工程机械的智能化趋势与发展对策

结合我国工程机械智能化的现状与发展趋势,指出应综合利用机器人技术、数字化技术、网络技术、智能技术与高性能计算机技术等对我国现有的工程机械主导产品进行系统的技术改造和性能提升,采用自主创新与技术引进相结合的方式研制新一代智能化工程机械产品,以带动我国传统工程机械产品尽快实现跨越式发展,提高我国工程机械产品的竞争力,并促进其产业化的形成。工程机械智能化趋势对策     

双圆弧及直线拟合技术及其在数控切割中的应用

提出双圆弧拟合和直线拟合混合应用的算法,解决数控切割中的拟合问题。获取切割对象轮廓的离散点后,使用逐点尝试回溯法,在满足精度和不破坏轮廓形状的前提下用一直线或者圆弧或者圆尽可能拟合更多的点,并且尽量保证拟合后的轮廓光滑性。根据离散点的切向变化和离散点前后连线的斜率来识别轮廓的拐点并且保留该拐点,对拐点的切向进行拟合前和拟合后的处理保证轮廓形状不变。结果表明,该算法性能良好,拟合后的矢量化结果在数控切割应用效果非常好。     

集成钣金优化排料系统

介绍了一个面向钣金集中下料生产模式的优化排样及数控切割编程系统ＡｕｔｏＣＵＴ。该系统集下料零件库的建立与管理、下料计划的自动生成、自动优化套排料、切割工艺设计、数控代码生成、模拟切割仿真及下料信息管理为一体。详细说明了ＡｕｔｏＣＵＴ系统的总体结构及运行流程、面向对象的数据结构和系统主要功能模块。最后给出了一个系统运行实例。     

金属结构件优化下料与生产管控系统设计与实现

本文结合工程机械中金属结构件加工特点,分析该类产品数字化制造需求,设计并实现了金属结构件优化下料与生产管控系统。该系统首先构建了金属结构件产品结构模型,通过结构树的形式对产品信息予以维护,并根据此模型对订单信息进行管理;建立了优化排样、优化排产和设备负荷均衡等多目标优化模型,并综合应用零件聚类成组、临界多边形(NFP)和遗传/模拟退火(GA/SA)等算法进行求解;最后通过搭建车间生产管控软硬件平台,对金属结构件生产进行监控。应用该系统可以实现从订单管理、计划调度、优化排料和加工成型到构件焊接的整个生产过程管控一体化,为金属结构件数字化制造提供有力的技术支撑。     

工艺约束下的激光切割路径优化算法设计

钣金件切割路径优化问题类似于TSP问题,但是路径优化中的零件却不能像TSP问题中的城市一样可以作为点来处理。首先对拍样图中的零件大小进行分类,以遗传算法为基础对排样图中的较大零件生成切割顺序,然后应用改进的最近插入法将未进入排序的较小零件进行插入,最后应用打孔点选择方法动态地选择符合工艺的切割起始点。本方法很好的满足了生产工艺对顺着切、避免频繁抬刀和割嘴碰撞等问题,同时也获得了较短的切割路径,提高了切割效率和质量。     

敏捷制造模式下资源快速重构方法

着重进述了一种面向敏捷制造的资源重构的机理和实现的关键技术,其中包括多层次的资源模型的建立、集成搜索系统与智能决策系统的实现。智能决策系统是以进化计算方法（主要是遗传算法）为基础。通过网络技术将不同地理位置的单元资源集成起来,最佳地对这些资源加以利用,实现生产资源的快速重构,进而实现敏捷制造奠定坚实的基础。     

计算机辅助钣金激光切割的研究

本文探讨了钣金激光切割的工艺特点，研究了计算机辅助钣金激光切割中零件的设计输入，优化排料，自动数控编程及加工仿真等基本内容，并开发了一个基于统一数据结构的实用型钣金激光切割ＣＡＤ／ＣＡＭ软件系统。     

MES--面向制造车间的实时信息系统

MES是一个能精确调度、发送、跟踪、监控车间生产信息和过程；且同时能测量和报告其实时性能的制造执行系统，它是实现车间生产敏捷化的基本技术手段。文中较详细地阐述了MES的定义及功能，介绍了MES的发展现状及趋势，论述了其应用前景。     

FMS调度与控制的统一建模与集成设计

分析了FMS调度与控制统一建模与集成设计的必要性，从FMS运行过程的IDEF0功能建模入手，建立了基于模块化彩色赋时Petri网（CTPN）的FMS调度与控制的统一模型。该模型不仅可描述FMS的调度问题，而且能表达FMS的运行控制逻辑与仿真，从而为FMS控制系统的集成设计奠定了基础。为简化FMS控制系统的设计，提出了虚拟工作站的概念与方法，将FMS控制器的部分控制功能下放到低层的工作站控制层。基于上述CTPN统一模型，开发了FMS调度与控制的集成设计原理和方法。     

求解作业车间调度问题的一种改进遗传算法

为克服传统遗传算法解决车间作业调度问题的局限性,综合遗传算法和局部搜索的优点,提出一种改进的遗传算法。为基于工序的编码提出了一种新的POX交叉算子。同时,为克服传统遗传算法在求解车间作业调度问题时的早熟收敛,设计了一种子代交替模式的交叉方式,并运用局部搜索改善交叉和变异后得到的调度解,将提出的改进遗传算法应用于MuthandThompson基准问题的实验运行,显示了该算法的有效性。