多工序多工步制造系统切削用量的优化研究

通过对建立的多工序多工步制造系统生产时间和生产成本的数学模型的优化分析，并考虑了相应的生产条件约束限制，从而提出了基于最大生产率多工序多工步有约束制造模型切削用量优化求解思想——主目标生产效率最大，次目标生产费用最小，并给出了有效的优化算法。     

网络化制造环境下多工序生产质量信息管理建模研究

质量管理是企业的生命线。如何控制多工序生产模式下产品的质量是网络化制造环境下企业质量管理的重点和难点之一。阐述了质量信息管理系统的发展过程，分析了多工序生产质量信息的特点，构建了多工序生产质量信息流的框架，建立了某大型半导体封装企业多工序生产质量信息管理模型，并在实践中得以验证。     

考虑工序刚性约束的自动化装配生产线多目标优化研究

为了对具有工序刚性约束的装配线进行优化配置,提出一种基于并行工位设计和装配序列规划的自动化装配生产线多目标优化方法,主要包括:①针对工序刚性约束的自动化装配线的特殊性,搭建了以成本和生产节拍为多目标的装配线优化数学模型;②针对数学模型中决策变量的离散性特点,提出基于随机键的两段式编/解码方法,综合考虑了装配工艺中的优先关系、直接优先关系、完全分配约束和最大并行度限制等,实现了对工序刚性约束的描述;③将基于拥挤度的Pareto评价方法嵌入回溯搜索优化算法,实现了工序刚性约束下的装配线多目标优化;④通过断路器自动化装配线进行案例验证。结果表明,在装配生产线上各作业元素时间和设备单元成本固定且均已知的条件下,所提出的方法能够为该类装配线计算出最优配置方案,且将计算出的优化配置方案(成本517.5万元,节拍3.2秒/级)与现有方案(成本636.0万元,节拍5.4秒/级)对比,发现生产效率提高了40.7%,装配线成本降低了18.6%。     

基于瓶颈工序的多资源多目标机械加工车间调度研究

为求解多资源约束的机械加工车间调度问题,建立了包括最大完工时间、平均流经时间、总拖期惩罚和生产成本在内的多目标优化模型,并结合免疫遗传算法和约束理论提出了一种基于瓶颈工序的机械加工车间调度算法。算法依据约束理论提出了一种基于工序的多参数级联编码方法和基于鼓-缓冲器-绳索(DBR)的四阶段解码方法,以及有效的交叉、变异操作。基于瓶颈工序的免疫操作及基于浓度的选择更新机制,保证了多目标优化问题的收敛性以及Pareto解集的多样性。仿真结果表明了该算法的可行性和有效性。     

基于多目标优化的柔性定额标准

建立了一种以生产率、产品质量、刀具损耗、能耗等生产指标为目标函数,以切削用量等生产参数为优化变量,以刀具耐用度、表面粗糙度等相关生产规律为约束函数的多目标优化定额模型,提出了一种柔性定额方法。     

基于遗传算法的发动机加工工序优化

针对加工中心为汽车发动机缸盖柔性生产线瓶颈工位的问题,以减小瓶颈工序时间为优化目标,通过调整机加工序,建立一种机加工序优化方法。在分析工序原则和产线设备对工序影响的条件下,分别建立工序约束和设备约束模型;使用遗传算法解决此类多约束排序问题,并针对耦合约束关系,改进编码方式和基因交叉方法。实际应用证明此方法可以用来优化工序,降低生产节拍。     

基于遗传算法的多资源平衡工序排序优化决策

工序排序是生产管理中经常遇到的问题,多资源平衡工序优化是提高生产效率、降低生产成本的重要手段,至今尚未见十分有效的解法。本文建立了典型的网络计划多资源平衡工序优化的数学模型,以每道工序开工时间作为设计变量,极小化某种关键性资源需求的最大量或波动的幅度,并运用所设计的改进遗传算法对该模型进行了求解,获得了多组最优工序计划。这就使得生产调度安排灵活机动,便于智能调度。     

车削加工中切削用量的多目标优化建模

针对金属切削加工中切削用量优化的特点，在分析车削用量传统优化模型缺点的基础上，建立了车削用量多目标模糊优化模型，并根据模糊集合原理，将其转化为一个传统的单目标约束优化问题，可用任一非线性优化方法求解。为车削用量的合理选择提供了理论依据。     

基于STEP-NC加工工步的优化

研究了基于精英选择遗传算法的加工工步序列优化技术。传统的加工工艺路线是以工序为制造单元,而在基于STEP-NC的加工中,是以加工工步为制造单元,并且面向数控加工中心的一种加工过程,由加工工步变换所带来的零件转位、刀具更换等所消耗的辅助加工时间为最短作为优化目标,来进行加工工步序列的优化,并对加工工步序列的优化算法进行了验证。     

面向多工序加工系统的可重构工艺规划

为提高工艺规划的柔性、可扩展性、可重用性及动态适应性,从而符合可重组制造系统的特点和需求,研究了工艺规划方法的实现机理,提出面向多工序加工系统的可重构工艺规划方法.根据任务性质异同和分级规划原理,建立了面向多工序加工系统的分层可重构工艺规划体系架构.简化层上,从工序和工步两个层次探讨相似实例工艺的简化方法;重构层上,在构建惩罚、切削时间矩阵以及换刀、定位、装夹、工作台旋转等时间向量的基础上,以非加工时间和相对时间偏差为目标,建立可重构工艺规划的数学模型,利用多目标智能优化算法进行求解;修正层上,对以上工艺进行调整和修改,以使其更符合实际需求.通过实例验证了所提方法的实用性与有效性.