考虑成本限制的最小化最大延迟时间平行机调度问题

以绿色制造为背景,假定机器设备具有不同的能源消耗成本或维护成本,研究了一类考虑成本限制的平行机调度问题.调度的目标是最小化最大延迟时间.为该问题建立了整数规划模型MIP,设计了改进的EDD (earliest due date firstly)算法,命名为MEDD.由于考虑成本限制,证明了MEDD算法的可行性,并进而理论分析了算法的最坏误差界.通过算例说明了算法的执行情况,同时采用大量随机数据实验验证算法的性能.对于小规模问题,将MEDD的解与MIP的精确解进行了对比;对于大规模问题,由于MIP精确解难以获得,以MIP对应的线性规划松弛模型MLP的最优值为下界对MEDD算法的解进行了衡量.实验结果表明了所构建MEDD算法的有效性.     

月面巡视器遥操作中的任务规划技术研究

任务规划技术是嫦娥三号任务中月面巡视器遥操作中的一项关键技术.本文首先分析了各种月面环境因素对巡视器月面工作过程的影响机制,综合考虑月面地形因素、太阳能量、光照阴影以及对地通信条件等,建立了面向任务规划的综合月面环境.在该环境模型基础上,提出了一种月面巡视器遥操作中的任务规划方法.通过定期更新环境模型,将动态环境模型下的路径规划问题转换为一系列静态环境模型下的路径规划问题,实现任务层的动态路径规划;在路径规划过程中进行实时约束检查,实现行为规划并将其影响效果迭代入动态路径规划过程中,最终实现巡视器任务规划.针对不确定性,本文引入弹性计划提高任务规划输出结果在实际工程中的可行性.仿真实验结果表明:月面综合环境模型全面描述了影响巡视器任务规划的各种环境因素及其影响;任务规划方法可生成全局最优路径,以及沿路径安排的满足约束条件的巡视器行为序列,最终生成巡视器的月面工作序列,作为地面遥操作实施的依据.     

微信公众平台在机床制造业中的应用研究

为了探索微信公众平台在机床制造业中的应用,介绍了微信公众平台的基本功能,对机床制造业进行了分析,对微信公众平台在机床制造业市场宣传、营销、维修中的作用进行了探讨.微信公众平台是新媒体,具有移动互联网基因,在机床制造业信息化过程中大有可为.     

3D打印金属材料研究进展

3D打印技术是快速原型制造技术的一种,也被称为增材制造技术,被誉为"第三次工业革命"的核心技术,其中金属3D打印被认为是将来制造业的主导方向.金属粉末材料是金属打印的物质基础,同时也是3D打印技术发展的突破点.综述了3D打印金属粉体材料的研究现状,重点介绍了钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金和镁合金等5种金属粉体材料在3D打印技术中的应用,并对金属粉体材料的运用进行总结和展望.     

基于GSPN方法的柔性制造系统过程模型和性能分析

应用广义随机Petri网方法,对柔性制造系统进行建模和分析,提出了控制策略和优化方法.针对柔性制造系统的离散性,对整个系统的过程模型进行分析.利用广义随机Petri网结合马尔可夫链的方法,确立了系统的配置参数,得出了系统的平均运行时间,机床的平均使用率,系统的生产率,故障概率,对系统的优化和生产效率的提高以及柔性的提高提供了理论支持.最后,通过柔性制造系统实例,对该方法进行了检验.     

面向多目标的自适应动态概率粒子群优化算法

将基于动态概率搜索的粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法应用于多目标作业车间调度问题(Flexibleiob shop scheduling problem,FJSP),提出一种新算法.算法在搜索初期利用粒子近邻的平均最优代替传统的单个最优引导搜索,后期用Gaussian动态概率搜索来提高算法的局部开挖能力.然后,引入Pareto优的概念,采用精英集来存放非劣解,提出一种新的适应度值分配方法.此外,在算法中还引入了一种自适应的变异算子来增强解的多样性.最后,用新算法对多组FJSP实例进行测试,并与其他几种方法进行比较,结果表明提出的算法具有较好的搜索性能,是求解多目标FJSP的一种可行方法.     

平面柔性并联机器人系统建模与仿真研究

利用运动弹性动力学理论和有限元方法研究了平面柔性并联机器人的动力学建模方法。分析了各运动支链的弹性位移及其耦合关系,提出了柔性并联机器人系统的运动学约束条件和动力学约束条件,综合考虑了构件的分布质量、集中质量、集中转动惯量以及杆件的各种弹性变形的影响,建立了平面柔性并联机器人的动力学模型。以平面3-RRR柔性并联机器人为例,用MATLAB语言编程进行了仿真计算,并用SAMCEF软件的计算结果验证了模型的准确性。仿真结果表明该动力学模型能正确地反映柔性并联机器人的弹性振动特性,杆件的弹性变形对机器人动平台的位置误差和方向误差具有重要影响。     

随机需求下企业的生产能力规划和柔性技术选择

根据生产产品种类能力的不同,生产技术可以分为刚性技术、部分柔性技术和完全柔性技术.由于完全柔性技术在投资上显著高于其他技术,企业在满足市场需求的前提下,更倾向于选择部分柔性技术来进行生产.考虑了不同技术的投资成本和操作成本的差别,建立了一个随机需求下的线性规划模型,从而研究了随机市场需求下的技术选择问题.通过仿真试验说明了技术选择的一些特性.     

一种新的制造系统仿真调度规则

针对制造系统的调度问题,提出了一种新的决策规则。它根据系统的当前状态和各任务的进展情况,综合利用最早交货期优先规则（ＥＤＤ） 的减小最大延迟时间的特点和最小松弛优先规则（ＬＳＫ）的减小最大提前完成时间的特点,在不增加平均推迟的情况下使最大延迟时间和最大提前完成时间之间的区间收缩,向平均值附近逼近,适用于以保证交货期为目标的调度问题。通过仿真证明了该方法的有效性     

直写纳米金墨水制备纸基柔性金属图形

将A4打印纸洗净、烘干,用硅氧偶联剂改性,在改性后的纸上用中性笔书写纳米金墨水图形,然后将其放入化学镀溶液中化学镀铜,得到纸基柔性金属图形.X射线衍射分析图谱(XRD)证实了纸张有金属铜镀上.扫描电子显微镜照片(SEM)显示金属铜图形有清晰的界面.X射线光电子能谱分析(XPS)显示改性后的纸的N和Si元素的含量都大幅上升,傅利叶变换红外测试(FTIR)图谱显示硅氧偶联剂改性后,纸的官能团还都存在,说明改性工艺对纸基材未构成破坏.用Scotch胶带方法测试金属和纸张粘附性,发现纸张与金属结合牢固无法分开.还探讨了书写次数与金属图形导电性的关系,发现手写必须达到一定次数才能成功镀上导电性较好的金属图形.