基于仿真的车间设备布局优化设计

在研究车间设备布局设计的基础上,采用计算机辅助设施布置软件VisFactory对车间设备布局进行建模和优化。以实例对仿真的总体流程和各个步骤进行了研究,分析了VisFactory的建模过程和方法,体现了其在车间设备布局中的优越性。     

基于遗传元胞机的多态性作业车间布局建模

针对多态性作业车间布局问题,根据车间物流关系和二维空间约束条件,构建车间元胞机框架模型,并且引入遗传算法优化模型当中的自组织演化规则,最终建立多态性作业车间布局遗传元胞机模型.采用系统布置设计方法求取布局方案的初始解,在保证初始解有效性的基础上提高算法的寻优速度和精度,以物料搬运费用最小、车间面积利用率和设备平均利用率最大为模型多目标函数.通过实例验证了遗传元胞机模型求解多态性作业车间布局的可行性与实用性.     

机加工车间设施布置设计及优化

为优化生产系统物料搬运效率以降低生产成本,文中以BD公司的机加工车间为研究对象,对产品生产过程进行实地调研和数据测量,根据系统布局设计的一般流程进行系统物流和非物流分析,绘制作业综合相关图。利用FLEXSIM软件对生产系统的布置方案进行分析。结果表明:通过分析机加工车间中各个加工区之间的关系,绘制综合相关图来分析物流关系,并利用系统仿真对优化后的生产设施布置进行验证,在一定程度上提高了生产系统的效率。     

大规模矩形零件优化套排的遗传算法

采用遗传算法对大规模矩形零件在板材上的套料方案进行优化,以提高板材利用率和降低生产成本。建立了优化套料的遗传算法模型,描述了算法的实现技术。通过计算实验证明此算法能得到很好的矩形零件排样的优化方案,可以显著提高板材的利用率。     

落球仪点位控制结构的有限元分析及改进

落球仪是公路、铁路等领域重要的测量设备.课题组针对设计的自动落球仪出现摆臂下沉、若干零件塑性变形大等缺陷建立三维模型,结合有限元分析方法对落球仪点位控制结构进行了仿真分析,发现其点位控制结构存在初始设计问题.进而,提出结构改进方案,并对改进后的结构进行仿真分析,根据结果确定了落球仪点位控制结构的优化方案,对提高落球仪结构的设计水平具有一定指导意义.     

精益生产在生产线改善中的应用研究

通过选取卡莱轮胎公司生产车间QC区域为改善现场,开展生产线物流、工时测量和生产线平衡的分析研究;以精益生产理论为管理基础,综合运用5W2H、ECRS及动作经济分析方法,找出制约产能和设备利用率的原因,并重新优化作业内容和生产流程,使得生产线实现平衡优化．将优化前和优化后的生产数据进行对比分析,证实了精益生产理论在生产线实际应用中的可操作性及有效性．研究表明精益生产能够优化生产流程、减少浪费,有效地提升生产效率,实现5M1E的良好受控,是一种先进有效地管理理念．     

基于狮群算法的数字孪生车间调度问题优化

针对柔性作业车间调度问题,提出一种基于狮群算法的数字孪生柔性作业车间调度方法。基于实际生产过程的需求,使用狮群算法生成柔性作业车间调度初始方案,建立物理车间与虚拟车间实时交互的数字孪生柔性作业车间调度模型,在搭建的虚拟车间中对初始调度方案根据设备利用率进行方案优化。采用数字孪生模型解决设备故障等车间突发事件对生产进程的影响问题。通过使用真实车间数据对机加工车间生产调度过程试验,结果表明,采用狮群算法求解柔性作业车间调度问题,搜寻能力强,搜索速度快,可以在不同规模的问题中找到更优的解决方案;狮群算法结合数字孪生的柔性作业车间调度方案能够整体优化系统性能,有效处理扰动带来的延长生产时间问题。     

印染生产过程的仿真和优化

针对印染生产过程中生产设备之间切换成本、生产设备负荷平衡的问题,分析生产过程中的瓶颈设备来优化瓶颈设备使用、提高利用率,研究订单式印染生产过程.采用分层赋时着色Petri网(HTCPN)技术建立生产过程的模型,并将该模型转化成Witness仿真模型.分析模型的运行状态与结果,对模型进行优化,分析生产过程设备的瓶颈.仿真结果验证了HTCPN模型的可操作性与有效性,从而为企业制定合理的车间生产计划提供理论依据,提高了生产设备和装置运行效率,缩短了生产周期.     

ADAMS在汽车前悬架仿真应用与优化研究

根据多刚体系统动力学原理,利用ADAMS/VIEW模块建立了双横臂独立前悬架虚拟样机模型,对前悬架的运动学特性进行了仿真.在此基础上通过对前悬架进行参数化设计,研究分析以轮胎的侧向滑移量绝对值最小为优化目标,对前悬架进行优化,取得了更加良好的仿真结果.并得到了优化后的前悬架布置方案.     

一种改善怠速舒适性的悬置系统研究

结合4缸发动机动力总成悬置系统6个自由度方向的振动存在的耦合现象引起的振动频率范围过长、振幅过高的振动特性,分析现有中型商用车悬置系统布置位置不合理的短板,并以优化悬置安装位置为设定目标,对现有悬置系统进行针对性的优化设计。通过HyperWorks软件计算出后动力总成的一弯节点位置,并通过ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)多体仿真验证了将后悬置布置在一弯节点附近时悬置反力最小。将后悬中心后移290 mm至动力总成的一弯节点附近,分别对原方案与优化方案进行理论计算以验证优化效果,通过发动机怠速主观评价和扫描振动试验确认优化方案的怠速舒适性优于原方案,证明了优化悬置安装位置可以提高悬置系统怠速舒适性。     

虚拟车间设备布局优化的三维可视化研究

研究了基于虚拟现实技术和遗传算法的设备布局优化的三维可视化问题,采用遗传算法作为车间设备布局优化的计算算法,并应用于Multigen-Paradigm公司的Vega环境下建立的虚拟车间系统,通过遗传算法优化模块得到布局文件在虚拟车间中显示三维的优化结果,同时可以在系统中进行实时浏览和生产过程的仿真.     

面向数字化工厂的车间布局与生产线仿真研究

为降低产品设计、生产规划与制造之间的不确定性,提高生产系统的可靠性,构建了面向数字化车间的布局与生产仿真框架;针对传统设计与制造过程中产品数据零散,不能保证各子系统数据一致性的缺陷,提出了基于单一产品数据源的制造资源库模型,对制造过程中的所有资源进行有效管理。引用面向对象技术,对车间进行三维布局设计,构建了基于产品、工艺、规划、资源组成的复杂离散生产系统的仿真模型。最后,以某军工制造企业的数控加工车间为例,对车间的生产线布局进行了重新设计和仿真验证,证明了模型的有效性。     

SLP在液压件厂平面布置中的应用

介绍如何利用SLP对某液压件厂进行总体的平面布置设计;通过对该液压件厂基本要素分析和作业 单位之间的物流分析,运用经典的系统布置(SLP)理论求得设施间的相互关系;根据物流关系确定目标参数值,采用 遗传算法求解具体的平面布置优化方案;最后对优化的平面布置方案用成本比较法进行评估,证明了用SLP进行平 面布置的可行性和优化性。     

互补件排样优化算法的研究

对下料件排样问题进行了深入分析,提出一种互补件排样优化算法.以该算法为核心的排样系统能够根据下料件的图形信息,自动快速地确定排样参数,具有计算速度快、板材利用率高的优点.     

基于混合遗传算法的制造车间布局设计

生产车间的布局问题是一个NP难问题,常规方法难以求解。针对这一问题,首先根据车间布局设计的最小费用原则,建立了生产系统设备布局的数学优化模型;接着,将遗传算法与模拟退火算法相结合组成混合遗传-模拟退火(GA-SA)算法,并将其引入到车间设备布局问题中,完成了算法操作设计;最后,给出了一个10区域车间布局算例。结果表明:该算法有较强的全局和局部搜索能力,能有效改善遗传算法过早收敛的问题,是优化车间设备布局的一个有效方法。     

基于遗传算法的多目标双行车间布局改善方法

在原有布局的基础之上,对双行布局车间进行布局改善。建模过程中,以物料搬运成本、改善过程中产生的设备移动成本,以及基于生产节拍的效率成本作为目标,同时考虑到了车间中的通道和各设备的搬运出入点,应用遗传算法进行求解,并进行了适应度函数的尺度变换以避免早熟。通过实例演示了该布局方法的操作过程及有效性。     

快速可重构制造系统的设施规划与物流分析

快速可重构制造系统是能随市场需求变化实现生产系统快速重构的制造系统。为使企业物流更好地支持制造系统重构，在规划设计的各个环节应突出通用性、可拓扑性。基于设施规划设计对制造系统的工厂布置、车间划分以及与之相关的车间建筑、布置、物料输送设备等方面进行了探讨。     

基于 Arena 的汽车备件仓库资源配置优化研究

以某汽车备件仓库为背景，运用Arena软件建立可靠性较强的仿真模型，以资源利用率最高、排队时间在规定范围内为目标，应用禁忌搜索法得到最佳的资源配置方案。仿真结果表明，优化后的方案较现实情况相比，资源的利用率有了较大提高，资源总数量有所减少，提高了工作效率和服务质量，降低了运营成本，为汽车备件仓库解决资源配置问题提供了参考。     

基于Pro／TOOLKIT的弯曲件展开及排样设计研究

为了优化排样以提高材料利用率,从而减少资源消耗、降低生产成本,以三维设计软件Pro／E为平台,调用Pro／TOOLKIT函数及User-defined Feature,运用Visual Studio．NET语言编写程序,开发了排样的计算机辅助设计模块,可完成弯曲件的自动展开及其单排排样最大材料利用率的自动计算．