JIT生产系统Petri Net建模与仿真研究

激烈的全球市场竞争要求企业对动态需求具有较强的反应能力，同时对自身生产系统的随机特性有较强的把握和控制。制造企业倾向于采用JIT看板生产理念来改善企业的QCD。这里首先建立JIT看板生产系统基本流程的Petri Net模型，然后运用WITNESS建立了一个单产品、多阶段、混联的JIT生产系统仿真模型，通过仿真实验，研究和分析了需求和生产两方面的随机变量在不同的组合下，其变异系数对系统绩效指标的影响。     

面向拉式生产系统的蚁群劳动分工建模及仿真

分析了拉式生产系统中的看板控制策略所存在的局限性,论述了看板控制策略与群集智能中的固定阈值蚁群劳动分工模型之间的相似性,提出将后者引人看板控制策略,以弥补看板控制策略缺乏全局优化能力的不足,实现平衡生产.据此对基本的同定阈值蚁群劳动分工模型进行了改进,建立了多状态蚁群劳动分工模型.通过一个多状态蚁群劳动分工模型执行过程的示例,绐出了其算法实现步骤,进而选取一个典型的生产加工实例,采用该模型进行了计算仿真实验,结果表明了该模型的可行性和有效性.     

某发动机总装线看板生产系统建模与仿真

针对某发动机车间总装线传统生产系统生产效率低下等问题,研究了该生产线在精益生产模式下看板系统的建模与仿真技术。建立了生产看板系统的Petri网模型,并转换为与其等价的Markov过程,得出绩效指标计算公式。利用工业物流仿真软件Witness进行仿真求解,得出该车间实施看板生产系统后设备利用率提高、在制品库存减少、系统生产率增加和订单平均等待时间减少的结论。进一步分析了安全系数和变异系数变化时对看板生产系统绩效指标的影响,从而掌握看板策略对不同环境的适应性。     

多工序尺寸及公差优化

为提高产品制造质量、降低产品制造成本,提出了一种多工序尺寸及公差的优化方法.该方法综合考制造成本、质量损失和加工能力指数,以加工能力指数分别修正制造成本一公差函数和质量损失函数,在工序内建立总成本一公差函数模型.在此基础上,采用目标层解法优化特征内的各个工序基本尺寸和尺寸公差,最终达降低特征总成本的目的.最后以一个仿真实例验证了该方法的可行性.     

多品种汽车发动机两阶段模糊再制造生产计划

针对多品种发动机再制造生产过程中存在的不确定性因素,以最小化生产成本为目标,基于可信性理论建立了不确定环境下汽车发动机两阶段模糊再制造生产计划模型。该模型考虑多品种产品回收情况下,拆解零件的再制造加工数量、加工成本、新零件采购数量以及市场需求的不确定性对再制造加工生产计划的影响,将生产过程分为两个阶段,并采用补偿函数逼近方法,将具有无限支撑的无限维优化模型转化为有限维优化问题进行求解,设计了基于逼近方法的粒子群算法来求解两阶段模糊生产计划问题。以曲轴飞轮总成为仿真实例,验证了该混合智能优化算法解决两阶段模糊规划问题的有效性和合理性。     

推行看板管理与转换企业经营机制

“看板管理”是一种把“看板”作为“取货指令”、“运输指令”、“生产指令”,用以控制生产和微调计划,达到生产组织上最佳经济效益的管理方法。它的主要特点是要求生产准时化,把工序间库存储备及过量制造而造成的无效劳动和浪费尽量消除,实行后工序向前工序取货,前工序只生产后工序所要取走的品种、数量,严格控制产品的生产和储存。     

基于多规则设备分配及工序排序的FJSP多目标集成优化方法

为降低柔性作业车间调度多目标优化的复杂度,提高优化效率,提出一种基于多规则设备分配及工序排序的柔性作业车间调度多目标集成优化方法.建立了一类以完工时间、设备最大负荷、设备总负荷以及制造成本为优化目标的柔性作业车间调度多目标优化模型;针对模型的组合爆炸特点,为降低其复杂度,提出一种将多规则设备分配及工序排序相结合的集成调度思想;为进一步提高求解效率,提出一种面向对象数据处理技术用于处理各实体之间的数据交换;基于改进的非支配排序遗传算法思想,提出了基于多规则设备分配及上序排序的柔性作业车间调度多目标集成优化算法.通过仿真对比与应用验证了所提方法的有效性.     

汽车注塑件生产过程控制和追溯系统的研究与实现

为了满足汽车注塑件产品生产过程控制及质量可追溯性,通过分析该类型产品的工艺流程,采用IDEF0(ICAM DEFinition method)建模方法建立了系统的整体功能模型,对产品的生产过程控制及质量追溯系统的软件进行设计。系统采用基于客户/服务器(Client/Server)的软件架构,实现了物料上线、产品加工、产品返修、产品下线、产品复检的品种、数量以及生产信息的完整性的约束与控制,以及前后工序的流程控制。最后通过在汽车油雾分离器上的实际应用,验证了该系统的可行性。     

拉动式物料供应过程分析与电子看板系统设计

物料配送的准时化是准时化生产的前提。为保证物料准时化供应,在考虑实际作业现场中生产线多个工序之间均存在物料供应关系的基础上,提出了"网状式"物料流动的概念。建立物料循环准时化配送模型讨论三种不同情况下订货间隔期、订货提前期以及配送周期之间的关系,给出参数选择依据,以提高物料配送效率。结果表明:不同的需求触发时刻所需要的看板数量不同,会影响配送过程中两种不同类型的成本;当参数超过临界点后,需求会无法满足,且这种规律按照一定周期重复。最后,设计了物料配送电子看板管理系统,并对物料配送管理模块的运行过程详细说明。     

基于遗传算法的可重构制造系统多零件流水线构形优化

获取各生产周期内的最优和K-1个次优(K优)多零件流水线构形是可重构制造系统运行阶段的一个重要优化问题.给定各零件的工序优先图、工序和工位操作的关系以及各工位操作的町选设备,多零件流水线构形优化问题即为确定工作站数量、各工作站内并列放置机床的类型和数量以及选择和分配各零件的工位操作,以最小化构形的资本成本.为获得K优构形,首先放宽现有模型对上位操作分配的限制,建立了构形优化问题的0-1非线性规划模型,扩展了可行解空间.随后提出一种面向可行工位操作分配的遗传算法,从可行解空间中快速获取K优解.案例研究表明,该方法能获得优于现有模型最优解的解,同时也验证了所建模型和优化方法的有效性.     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

交通荷载作用下桥梁结构参数识别方法

应用动力节点加载法,将作用在桥梁上的交通荷载转化为等效节点荷载,再用两步构造法识别结构物理参数.第1步,用Newmark-β方法变换结构运动方程,并用结构的加速度响应求得变换空间内的位移、速度和加速度响应;第2步,基于最小二乘原理,构造出变换空间内求解结构参数的递推式,进行结构物理参数识别.数值模拟结果表明,在交通荷载作用下,该方法能够快速、准确地进行桥梁结构参数识别.     

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection method and comparison in acoustic communication

RLS and LMS blind adaptive multi-user detection algorithm and multi-user detector was proposed to solve the problem of multi-user signal detection problem encountered in underwater acoustic communication networks.In simulation analysis,RLS and the LMS blind adaptive multi-user detector were designed and tested for synchronous and asynchronous multi-user communication process.The results of SIR comparison and MMSE comparison show that,both of the two methods can realize blind adaptive detection when any user change in multi-user communication,during this process,the training communication sequences are not needed.The RLS algorithm has about 5 dB higher in SIR compared with LMS algorithm,and the convergence velocity of RLS algorithm is also higher than LMS algorithm when the communication users change.RLS algorithm has better ability in multi-user detection than that of LMS algorithm,and it has great attraction and guiding significance for solving the problem of multiple access interference(MAI) in multi-user communication.     

Robust Impedance Control of Robots Using an Adaptive Interaction Force Observer

For robot interaction control,the interaction force between the robot and the manipulated object or environment should be monitored.Impedance control is a type ...     

Research on key techniques of expendable conductivity temperature depth measuring system

This paper analysis the developing of expendable conductivity temperature depth measuring system(XCTD)and introduce its principle of measuring about temperature,salinity and depth of ocean.Some key techniques are put forward.According to the real needs of XCTD,conductivity sensor with high sensitivity is designed by principle of electromagnetic induce,the ocean conductivity from induced electromotive force has been calculated.Adding temperature correction circuit would help to reduce error of conductivity measurement because of sharply changing temperature.Advanced temperature measuring circuit of high precision and the constant current source is used to weaken effect of self-heating of resistance and fluctuation of the source.On respect of remote data transmission,LVDS is a good choice for the purpose of guarantee the quality of data transmitted and the transmission distance is reaching to thousand meters in the seawater.Modular programming method is also brought into this research aimed at improve the stability,reliability and maintainability of the whole measuring system.In February,2015,the trials in South China Sea demonstrate that the developed XCTD realize effective measurement at a speed of 6 knots and detection depth at 800 m.The consistency coefficient of the acquired data is greater than 0.99 and the success rate of probe launching is above 90%.