主件网络图与部套制造树之间的映射关系研究

网络计划和物料需求计划相结合,可以有效解决单件小批生产类型企业的生产计划与控制问题,其结合的关键是建立网络图和详细的产品结构,以及工艺流程之间的映射关系.根据大型复杂产品的生产特点,采用主件网络图和部套制造树为网络计划和物料需求计划的数据模型,提出了二者的定义和规范化要求,然后归纳了二者之间的映射规则.在此基础上,提出了映射算法和链分解方法,映射方法用于根据部套制造树提取主件网络图,链分解方法用于分析经设备平衡后的主件网络图对部套制造树中零部件投入产出时间的约束.实际应用表明,提出的定义、映射关系和算法是可行的,可以有效结合网络计划和物料需求计划.     

基于矩阵变换的多刚体系统振动分析符号建模

针对复杂多刚体系统振动分析问题,提出一种基于矩阵变换的符号建模方法.采用矩阵和矢量对刚体质量惯量、弹簧-阻尼连接参数、约束和空间运动状态进行整体定义,使符号推导简捷明了.将振动状态下刚体小位移线性化,通过线性变换描述不同点相对于不同坐标系位移之间的关系.分别针对无约束和开环约束多刚体系统采用拉格朗日方法导出适于作控制和振动分析的线性常微分方程,揭示了两组方程与表征系统约束拓扑信息的系统约束坐标变换矩阵之间的关系.进一步阐述一般开环约束系统中系统约束坐标变换矩阵的构造方法.数值仿真和试验结果验证了该方法的正确性和有效性.     

[供应链调度]基于信息熵的物料配送时间节点预测方法

针对不确定性干扰因素影响复杂产品装配车间物料配送时间准确性的问题,提出了一种基于信息熵评价的物料配送时间节点预测方法。分析了复杂产品装配车间不确定性干扰因素的种类,采用综合时间需求因子量化不确定性干扰因素,定义装配工位状态,并建立工位状态转移概率矩阵。基于工位状态变化的马尔可夫链特性,建立复杂产品装配车间物料配送时间节点预测模型。提出平均预测误差的动态误差补偿方法修正预测值,并选取最大配送可行性时限和配送准确度为评价指标,构建基于信息熵的物料配送系统评价体系,对物料配送时间节点预测方法的有效性进行评价。最后,以某公司磨床主轴装配工位的物料配送历史数据为例,对提出的预测方法进行验证。结果表明,所提出的预测方法有助于增大物料配送系统的最大配送可行性时限、提升物料配送时间节点的准确性。     

基于信息熵的物料配送时间节点预测方法

针对不确定性干扰因素影响复杂产品装配车间物料配送时间准确性的问题,提出了一种基于信息熵评价的物料配送时间节点预测方法。分析了复杂产品装配车间不确定性干扰因素的种类,采用综合时间需求因子量化不确定性干扰因素,定义装配工位状态,并建立工位状态转移概率矩阵。基于工位状态变化的马尔可夫链特性,建立复杂产品装配车间物料配送时间节点预测模型。提出平均预测误差的动态误差补偿方法修正预测值,并选取最大配送可行性时限和配送准确度为评价指标,构建基于信息熵的物料配送系统评价体系,对物料配送时间节点预测方法的有效性进行评价。最后,以某公司磨床主轴装配工位的物料配送历史数据为例,对提出的预测方法进行验证。结果表明,所提出的预测方法有助于增大物料配送系统的最大配送可行性时限、提升物料配送时间节点的准确性。     

PPP-S[T]-PPP新型混联立方机构

基于传统的串联和并联机构构建新型6自由度混联立方机构,通过直线驱动实现输出主轴的三维移动和转动.对机构中常用运动副、机构运动基本单元的移动基和转动基的空间活动能力进行描述定义,基于机构由构件通过关节连接而成的事实,提出一种新的构件关系拓扑图论描述方法,该方法以构件框、约束构件框、构件关系线、约束构件关系线、相邻构件空间相对活动能力关系为要素,对串联机构、并联机构、混联机构进行新的图论描述.基于支链空间活动能力维度和机构空间活动能力维度定义,以实例形式给出混联机构自由度的分析方法,并得到机构非奇异的充要条件.采用解析几何的方法得到机构可达工作空间的形态为一规则的长方体,可达工作空间体积取决于机构平移运动副的运动极限,从而得到其影响因素.通过作图法对机构输出主轴在任意空间位姿的极限偏转角度进行分析,得知导轨长度等是影响其偏转的主要因素.     

基于Web的可重构制造资源优化配置平台研究

针对网络化制造中的资源动态快速重组问题,提出了基于物理制造单元的制造资源信息建模,以该模型建立了网络化、分布式制造资源库;研究了面向CAPP的制造资源预配置及其实现方法;研究了以时间、质量、成本为约束的制造资源优化配置及其实现方法.     

带批量储运环节的装配制造系统建模与分析

同时包含装配单元及物料储运环节的定制型装备制造系统,由于装配工序的同时性约束和物料的随机批量运输之间存在耦合作用,用传统的建模方法描述时容易产生状态空间的维数灾难。为此提出一种基于带阻塞的有限缓存开排队网建模方法。基于连续时间马尔可夫链的原理,建立了系统各节点对应的状态空间模型及状态转移平衡方程。应用迭代算法求解状态转移平衡方程组,获得系统各稳态状态的概率分布,并给出系统性能指标值的计算方法。最后进行算例求解并与仿真模型的结果进行比较分析,验证了状态空间分解法求解模型的精确性,从而为系统资源的优化配置提供了基础。     

多级制造过程关键质量特性识别方法

针对当前多级制造过程关键质量特性识别研究中的不足,将偏最小二乘回归方法与状态空间模型相结合,提出多级制造过程关键质量特性识别方法.依据串、并联多级制造过程的特点,引入状态空间方法构建混联结构的多级制造过程质量关系模型,利用偏最小二乘回归方法解决质量特性间的多重共线性等问题并进行模型分析,识别关键质量特性.以卷烟生产过程为例介绍了该方法的应用,实例表明该方法不但可以有效识别多级制造过程关键质量特性,而且能够建立混联结构下各级过程的输出质量对最终产品质量的影响及其质量特性之间相互关系的模型,反映多级制造过程的结构特征和各级过程质量特性之间的因果关系,为多级制造过程质量分析与控制提供依据.     

基于拓扑维度的机构自由度分析与选型设计

在分析机构图论现状的前提下,对机构中常用运动副、机构运动基本单元的移动基和转动基的空间活动能力进行描述定义,基于机构由构件通过关节连接而成的事实,提出一种新的构件关系拓扑图论描述方法。该描述方法以构件框、约束构件框、构件关系线、约束构件关系线、相邻构件空间相对活动能力关系为要素,对串联机构、并联机构、混联机构进行新的图论描述。基于支链空间活动能力的描述方法和运算方法,给出了一般串联、并联、混联机构的空间运动能力、自由度的求解方法。给出了基于机构目标运动能力和工作空间等级、精度等级、承载能力等级为条件的逆向设计方法,针对12种目标任务分类,对应给出了判别依据和共计324种推荐机构类型的结论 。     

非量产模式下基于约束加优先权值调度技术与算法

根据面向网络协同制造的需要及非量产的特点,对该生产模式进行一种新的调度目标并行分解,提出了"先于完成"时间约束Cfnlt和"先于开始"时间约束Csnlt、目标链接约束Cchina以及目标链Cchina等概念定义.在此基础上分析了协作多目标时的物料资源竞争和设备资源竞争,提出了基于约束的加优先权值调度算法,该算法能有效解决非量产模式下的排程调度问题.     

基于信息结构要素的信息质量定义与内涵分析

为了评价、控制和提高信息质量，以全信息理论意义下的信息产品为研究对象，分析了信息表达解释的一般过程，提出了信息结构7要素，并据此给出了信息质量的定义和一般公式表示。在此基础上，以企业资源规划信息系统为对象，通过实例分析了由于信息要素缺陷而导致的信息质量问题，并从全信息理论的语法、语义和语用3个不同层次进一步分析了信息质量的内涵。     

制造信息全面质量管理研究(一)

从信息角度看,制造企业中一切制造活动都可以视为由一系列不同层次的、不同程度相关联的制造决策/执行/检测和再决策单元Dij组成,制造信息既是决策的依据又是决策的产出,制造信息质量对决策质量有决定性影响。指出了制造信息质量的重要性。为了改善制造企业的市场竞争力,必须获取、产出和有效利用高质量制造信息,减少不良制造信息。阐述了制造信息的主要用途。给出了制造信息的质量变量及其评估方法。着重阐述了对制造信息实施全面质量管理的必要性和可行性。讨论了高质量制造信息的应用特点。     

基于实时信息驱动的制造过程可视化监控平台

针对目前由于缺乏有效的手段支持离散制造过程实时监控,导致生产车间透明程度低、信息流实时性差等问题,采用面向对象的方法构建制造资源本体模型(ROM)和一种支持生产系统实时监控的对象模型(IMPV),并定义了IMPV的对象数据模型、可视化表征模型、对象操作模型和信息交互控制模型。在此基础上,设计并实现了一种支持制造过程实时可视化监控的体系架构,详细讨论了IMPV的实例化方法以及基于规则映射的资源感知与信息集成模式,最后将该可视化监控系统应用于某发动机装配车间中,取得了良好的应用效果。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模及信息集成

针对分散的网络化制造资源,研究了基于物理制造单元的网络化制造资源建模,以及基于可扩展标记语言的制造资源信息模型和信息集成方法。建立了包括物理制造单元层、工作中心层和物理设备层的制造资源组织模型,定义了包括基本信息、制造能力、物理构成、状态信息、工装信息的物理制造单元信息模型。提出了制造资源信息的可扩展标记语言建模方法,研究了制造资源信息的XMLSchema描述规范,实现对异制造资源的描述;提出了基于可扩展标记语言的异地制造资源信息集成框架,应用于面向物理制造单元资源信息动态集成的网络化可重构制造资源优化配置平台开发。     

数字化制造中的信息质量问题研究

信息质量控制是数字化制造系统中的关键问题。从静态信息质量和动态信息质量的角度,分析了企业在实施信息化过程中存在的信息质量问题,论述了信息质量在数字化制造中所起的决定性作用。对当前信息质量研究中,信息质量维度的分类与定义、信息质量的控制技术与评价分析方法的现状进行了分析总结,提出了数字化制造中信息质量的研究方向。     

网络化制造环境下多工序生产质量信息管理建模研究

质量管理是企业的生命线。如何控制多工序生产模式下产品的质量是网络化制造环境下企业质量管理的重点和难点之一。阐述了质量信息管理系统的发展过程，分析了多工序生产质量信息的特点，构建了多工序生产质量信息流的框架，建立了某大型半导体封装企业多工序生产质量信息管理模型，并在实践中得以验证。     

基于MES系统的离散制造业质量信息管理研究

为解决离散制造业制造过程传统质量信息管理混乱、质量活动执行效率低等问题,并为满足企业对产品质量信息的可追溯性需求,对离散制造业生产过程中的质量信息进行了研究,并基于车间制造执行系统MES,重点分析了产品的质量控制与质量追溯,构建了基于MES的质量信息管理系统的框架。通过系统在线掌握产品质量信息,发现问题、处理问题,并能够有效追溯产品质量信息,对提高产品质量有重要作用。     

基于MES的生产车间管理信息系统

针对制造企业在实施生产管理信息化过程中存在的问题,提出以制造执行系统(MES)为核心的三层结构———企业资源计划(ERP) /制造执行系统(MES) /过程控制系统(PCS)的生产管理信息化的实施方案,用于解决生产与计划相互脱节的难题,实现了车间的现场调度、生产过程控制、在线质量控制,以及对生产过程中“非常规信息”的控制与管理,加强了制造计划的可执行性。     

[数据建模]智能车间RFID标签有效识别及制造信息自动关联

提出了一种基于电子产品编码（EPC）和自动身份识别（Auto-ID）的智能车间RFID标签有效识别方法。通过对智能车间中制造资源种类的详细划分,在EPC Global编码规范的基础上进一步细分类型和序列号两个自定义字段,得到了车间内部制造资源的RFID编码结构;根据在制品（WIP）的设计信息和生产数据形成工件制造逻辑,进而利用数据库技术实现制造资源信息在群属、空间、时间上的自动关联;最后对WIP的RFID标签和制造信息的自动关联进行了实验,以验证所提出的模型和方法的可行性及普遍性。     

Development and implementation of an integrated quality information system—a China experience

As quality is one of the essential factors for manufacturing success in the global market, the Quality Engineering Laboratory (QEL) of BeiHang University (BUAA) has been focusing on the research of methodologies for integrated quality information processes to support quality management for more than 10 years. An integrated quality information system—QQ-Enterprise has been developed for Chinese manufacturing industries. A three-dimensional quality information integration model and a flexible architecture are proposed in this paper. The development of the QQ-Enterprise, which is a general-purpose IQIS developing toolkit designed specially for the Chinese manufacturing environment, and an implementation template are also presented.