混合装配线过程平衡研究与仿真

生产过程的混合装配线平衡问题,分为在确定条件下的最小生产循环单元的静态平衡问题和不确定条件修正过后的动平衡问题.针对确定工位条件下的混装生产线,构建其静态平衡模型,分析不确定因素,并以操作工人的操作时间不确定性为例,研究时间不确定性动态平衡.利用Flexsim软件,通过仿真进行了验证.相关实验验证了上述方法和结论的正确性.     

基于改进基因表达编程的柔性作业车间能效调度规则发现

在全球市场竞争加剧、资源环境严管的形势下,复杂制造系统在环境排放、生产效率等方面,面临着更严格的要求。在此要求下,以柔性作业车间能效调度为研究对象,构建带开关机决策的能效调度模型,剖析问题本质,发现提高工序连续性有利于降低总能耗。为此,提出一种基于逆活动调度策略改进的基因表达编程算法,形成高效的能效调度规则。该调度规则在不延迟总完工时间的前提下,尽可能减少空闲间隔。实验结果表明,基于改进基因表达编程的调度规性能优越,设计的逆活动调度策略显著提升了能效水平。     

混装线投产序列和工位任务的协同调度机理

柔性汽车混装线需根据订单和生产需求调整当月工位任务规划和车型投产序列.通过分析汽车行业装配生产现状,提出高效而精准的调度目标,指出面向车型投产序列规划和工位任务规划的协同调度思想;说明针对不同目标采用的投产序列和工位规划方法,陈述了协同调度的策略框架,并用实际事例递进演示了协同调度机理.实验 证明协同调度能达到混装生产作业的高效精准过程控制的目的.     

批次受限的双目标并行机等量分批调度

刀具是机械加工的重要资源,刀具数量决定了能同时加工的工件批次上限。针对此类批次受限的并行机等量分批调度问题,建立了刀具数量和刀具更换等特有约束,构建了双目标数学规划模型,以完工时间和交付时间偏差最大值的最小化为目标,力求提高生产效率、保证同一订单内工件准时且同步交付。提出融入快速非支配排序的双目标鲸鱼群算法,通过引入虚拟占位符,设计出允许批次数变化的定长编码;将多点保留交叉策略融入到个体移动规则设计中,以便跨越子批赋值向量、保持子批序列不变、增强解的多样性;将非劣个体保留策略嵌入到邻域搜索中,指导算法跳出局部最优。实验结果表明,所提算法的收敛性与多样性显著优于对比算法,有利于同时达到准时、高效的生产目标。     

炼钢-连铸生产调度系统建模

针对炼钢-连铸生产调度,通过扩展UML对象和消息传递机制,形式化捕述每个Agent的知识,并提升其行为控制和模块通讯能力;基于多Agent分布式建模体系,构造出炼钢-连铸生产调度系统所需的各种Agent类的静态属性和方法,及各类之间的动态交互关系,完成调度表生成、信息收集及数据分析处理,实现生产的有效调度．     

基于WTK的真实感虚拟环境建模方法

在基于图像和景物几何的两种虚拟环境建模方法基础上，结合WTK平台，提出以景物几何为主，强调模型的可操作性，同时将图像与景物几何相结合，增加虚拟环境真实感的建模方法，并用实例加以论证。     

第二类双边装配线平衡的混合粒子群算法

双边装配线广泛用于汽车、卡车等大型产品的装配过程中。为有效解决第二类双边装配线平衡问题(TALBP-II),提出了一种新的混合粒子群算法(HPSO)。该算法利用粒子群进行全局搜索,使用遗传算法中的交叉算子增强全局搜索,同时利用变邻域搜索进行局部搜索。结合TALBP-II的特点,提出一种解码方式,减少由于操作关系导致的空闲时间。提出工位时间判断策略,缩小搜索空间,提高局部搜索效率。实验结果表明所提出的混合粒子群算法能有效解决第二类双边装配线平衡问题。     

汽车喷漆批次重组建模与优化

焊接车间按车型组织生产,同一车型又有多种颜色。按焊接生产序列进行喷漆作业,必然导致油漆喷头的反复冲洗和频繁更换,不仅增大了生产成本,还加剧了环境污染。基于某汽车厂喷漆车间的作业现状,进行喷漆生产序列重构。采用混合整型线性规划方法,以油漆喷头更换次数最小化为目标,在缓存区入口和出口处分别建立了批次分离和批次合并的混合整型线性规划模型,并用GAMS/Cplex完成其求解。结果表明,利用该方法对车辆序列进行优化后,喷头更换和冲洗次数可减少约(68~92)%,年度可节约成本1088.64万元。     

融合学习效应和加强约束的混合模型U型装配线平衡

基于U型线的物流运输特性,提出一种新的位置编码及解析方式,来建构起能满足优先约束关系的工位与位置间的关系;基于该编码表示决策变量,描述出在装配生产过程存在的学习效应和加强约束;以工位最小化为目标,建立基于混合整型非线性规划的U型装配线平衡模型;把学习效应表达式离散化、将非线性模型线性化,降低了模型的计算复杂度,以快速有效求解。算例结果表明,所建模型可有效解决融合了学习效应和加强约束的第一类、混合模型U型装配线平衡问题。     

基于Simulink的磁吸附机器人动力学仿真

运动平稳度是衡量磁吸附机器人工作安全性和可靠性的重要指标之一。为解决机器人平稳性运动问题,基于磁吸附机器人运动的工作原理,设计其本体机械结构,分析其在向上、向下以及悬壁面三种位姿状态下的受力状况,建立其力学和运动学模型。利用Matlab/Simulink软件,对机器人在不同位姿运动状况下的瞬时加速度进行仿真。仿真结果表明,该磁吸附机器人的运动模型平稳可靠,为其在爬行作业中能够平稳运动提供理论基础。