大规模定制生产线的动态网络构造与仿真

大规模定制是当前最先进的生产模式。它是企业获得敏捷性的一种途径。实行大规模定制生产成功的关键在于设计一个连接系统棗动态网络。合格的动态网络应该有着即时的、低成本、无缝和无摩擦的特点,我们也可以把它看作是企业内的“动态联盟”。鉴于这样的特点,作者总结提出了三种适合大规模定制动态网络的生产线布局棗子生产线型、C形线型和花瓣型布局,分析总结了它们的本质特点(弱耦合下的综合优化)。最后,在QUEST仿真软件平台上的计算机虚拟环境中,对花瓣型动态网络进行了仿真和实现,并描述了其相应的工作流程。     

轿车生产线装配工艺规划的仿真系统设计

轿车生产线工艺规划是连接轿车设计与大批量生产的桥梁，为提高计算机辅助生产线装配工艺规划的质量和效率，本文在完成轿车装配工艺建模和装配序列生成的基础上，综合考虑流水线装配生产中与装配工艺规划密切相关的因素，提出建立装配流水线工艺图的仿真建模方法，设计了相应的软件包进行面向生产线的装配任务规划，直观显示任务规划结果，为工艺规划提供了有效的工具。     

大规模定制生产质量保证系统动态网络建模

大规模定制生产是当前最先进的生产模式，这种模式下的质量保证系统也有其特殊的要求。大规模定制生产中质量保证系统成功的关键就在于构造它的连接系统——动态网络。动态网络有着即时的、低成本、无缝和无摩擦的特点，也可以把它看作是企业内的“动态联盟”。为了实现大规模定制的质量系统的动态网络，必须对质量系统进行重新建模。作者以质量损失结合灰色遗传算法对大规模定制下的质量系统动态网络进行了建模。最后，在QUEST仿真软件平台的计算机虚拟环境中，对花瓣型质量系统动态网络进行了仿真和实现，并描述了其相应的工作流程。     

灌装生产线虚拟环境的多Agent建模研究

通过对灌装生产线虚拟环境的特点和描述方法分析，提出了灌装生产线虚拟环境Multi-Agent新的建模方法。将复杂的生产线系统化为主Agent与子Agent的空间网络关系，对主Agent结构中的六元组进行了定义，用消息传递机制来描述虚拟生产线动态实体的行为机制，构造了Multi-Agent系统总体框架。利用WTK和VC 开发了虚拟灌装生产线仿真系统。应用结果表明：该系统具有实用性、有效性，为企业生产线工艺立体布置设计、系统优化、决策、关键设备可制造性的评估提供了集成工具。     

基于面向对象的灌装生产线三维仿真系统

分析了灌装生产线设计中存在的功能需求,提出了灌装生产线三维仿真系统平台的结构框架,介绍了灌装生产线三维仿真系统采用的面向对象和图形化建模方法,讨论了利用OpenGL和VC＋＋的所开发的三维仿真平台进行灌装生产线动态仿真的过程。     

基于共轭小波网络的大规模定制协同生产制造资源选择决策

分析传统制造资源选择与评价方法所存在问题的基础上，提出了大规模定制环境下协同生产制造资源的评价指标体系，通过建立资源选择的模糊评价矩阵，提出并利用共轭梯度法优化小波网络参数，有效地避免了传统制造资源选择方法的不足。最后结合案例，对制造资源选择做出了较为客观的评价。该方法对大规模定制企业制造资源的选择具有借鉴意义。     

一般生产线的随机优化问题

本文基于关键路径得到了随机生产线在一个样要一下的输出参数的局部表达式，从而得到了其梯度的局部表达式，并在此基础上提出了用梯度法解决在一定约束下一般生产线的最优化问题的几种方法，并给出了仿真例子，对各种方法进行了比较。     

具有跨工位操作的汽车总装车间调度仿真问题

研究了一类从汽车总装车间作业中提炼出的新的流水车间调度问题.该问题具有跨工位操作、停线操作以及加工时间波动的特点,这些特点使得调度问题变得相当复杂.首先,建立了该调度问题的数学模型;然后,针对此模型以最小化最大完工时间为目标,采用遗传算法和模拟退火算法相结合的方法确定出最佳调度方案;最后通过二维的动画仿真对调度结果进行验证与分析.利用北京某汽车企业总装车间实际生产数据测试和分析了上述方法,结果表明了该方法的有效性.     

基于遗传算法的城市用地与路网设计一体化优化模型

针对目前城市土地利用规划和路网设计中存在的一些缺陷，提出一种基于遗传算法的城市土地利用规划与路网设计一体化优化模型，该模型可一次性求得多个城市用地和道路网规划方案，并利用一个算例进行了仿真试验，结果表明．该模型和算法是有效的。     

用遗传算法解决生产线调度Job—Shop问题

在分析国内外各种解决生产线作业调度疸方法的基础上,引出生产线调度Job-Shop问题的数学模型。针对该模型,用遗传算法对其进行优化调度。首先针对优化目标进行染色体编码,定义群体规模,然后设计适应度函数,最后通过选择、交叉、变异等操作,得到目标的全局较优解。本文针对某一工程实例,给出了此调度算法的仿真结果。     

基于改进齐套零件策略的车辆装配线新型物料配送调度

为了有效地解决汽车混流装配线物料供应的调度问题,提出了一种新型的基于线边超市的物料供应调度方法.首先,进行了问题域的形式化描述,同时确定了研究对象的一些假设,并建立了整数规划数学模型.而后,针对线边超市物料供应调度问题提出了改进齐套零件策略,为了求解该策略下物料超市补货任务的调度问题,构建了基于图论的模型以将调度问题转化为更容易精确定义和求解的数学问题,采用精确算法对目标函数进行优化.最后,对算法进行了仿真实验,结果表明调度算法是可行、有效的.     

基于遗传算法的机器人装配顺序规划的研究

装配顺序规划对于机器人自动装配的可行性和优化性方面起着重要作用。首先在装配工艺信息的表达、零件装配顺序的染色体表示、装配中约束的分类方法方面进行了研究，并提出将不同类型的约束在遗传算法的不同阶段予以考虑。针对装配零件顺序规划和优化中的具体要求，对遗传算法作了改进，在传统的遗传算法步骤中增加了一个静态约束检测步骤。仿真结果表明该方法是有效的，为机器人自动装配中的装配顺序的自动生成提供技术支持。     

虚拟装配关键技术及其发展

虚拟装配技术是虚拟制造技术的关键部分,它主要实现两个层次的映射,即底层用产品虚拟模型映射了产品物理模型,顶层的虚拟装配仿真过程映射了真实的物理装配过程。虚拟装配关键技术主要包括:碰撞检测、零部件建模以及数据交换与集成、装配规划、基于约束的运动导航与精确定位、线缆管路等可变形体零件装配技术、知识的提取与应用和装配评估与验证等。文中对这些关键技术的研究现状进行了综述,并根据研究现状分析了虚拟装配技术中存在的问题以及发展趋势。     

汽车交互虚拟装配中的工具与设备操作仿真

工具和设备是交互虚拟装配仿真的重要组成部分,在用于辅助装配工艺规划时尤为重要。由于装配工具和设备在结构和操作功能上复杂多样,在交互式虚拟装配仿真中工具和设备的操作仿真一直是个热点问题。在对汽车装配中的交互操作进行分析的基础上,首先对虚拟装配工具和设备的功能需求进行定义;建立虚拟装配工具与设备的统一模型,该模型能用于表达各类装配工具和设备的结构、功能和操作方式;随后研究并解决了手动、半自动、自动工具的一般操作流程和关键操作方法;最后将所建立的模型和相关方法应用于某型汽车的总装工位交互操作仿真中。结果表明：虚拟装配工具与设备模型及操作方法能够支持交互式虚拟装配操作仿真中的三类典型装配工具表达与操作。

Abstract：

Tools and equipments play an important role in the simulation of virtual assembly,especially in the assembly process simulation and plan.Because of variety in function and complexity in structure and manipulation,the simulation of tools and equipments remains to be a challenge for interactive assembly operation.Based on analysis of details and characteristics of interactive operations for automobile assembly,the functional requirement for tools and equipments of automobile assembly was given.Then,a unified modeling method for information expression and function realization of general tools and equipments was represented,and the handling methods of manual,semi-automatic,automatic tools and equipments were discussed.Finally,the application in assembly simulation of rear suspension and front suspension of an automobile was given.The result shows that the modeling and handling methods are applicable in the interactive simulation of various tools and equipments,and can also be used for supporting assembly process planning in virtual environment.     

EAST装配仿真的三维交互和用户界面设计

EAST装配仿真是典型的大型机械装置的装配仿真，规划其复杂几何部件的装配路径需要提供较好的用户界面和三维交互环境。传统的三维交互、用户界面设计已经不适合EAST装配仿真。本文首先简单介绍了大型机械装置EAST的装配特点和系统设计思想，然后提出了高架行车的运动模型、用户界面模型和多三维视景的构造方法。最后通过高架行车拟实控制、多三维视景环境、视景与控制界面相分离的实现创建了自然、高效的EAST装配仿真用户界面和三维交互环境。     

RFID制造业仿真部署平台设计关键技术

为解决实际制造企业生产线上部署射频识别(RFID)设备成本高、周期长、尤其是效果不理想的问题,以测试数据为基础并利用面向对象的设计思想,设计和实现了一个界面友好的交互式RFID设备仿真部署平台。通过静态结构和动态结构的分析,该仿真平台实现了环境仿真、生产线仿真、读取标签仿真、消息传递、系统优化评估等关键技术,并已在某冰柜生产线得到成功应用。     

MC模式下供应链调度的优化模型

MC模式研究的关键问题是如何处理规模生产效应同客户个性化定制需求之间的关系。当MC在供应链环境下运作时，供应链体系优良的运作特征为该问题的解决创造了条件。在前期研究成果所提出的MC模式下供应链调度过程中主导矛盾及其解决途径基础上，通过将其引入调度的运作过程，建立了MC模式下供应链调度的动态、多目标优化数学模型。深入分析了模型的显性及隐性意义，指出模型的特点不仅能够反映该生产方式独特的运作特征要求，而且融入了对主导矛盾的解决思路。通过实践检验，说明模型在提升MC模式下供应链调度效率以及解决上述关键问题中均具有可行性。     

重点片区道路应急避震疏散评价理论模型

根据对重点片区应急避震疏散影响因素的分析,结合系统动力学的基本思想和原理的研究,从灾害环境、道路空间、人员特性三个方面分析了地震疏散过程中的动态反馈性,建立了道路系统动力学疏散的因果模型和流量模型.结合城市抗震防灾规划标准中对紧急避难场所、疏散道路及疏散时间的要求,就地震灾害发生时重点人群密集片区的紧急疏散过程中的道路疏散能力进行了动态模拟,并根据模拟结果对重点人员密集片区的规划改建提出了相关的建议,为城市抗震防灾工作提供参考.     

机动车排放NO_x扩散数值模拟及影响因素关联性

为研究大气风速、环境温度、尾气排热、地面热辐射及车辆拖动效应各因素对机动车排放污染物扩散的影响特性,建立实际大气条件下的机动车排放污染物NOx扩散的CFD仿真模型,进行三维非定常湍流流动的数值模拟,结合大气条件下的气象因素及NOx扩散浓度测试结果,得到各因素影响条件下的NOx扩散特性。结果表明,数值模拟结果与实测结果有较好的符合;在排放源高度以上范围,NOx的体积浓度随垂直高度增加呈现近似指数规律的衰减特征。大气风速增加,使NOx易于向风向下游扩散;环境温度、尾气温度、地面辐射温度增高及车辆运动速度提高使机动车排放污染物易于向上空扩散。应用灰色关联理论,分析了各影响因素之间的关联性,确定相应的关联序为大气风速>车辆运动速度>地表温度>大气环境温度>尾气温度。为研究大气污染物迁移扩散特性及污染物扩散理论模型系数的进一步修正提供理论依据。     

空间预警系统任务分析/规划仿真环境

针对空间预警系统的任务分析和规划问题，使用基于ASPEN的表示建模语言建立起航夭系统的任务模型，将Pareto遗传算法、混合遗传算法等多种搜索算法，和卫星仿真软件STK集成在一起，建立了一个任务分析规/划仿真环境，并在其中进行了一些仿真分析研究，如预警卫星星座优化、预警卫星传感器调度等。