面向自顶向下协同装配设计任务时间窗算法

针对自顶向下协同装配设计过程具有高并行性和任务之间的依赖关联等特点,提出了自顶向下协同装配设计的任务时间窗算法.针对任务分组后,组内、组外任务之间存在的依赖关联约束,通过串行活动并行化和耦合活动串行化来确定任务的时间窗约束,消除了时间窗约束求解过程中产生的冲突,减少了设计过程等待时间.在此基础上,构建了基于设计结构矩阵的设计过程随机规划算法,确定了任务的时间窗.     

自顶向下的协同装配设计过程研究

本文阐述了自顶向下协同装配设计的含义,简述了以"齿轮减速器"为例的,自顶向下协同装配的设计过程,并将其与传统设计进行了比较研究,采集了研究的数据,总结了研究的结果,提出了研究需要深入的方向。     

面向装配的设计方法与技术研究

从影响产品装配性能的多种因素出发,提出了面向装配的设计体系结构。论述了面向装配的设计方法的关键技术问题,如自顶向下的产品设计、产品装配结构装配性能分析、数字化预装配、产品装配序列规划、装配公差综合与分析、机构运动综合与分析。     

多细节层次装配模型及序列规划

为了建立支持自顶向下的产品设计系统 ,开发一个自顶向下设计的装配模型和相应的高效、快速的装配规划方法 ,通过深入分析自顶向下的设计流程 ,提出了支持自顶向下设计的多细节层次装配模型。该模型中的超零件模型和简化零件模型是对装配体细节的不同描述 ,是装配体中零件几何信息的简化表达。利用多细节层次模型 ,对自上而下、分层分步的装配序列规划以及装配序列规划算法和复杂性进行了分析。应用实例表明 ,该方法避免了装配规划中复杂模型的庞大数据量问题 ,可以提高装配规划的推理效率 ,加快装配仿真中的碰撞检测速度 ,使装配规划的结果更加合理和实用     

虚拟装配中的混合设计建模方法研究

针对现有虚拟装配建模方法不能为装配序列规划提供完整模型信息的问题,分析了自底向上和自顶向下建模方法在虚拟装配应用中的优、缺点,根据装配序列规划的要求,结合两种建模设计方法的优点,提出了一种混合设计方法建立产品的装配模型。该方法采用自顶向下建模方法进行了产品总体设计,使装配模型具有产品的结构层次关系信息;在产品细节设计上采用了自底向上建模方法,使装配模型具有零部件的约束关系信息,得到了完整的产品装配模型信息。通过建模应用实例,验证了混合设计建模方法的可行性,以及模型信息的易提取性。研究结果表明,利用混合设计建模方法得到的模型,能够满足虚拟装配对产品装配模型的要求,可以为虚拟装配序列规划提供完整的模型信息。     

面向自顶向下设计的装配模型研究

装配模型是支持数字化产品设计和制造的重要基础。设计人员通过装配建模表达产品的功能形状和设计师的设计意图。本文针对自顶向下设计模式对装配模型的特殊要求 ,提出一种面向自顶向下设计的装配模型 ,支持产品设计过程中的多种设计活动。给出了模型的维护方法 ,为自顶向下的装配设计提供了安全的数据支持。该模型为产品装配的自顶向下设计提供了良好的模型基础。     

自顶向下协同装配设计中的变动传播方法

为有效保证自顶向下协同装配设计中分布装配模型的一致性,提出了基于钾能体的变动传播方法,以便及时将分布装配模型的变动更新到相关站点.通过服务器和客户端智能体间的交互协作,自动监控装配模型的变动,由服务器端的智能体进一步推理装配模型的变动对象及其分布,以基于命令的方式更新服务器和相关客户端的装配模型.该方法不仅能有效处理工程约束变动、特征变动和装配约束变动,而且能有效处理装配模型不同层次之间的关联变动.通过液压机械手协同装配设计的变动传播实例,验证了该方法的有效性.     

基于参数化技术的自顶向下装配建模研究

介绍了基于参数化技术的自顶向下机械产品装配建模中的关键技术,提出通过构建装配体骨架模型,以骨架模型作为实现产品自顶向下设计信息沟通的桥梁,实现装配体建模设计,为复杂产品的并行设计提供了一切实可行的建模方案。     

基于特征的产品装配建模系统

分析了特征概念在装配领域的意义和作用。描述了表达产品自顶向下设计过程的装配模型的内容，建立了一个基于特征的产品装配模型，并在此基础上给出了系统的具体实现和应用实例。     

汽车装配工艺设计中的任务规划系统研究

传统汽车装配工艺设计中的任务规划主要依靠工艺人员手工完成。通过分析汽车装配工艺特点,提出了基于装配工艺模型的计算机辅助任务规划系统的建立方法,从而实现计算机化的装配任务的规划与管理,提高了装配工艺设计的效率和质量。     

供应商参与协同产品开发中的任务指派问题研究

通过粒子群最优化算法解决多供应商参与协同产品开发时的任务指派问题.以依赖结构矩阵为基础构建了协同产品开发总体时间模型,设计了任务优化分配的粒子群优化算法,并通过模拟分析验证r算法的实用性.通过算法设计,实现了开发子任务在各组织间的优化分配,从而保证制造商能够在预定时间内完成产品开发项目,以应对市场的快速变化.     

并行设计中任务调度问题的研究

为了对产品并行开发过程进行合理规划,针对并行设计中任务调度的特点,综合考虑并行设计所涉及的企业运作的具体因素和约束,以模糊集理论为基础,给出了一种建立并行设计过程模糊设计结构矩阵的方法,提出了基于“任务影响度”的耦合任务集内任务执行调度算法。综合考虑并行设计中子任务和团队内成员的各种动态、模糊和非量化因素,建立了子任务和团队内成员之间的平衡矩阵,并利用匈牙利算法和遗传算法,按不同情况给出了子任务到团队内成员的分配方法。     

基于网络协同设计的面向装配信息模型研究

提出一种为面向装配设计服务的网络协同设计体系结构和网络环境下面向装配设计的建模体系，该结构集产品协同设计、装配设计、装配规划、装配系统设计于一体。建立装配关系矩阵、装配信息矩阵、装配信息链表，给出了详细的协同机制和算法。该数据结构能方便地进行数据的插入、查询和编辑等工作，产品设计和装配规划能够在网络协同设计中和面向装配设计系统中同步地、智能地和完整地进行。     

面向产品自顶向下设计进程的集成协同决策

提出基于产品功能和物理拓扑结构的进程模型,将产品自顶向下设计进程分解为模块任务、零件任务、设计参数及其相互关联等基本组成元素.根据自顶向下的设计进程特点,提出产品集成协同设计软件系统架构,设计相应模块任务代理、零件任务代理以及基于敏度分析的代理设计方法,采用Java及Web技术实现了上述系统,以变速箱为设计实例说明系统的应用过程和效果.     

双边装配线第二类平衡问题研究

与传统的单边装配线平衡问题不同,双边装配线平衡不仅要考虑任务优先顺序关系,而且要考虑任务操作方位以及双边并行作业的要求.为有效地解决双边装配线第二类平衡问题,建立了数学模型,并提出一种基于归组策略的启发式平衡算法.该算法利用图深度优先搜索方法,将任务进行归组,然后运用一系列启发式规则对组进行选择分配.最后,通过在某装载机总装生产线上的应用,验证了算法的有效性.     

A multi-plant assembly sequence planning model with integrated assembly sequence planning and plant assignment using GA

In a multi-plant collaborative manufacturing system, the manufacturing operations and assembly operations for producing a product can be distributed at different plants at various locations. The components are assembled with assembly operations performed in a multi-plant assembly sequence. In this research, a multi-plant assembly sequence planning model is presented by integrating (1) assembly sequence planning, and (2) plant assignment. In assembly sequence planning, the components and assembly operations are sequenced according to the assembly constraints and assembly cost objectives. In plant assignment, the components and assembly operations are assigned to the suitable plants to achieve multi-plant cost objectives. The feasible assembly sequences are generated using the developed graph-based models of assembly precedence graphs and matrices. A genetic algorithm (GA) method is presented to evaluate the multi-plant assembly sequences with an objective of minimizing the total of assembly operational costs and multi-plant costs. The main contribution lies in the new model for multi-plant assembly sequence planning and the new GA encoding scheme for simultaneous assembly sequence planning and plant assignment. Example products are tested and discussed. The test results show that the presented method is feasible and efficient for solving the multi-plant assembly sequence planning problem.     

分布式协同设计中任务指派模型的研究

针对传统的任务指派模型没有考虑协同设计分布式特点的不足,提出了一种针对分布式协同设计的任务指派模型.该模型考虑了人员的工作能力、人员的协同能力和任务对人员的影响三个因素,其中人员工作能力考虑了人员的能力等级,协同能力则从人员参与协同活动的次数和成功率角度考虑人员与他人的合作能力,任务对人员的影响主要考虑任务能否促进人员专业能力的增长.最后通过一个算例进行了验证,表明该模型对于分布式协同设计的任务指派是有效的.     

无人机群对多目标执行多任务的协同规划方法

为了减少无人机群对多目标执行多项任务的航程,提高任务规划的稳定性,提出了基于保留潜力蜜源人工蜂群算法的协同任务规划方法( RPSABC 算法).建立了无人机群协同任务规划的约束条件和目标函数;分析了基本人工蜂群算法原理;提出了动态选择策略,观察蜂选择蜜源时兼顾优质蜜源和潜力蜜源,利于算法寻优;使用 Metropolis 准则改进蜜源选择策略,有利于算法跳出局部最优、保留潜在最优;基于以上改进,提出了保留潜力蜜源人工蜂群算法的无人机群协同任务规划方法.仿真验证结果表明:RPSABC算法收敛迭代次数比 ROABC 算法、 ABC 算法分别减少３１.９％ 、４０.４％ ;目标函数收敛均值分别下降了５.２％ 和１９.０％ ; RPSABC 算法的收敛值标准差最小,说明此算法稳定性最好.