方法的可重组制造系统集成设计框架.分析了集成框架的规划问题,给出了体系结构.建立了集成框架的系统功能模块,并就实现每个模块所采用的关键技术进行详细阐述.依据该设计思想,结合某汽车零部件制造企业开发了集工艺分析描述、布局规划、生产调度、仿真优化、成线监控和资源管理为一体的集成系统.     

步进梁加热炉的建模与系统仿真

对钢铁企业热轧生产中的加热炉,建立了冶金加热炉的仿真系统,并就系统中的藕合问题,采用多变量约束控制成功地进行解藕.文章对仿真系统中的关键部分,如炉温优化设定模块、多变量约束控制、DCS底层控制回路、加热炉动态数学模型作了一定的阐述.最后整个系统仿真结果是令人满意的.     

改进混沌优化及其在非线性约束优化问题中的应用

研究一种比较新颖的优化方法——混沌优化 ,并在此基础上提出改进的混沌优化 .它利用混沌变量的特定内在随机性和遍历性跳出局部最优点 ,并在局部搜索空间经过线性搜索提高解的搜索速度和精度 ,通过结合精确不可微罚函数以用于求解非线性约束优化问题 .仿真结果表明 ,与已有的直接搜索方法相比 ,该算法简单 ,容易实现 ,求解精度、收敛速度和可靠性较高 ,满足约束的效果较好 ,是解决优化问题的有效方法     

可重构制造系统生产能力扩展性重构方法

生产能力的缩放性设计是可重构制造系统(RMS)的主要研究内容之一.针对缺乏具有可操作性的生产能力重构方法的问题,提出了具有动态特性的约束RMS生产能力扩展性重构方法.通过分析生产能力缩放性原理,给出实现生产能力重构的3种基本方法.在给定RMS约束模型的基础上,通过建立系统成本模型、生产线平滑指数模型生成RMS生产能力扩展性设计的综合模型,并针对模型特点,提出了约束RMS生产能力扩展性设计的具体实现方法.最后通过实例验证了该方法的实用性和有效性.     

混流装配线车间内物料调度工位组划分优化法

基于准时制生产方式(JIT)提出对混流装配线进行工位组划分并安排配送车辆进行配送服务的优化方法.为保证混流装配线生产过程不发生缺料停产的情况,以配送车辆的承载能力与消耗工位配送时间窗为约束,配送车辆满载率与工位物料需求紧急程度为优化目标构建优化模型.运用遗传算法对模型进行求解,优化单个工作日总配送次数及配送车辆数量,给出配送工位组划分及车辆调度方案.最后,实例验证表明该方法具有可行性和有效性.     

混流柔性加工单元自动导引小车的调度优化

多品种混流柔性加工单元中的自动导引运输车(AGV)数量和运行路径直接影响单元的运行效率.在考虑产品加工工时、批量需求、设备物理位置等约束下,以最小化搬运任务时间为优化目标,基于改进Memetic算法,通过编码和搜索机制的调整,对不同AGV数量以及不同设备加工任务分配方案条件下的调度策略进行协同优化求解,有效避免了迭代过程中易出现非法解的状况,从而获得了AGV最优调度路径.最后通过实例验证了该方法的可行性和有效性.     

基于Petri网的一种实时计划调度方法

基于实际生产环境中制造系统经常受外部随机事件影响，利用可分解Petri网把整个系统分解成若干个模块，然后对其中的部分模块进行短期的计划调度，使得变更后的生产尽可能和预先计划相一致，并给出了基于关键路径的调度算法，这样既可达到对外部事件作出快速反应的目的，又提供了较优的调度策略。     

反向仿真以及在JIT生产调度中的应用

提出反向仿真的思想,解决准时制(JIT)生产企业的生产调度问题.反向仿真将优化算法和仿真验证融合在一起,能够较好地克服反向调度和前向仿真的缺点,直接获得较好的调度计划.最后以炼钢连铸生产调度为例,介绍反向仿真的实现方法.结果表明,该方法是一种解决JIT生产调度的新思路.     

基于信息熵和Lempel-Ziv的生产线复杂性测度与线平衡

生产过程中的不确定因素常常造成生产线各工作站工作负荷不均,整线生产节拍紊乱甚至出现瓶颈工位等问题,最终导致平衡失效.针对此问题提出作业元素复杂度、工作站复杂度和整线复杂度测度方法,建立以平衡率最高、复杂度均衡指数最小和整线复杂度最小为目标的多目标优化模型,设计生产线平衡算法求解作业元素最优划分,并应用实例对方法进行验证.研究结果表明,该方法能够在保证生产线平衡率最高的同时,均衡工作站间复杂度差异和降低整线复杂度,避免不确定因素累积而导致生产线平衡失效,提高生产系统鲁棒性.     

基于改进免疫遗传算法的加工工艺重构

针对产品生命周期内不同阶段市场需求量不同,通过添加或移除相应机床与装夹设备以满足其产能需求变化.针对某产品减产情况,基于抽调原则选择合适生产设备进行移除以适应产能需求;采用一种疫苗自动获取与动态更新的改进免疫遗传算法,通过对相应基因座上基因值的转移调整替代交叉变异算子,从而实现可转移操作在不同工位间的转移,并以瓶颈节拍时间最短和工位间不平衡度最小为目标函数,对原有加工工艺转移重构从而达到新构形下的工艺平衡与优化.最后通过实例分析与对比验证方法的有效性.