基于马尔可夫过程的混流装配线缓冲区容量研究

为研究混流装配线缓冲区容量,基于马尔可夫过程原理,建立了通用的混流装配线模型,分析了模型中工作站和缓冲区状态,绘制了工作站与缓冲区的状态图,建立了状态转移矩阵,分析了工作站与缓冲区在不同状态下装配线正常运转的概率,推导出了装配线可用度与缓冲区容量之间的关系。用可用度计算公式分析混流装配线缓冲区设置对提高装配线可用度的影响,并以两级系统为例计算缓冲区容量,分析了缓冲区容量与可用度、费用之间的关系。     

基于复杂网络的制造系统脆弱性综合评估方法

针对现有制造系统脆弱性研究的不足,提出一种基于复杂网络的制造系统脆弱性综合评估方法。对制造系统复杂网络的节点、边、局域世界和网络生长模式进行定义,建立了对应的复杂网络模型;构造了制造系统脆弱性的评估框架,从结构脆弱性和功能脆弱性两个维度进行具体评价;基于系统复杂网络的拓扑特性评估其结构脆弱性,基于系统的功效性指标评估其功能脆弱性,综合两种脆弱性建立系统的整体脆弱性综合评价模型;以发动机装配制造系统为例,通过建立该系统的复杂网络模型,评估系统的脆弱性,验证了该方法的可行性,并给出了安全运行的合理建议。     

Solving material distribution routing problem in mixed manufacturing systems with a hybrid multi-objective evolutionary algorithm

The material distribution routing problem in the manufacturing system is a complex combinatorial optimization problem and its main task is to deliver materials to the working stations with low cost and high efficiency. A multi-objective model was presented for the material distribution routing problem in mixed manufacturing systems, and it was solved by a hybrid multi-objective evolutionary algorithm (HMOEA). The characteristics of the HMOEA are as follows: 1) A route pool is employed to preserve the best routes for the population initiation; 2) A specialized best-worst route crossover (BWRC) mode is designed to perform the crossover operators for selecting the best route from Chromosomes 1 to exchange with the worst one in Chromosomes 2, so that the better genes are inherited to the offspring; 3) A route swap mode is used to perform the mutation for improving the convergence speed and preserving the better gene; 4) Local heuristics search methods are applied in this algorithm. Computational study of a practical case shows that the proposed algorithm can decrease the total travel distance by 51.66%, enhance the average vehicle load rate by 37.85%, cut down 15 routes and reduce a deliver vehicle. The convergence speed of HMOEA is faster than that of famous NSGA-II.     

基于模糊决策与进化算法的生产设备布局优化

为解决复杂情况下制造系统的生产设备布局优化问题,提出了一种将模糊决策与进化算法相结合的设备布局优化方法。进一步完善了优化模型,优化目标包括总成本最小、设备相邻要求最大化和面积利用率最大化等优化目标;其中总成本最小目标考虑了物料搬运成本,设备重置导致的设备拆装、移动成本,生产停工造成的产能损失成本。该方法考虑了用户对于成本、利用率及相邻性要求等存在的满意度、优先度等模糊情况,基于模糊决策理论,对多目标优化模型进行了模糊化处理,设计了模糊适应度函数,用以根据用户的优先关系评价pareto解集。基于求解模型的特点,对多目标进化算法的染色体编码方式与交叉、变异等遗传操作方式进行改进,以提高求解该模型的实用性与效率。最后以实际案例的优化结果证明了该方法的有效性。     

两轴联动的数字积分插补算法的实现

运用数字积分法设计了以单片机作为微处理器的开环数控系统,实现了两轴联动.在分析数字积分插补原理的基础上,进行了整体实现方案设计,并介绍了数字积分器的实现和步进电机的控制方法,给出了相应积分器的实现代码.     

制造系统局域世界网络演化模型及其复杂性度量

为了构建符合制造系统特性的复杂网络模型,以利用复杂网络理论分析其复杂性,建立了一种模拟制造系统演化规律的多局域世界复杂网络演化模型。提出基于复杂网络的系统复杂性度量标准,阐述了制造系统多局域世界网络模型的建模原则及其构造过程,从理论上分析了模型度分布具有幂指数在2～∞之间可调的幂律分布特性。通过仿真,验证了在不同参数取值下该模型的度分布和强度分布的幂律特性。通过发动机装配系统复杂网络模型的构造和统计分析,验证了模型的演化规律,分析了发动机装配制造系统的复杂性特征。     

面向网络化制造的可重构ERP系统研究

本文研究了面向网络化制造环境下的支持功能可重构的ERP系统的相关技术,提出了系统的体系结构及实施的技术方案,目的在于提高ERP系统的柔性和灵活性,利用构件技术扩展系统的适用范围,延长系统的生命周期.     

ERP系统构件结构模型及其合成应用

提出了ERP(Enterprise Resource Planning)构件报结构模型和由ERP构件合成企业资源计划系统的应用方法。采用该合成方法使企业的全部业务过程沿着物质形态流水作业线不断地延长，直到都用ERP构件管理，这对企业资源计划系统在不同企业的应用具有现实意义。     

状态不完全可观条件下设备检修策略研究

为了诊断状态不完全可观条件下的设备状况,介绍了部分可观察的马尔可夫决策过程的基本原理和Perseus近似算法的基本流程.给出了基于设备加工次品率和某些核心组件振动信号诊断信息的设备状态评估方法.在基于设备状态的视情维修模式下,考虑了检测手段的局限性和检测结果的不确定性,并以某轿车发动机缸体生产线上的一台加工中心为例,建立了以最小化折扣费用为目标的设备检测维修的部分可观察马尔可夫决策过程模型.最后应用Perseus近似算法对模型进行了求解,得到了有限区间条件下的近似最优检测、维修策略和近似最优的折扣费用值.     

轿车发动机混流制造生产调度系统应用研究

针对目前混流制造模式下车间层的信息实时采集与处理能力不足、生产调度的工具实用性不足的问题,采用协同优化的框架,基于发动机总成装配的拉动,建立了以最小化总加工时间为目标的轿车发动机混流加工线生产调度模型;基于eM—Plant软件,建立了可以验证调度算法优劣的轿车发动机混流加工线的数字化模型;在车间实时制造数据采集方面,设计了一套基于无线网络传输模式的工位信息系统,支持计划层和执行层的双向联通。