面向船体曲面分段建造的空间调度方法

针对船体曲面分段生产调度复杂且具有时空耦合特性,提出船体曲面分段建造动态空间调度方法,建立动态空间调度流程.根据船舶建造分段搭载网络计划图,确定曲面分段建造开始时间和结束时间,并利用空域思想确定船体分段在工作平台上的空间位置;考虑到系统干扰和不确定因素的存在,提出了自适应时空调整策略.最后,以上海某造船厂曲面加工车间分段制造数据为例进行了验证.结果表明,所提出的调度方法能有效地提高船舶生产效率和空间利用率.     

云环境下的产品知识获取及学习模型

根据云环境下的产品知识资源特点,给出了一个云环境下的产品知识获取框架,该框架由企业用户层、云知识平台层和知识资源层构成;建立了云环境下的产品知识获取过程模型,通过该模型进行产品设计、制造及服务等知识挖掘、收集、分析、归纳、整理和存储等;提出了云环境下的产品知识学习过程模型,通过该模型进行产品知识学习和传播,从而实现企业员工知识能力的提升。     

基于多种群遗传算法的装配线平衡问题研究

产品在制造过程中,装配作业成本大约占制造成本的30%,装配线平衡问题是影响装配作业效率的关键因素。在装配线平衡研究中,提出在固定作业工位下求解装配线平衡的问题,建立了以生产节拍和工位负荷均衡为目标的装配线平衡优化模型,采用多种群遗传算法对固定工位下装配线的生产节拍、工序分配、工位负荷均衡、装配线平衡率进行求解,并基于MATLAB环境实现了多种群遗传算法的编码和求解。最后通过实例求解,验证了模型和算法的可行性。结果分析表明:装配线平衡问题得到了较明显的改善。     

基于映射规则的数据产品自动生成方法及系统

随着知识图谱的广泛应用,为了提高从中提取知识数据和产品数据的准确率和效率,以知识图谱为数据源,根据实际业务需求制定业务数据抽取与组织规则(抽取规则即为题目中的映射规则,设计规则的表达描述方法和规范约束,由业务需求者填写实际可实施抽取的规则),支持根据该规则从知识图谱中抽取符合规则的子图.由于该子图符合设计业务需求方的规则,因此该子图包含了符合业务需求的数据和组织结构.通过数据产品生成规则(从结构相对固定,具备实际业务含义的子图数据生成报告文档、统计表格等业务用户最终需要的数据产品),从抽取的子图生成需要的数据产品(报告文档,统计表格等).通过SPARQL查询语言、自然语言生成等技术实现了以知识图谱为数据源,快速自动地生成文本、图表、报告文档等数据产品,大幅度提升了效率.     

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.     

面向高端装备的知识分类与元知识建模技术

我国高端装备制造企业在产品的设计研发过程中产生的大量数据并未得到有效利用,数据的潜在作用没有得到进一步发挥,形成企业"信息爆炸"而"知识匮乏"的现象。针对该现象,在对高端装备制造企业知识资源进行梳理的基础之上,结合企业知识管理的实际需求,提出了具有一般性和通用性的高端装备制造企业知识资源分类方法。根据不同的分类方式,提出了相应的基于元知识模型的高端装备制造企业复杂知识资源获取技术,建立了针对高端装备制造企业不同表现形式的知识资源的统一获取模板,并针对该模板进行了实例应用。     

融合知识图谱的文本情感分析

目前研究文本情感分类往往只关注文档内容,对文本信息缺失和歧义等特点考虑不够,导致模型性能较低,为此提出一种融合知识图谱的用户和产品层次化注意力网络.首先通过双向长短期记忆网络获取词汇层隐藏表示,利用具有哨兵注意力机制将知识图谱中的知识与文本相结合获取词汇的知识感知状态向量;其次利用注意力机制结合用户和产品信息;最终利用归一化指标函数识别情感极性.结果表明,该方法在Yelp和IMDB数据集上的精确率和均方根误差优于基准方法,验证了模型的有效性.     

面向低碳的车间生产过程数字孪生建模

智能制造关键技术的不断突破及其在制造业的快速应用极大地改造着传统车间的生产模式．现代企业的生产方式逐渐朝着集成化、复杂化和智能化方向发展,给车间生产过程低碳运行目标带来挑战．为了提高车间生产过程能耗管理的质量与实时性,提出了一种面向车间能耗管理的数字孪生建模方法．基于物理生产车间的生产资源与车间布局方案搭建虚拟生产车间,通过物理与虚拟车间设备运动信息的交互为几何模型添加运动关系,并结合生产节拍建立车间运动规律的数字孪生模型;采集单机物理生产设备随加工参数变化的能耗数据,使用BP神经网络建立多设备的能耗模型,基于获取物理与虚拟车间实时交互的能耗数据建立车间能量流动规律的数字孪生模型．最终实现包含动态能耗信息的车间生产过程数字孪生建模．同时基于该数字孪生模型提出了一种面向车间生产过程的能耗优化方法,结合刀具寿命、机器人运动平稳性、生产时间等多源评价指标建立多目标优化函数,获取数字孪生模型中的动态能耗数据并应用蜂群算法实现对车间低碳生产需求下的多设备加工参数协同优化．最后以给定工件的生产过程为例,对所提数字孪生建模方法和建模效果进行验证,实验结果表明借助该数字孪生模型环境下的生产过程优化方案...     

面向大规模定制的制造规划信息建模技术

研究大规模定制环境下零件制造规划的生成方法.以系统信息建模工具为基础.利用面向对象的系统分析法描述制造过程中静态和动态的特征信息,分析从零件设计到NC代码生成的制造规划过程中各层信息、活动及其相关关系,提出了采用特征层、零件层和系统层的三层决策机制建立制造规划模型.实现了从制造资源能力到加工计划的计算机辅助生成,以实例证明了该方法的可行性.     

车身装配概念设计专家系统

介绍了车身装配偏差分析(AVA)系统中车身装配设计专家系统的构造与分析流程以及装配知识的获取与表达,通过基于知识的装配顺序获取与尺寸链的生成、接头方案配置与公差设计来完成基于知识的车身装配工艺设计.构建了一个由概念设计到详细设计基于知识的数字化车身设计平台,使得产品的整个装配设计过程集成到一个统一的设计环境中,在一定程度上达到概念设计与制造的并行协调设计.     

船舶管子加工CAPP系统关键技术的研究

针对船舶管子加工工艺设计的特点,对TRIBON数据提取、工艺设计神经网络模型等进行了研究,设计了基于BP网络的管子加工CAPP系统,解决了管子加工小票和加工明细表自动生成问题.提出的数据提取方法能够满足CAPP系统信息自动输入的需要,知识推理模型准确地表示了管子加工工艺知识,便于运用神经网络进行工艺决策,BP网络结构模型设计合理,克服了以专家系统为理论基础的智能型CAPP的缺点.     

缩短最大完工时间的船舶分段空间调度算法

针对船舶分段的空间调度,考虑船舶建造过程中的时间和空间两大资源要素,构建了时空利用率模型并以此为评价目标.运用形状相似和工艺相似策略,提出了一种缩短最大完工时间的船舶分段空间调度算法.给出了评价时间和空间等资源利用效率的指标,并利用图论的方法提供了具体空间调度的直观结果.结合船舶建造厂的实际数据进行了数据分析和实例验证,无论空间调度的质量还是效率都取得了令人满意的结果.     

基于本体建模的动态知识图谱构建技术研究

目前知识图谱领域构建的图谱多以静态知识图谱为主,数据集较大时,构建出的静态知识图谱的规模会非常大,且存在可读性差、交互性低等问题,非常不利于信息的动态浏览和筛选.为解决这一问题,应以增加知识图谱的动态交互性为目标来完成动态知识图谱的构建.将从知识图谱的体系架构、本体建模等方面进行系统探索,给出基于本体建模的动态知识图谱构建技术流程.最后从知识推理等方面对未来的研究方向进行了展望.     

产品全生命周期中的制造信息模型

为了定义和表达产品在各个生命周期阶段的数据并且建立及维护数据之间的联系, 将产品全生命周期划分为五个阶段:需求分析、概念设计、工程设计、加工制造、服务支持.按照所划分的阶段,提出了将存储于分布式数据库中的所有相关产品数据和文档通过逻辑映射成产品需求模型、概念模型、工程设计模型、制造模型和服务支持模型的产品全生命周期模型体系框架.在此基础上重点构建了产品制造阶段的模型,包括零件工艺信息模型、产品装配信息模型和企业工艺资源模型.     

三角网格模型多轴数控雕刻刀轨生成算法

提出一种基于三角网格模型的多轴数控雕刻刀轨生成算法,用于解决三角网格模型的多轴数控雕刻刀轨的生成效率低、存在刀轨干涉等问题.该算法采用R*S树动态空间索引结构组织三角面片的拓扑近邻关系,并依据三角网格模型的型面特征规划刀位驱动点,获取各驱动点的瞬时加工区域;根据刀具与瞬时加工区域中各三角面片的相切关系采用面相切、边相切...     

基于知识图谱自动构建的可用资源表示与推荐

为了解决技术创新中可用资源选择过程算法化程度与创新效率较低的问题,提出基于知识图谱自动构建的可用资源表示与推荐方法;首先采用双向长短期记忆模型和条件随机场模型建立可用资源实体抽取模型,基于依存句法分析实现实体关系抽取,从而构建可用资源知识图谱;然后分析可用资源属性在可用资源利用过程中的作用,并架构属性匹配网络,实现基于知识图谱的可用资源推荐;最后通过实验和案例分析验证所提方法的有效性。结果表明,知识图谱能够有效表示可用资源,可以应用于智能化计算机辅助创新系统的开发。     

基于特征模型和Web服务的工程知识库共享

为了实现协同产品开发中的知识共享,在开放式标准的基础上,提出了一种基于特征模型和网络(Web)服务的工程知识库共享机制.以各类工程数据库、专家知识等作为底层资源而建立工程知识库,并将知识库中的知识对外包装成标准的Web服务;同时,提出了基于异构计算机辅助(CAX)系统特征的产品模型数据转换方法,并将其转换为可扩展标记语言(XML)表述而作为平台无关的信息集成方式;将产品模型的XML表述作为输入,利用Web服务的发布、发现与共享机制来选用合适的Web服务而获取相关的领域知识,以对产品模型进行评估与优化.结果表明,所得数据可以在产品模型和Web服务之间进行交互与转换,可实现高效的知识共享.     

基于CAD／CAM的手机外壳数控加工

阐述了在塑料模具制造中所采用的新设计制造工艺方法和路线.首先利用CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计;然后根据产品的特点设计模具结构,生成模具型腔实体图;再在Mastercam中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图,拟定数控加工工艺路线,输入加工参数,生成刀具路径;最后进行三维加工动态仿真,生成加工程序,并输送到数控机床进行自动加工.     

多阶段制造系统中尺寸偏差建模与控制

多阶段制造系统中,最终产品的尺寸偏差是所有加工工位上尺寸偏差累积、耦合与传递的结果.为了解决多阶段制造系统中缺乏系统层上尺寸偏差控制模型的问题,在定义了3个坐标系、零件模型和零件偏差的基础上,通过齐次变换方法,推导出了夹具误差、基准误差、安装误差和加工误差的累积、传递过程,构建了状态空间模型,给出了模型的系统矩阵.该模型建立了每个工位上的零件尺寸偏差与制造过程中各种误差之间的关系,将尺寸偏差控制从设备层扩展到了系统层.实例证明了该模型的有效性和可行性.     

基于RFID技术的制造过程链节点信息监控研究

针对目前缺少能够自动、实时、准确地获取离散制造过程中发生的各种信息的监控平台,提出了基于RFID技术的制造过程链节点信息监控研究.首先构造制造过程链节点信息模型,模型中包括制造过程及状态信息.其次分析模型中参数的获取途径和方法,给出模型中参数与输入变量的计算方法,实现数据采集系统的数据到监控平台的模型信息的映射,最后构建信息采集工具和监控平台.通过在某产品制造过程中应用,表明通过节点信息监控不但改变物流与信息流不同步、不同时,使制造过程中各环节的生产计划与制造执行相一致.