基于AGA的曲轴自动化生产车间多目标优化布局研究

为提高车间的生产效率、降低成本,对设备布局进行优化是十分必要的。基于物流费用最小和面积利用率最大的原则,并增加辅助设施(上下料机器人)对布局的约束,建立了曲轴自动化生产车间设备布局的多目标优化模型;采用自适应遗传算法(adaptive genetic algorithm,AGA)求解该问题时,交叉、变异概率基于Logistic曲线自适应调整,有利于优胜劣汰和全局最优解的获得。与改造前的布局相比较,加入机器人后的优化布局使物流费用降低、占地面积减小,对企业降本增效具有一定现实意义。     

数控机床与机器人一体化车间多目标优化布局

为降低一体化生产车间的物流运输费用和减少设备占用面积,提出了组合变异多种群遗传算法的设备布局优化方法。对数控机床与机器人的一体化车间设备布局问题进行了抽象,以物流费用最少和占用面积最小为目标,建立了车间设备布局问题的优化模型。根据交叉和变异参数对算法的影响,通过设置不同算法参数实现不同搜索策略倾向;为了深化局部搜索能力,给出了随机数调节的组合变异策略,从而提出了组合变异多种群遗传算法的模型求解方法。经验证,组合变异多种群遗传算法的搜索能力强于标准遗传算法;加入机器人后,工件物流费用减少了15.85%,对设备的包络长度减少了6.64%,说明了机器人加入生产车间的经济性与合理性。     

基于改进的NSGA-II的多目标鲁棒性设备布局研究

针对某柔性制造单元(FMC)在动态环境下频繁地进行设备布局从而导致生产效率低下、生产费用高等问题,引入鲁棒性指标,以物流搬运费用、非物流关系以及面积利用率作为优化目标,构建多目标鲁棒性设备布局模型。针对上述模型采用引入DE策略的NSGA-II算法进行求解,有效地保证了Pareto最优解的多样性和算法的收敛性。分别运用该算法、差分算法和经典的NSGA-II算法对车间设备布局模型进行计算,通过数据和结果比较分析表明,针对多目标鲁棒性设备布局的模型,改进的NSGA-II算法具有良好的收敛性和多样性,能有效解决相关生产实践问题。     

基于遗传光学算法的镜片加工车间布局优化

为了提高镜片加工车间生产效率,降低成本,对设备布局优化问题进行研究.以最小化镜片车间设备间物流搬运费用和设备包络面积为优化目标,构建了多行设备布局优化模型,并开发了一种遗传光学算法来求解模型.在算法设计中,通过连续编码、部分优先权解码的策略,将光学算法取代遗传算法中变异算子,改进了遗传算法容易陷入局部最优的缺点.结果表...     

基于SLP和人工蜂群算法的车间输送系统优化

为解决纺织车间纱锭自动输送系统的布局问题,分析车间物流及非物流影响因素,建立了生产成本最低化、生产效率最大化、工作区占地面积最小化的多目标优化函数.应用SLP和人工蜂群算法对输送系统进行布局优化.根据车间需求划分作业区域,进行数学建模及边界条件约束,以实际电子玻璃纤维基布生产车间为研究对象进行仿真验证.实验表明,优化后...     

基于产品结构树的汽车后桥车间布置方式研究

通过对传统的生产车间布置方法进行研究,提出了一种基于产品结构树的多色集合车间布置方法,建立了车间布局模型并给出了优化目标.最后以某企业厂房布置为例进行了验证,证明了该方法能较大幅度地减小车间物流费用,提高厂房面积利用率,具有很强的实用性,为解决多目标优化的车间布置问题提供了一个新途径.     

基于遗传和声算法的复兴号部件生产车间布局研究

轨道交通装备Z企业是复兴号动车组核心部件供应商，为在发展中保持核心竞争力，企业对工艺、设备、生产规模等各进行优化升级，但却出现原始布局与车间环境升级不匹配的现象，导致生产成本高、工期延时、质量降低等严重问题，布局优化问题亟待解决。针对复兴号核心部件生产车间混合布局的特征，采用基于SLP的遗传和声算法开展布局优化。用SLP方法将作业单位相互关系转化为遗传算法染色体编码，然后以最小化物料搬运成本、最大化车间利用面积为目标函数完成解的寻优。该方法实现了SLP布局方案的快速迭代和精准计算，布局优化后系统的物流、工艺过程、效率、成本等有明显改善，满足企业发展需要，有效提升企业的核心竞争力。     

机器人冲压生产线的仿真与优化

为了对机器人冲压生产线方案进行有效验证及优化,以发动机罩壳冲压生产线为研究对象,选取六轴工业机器人为移料载体,设计出两种生产线整体布局方式,综合分析选择最优整体布局规划,并对生产线中的设备进行三维建模。在FANUC ROBOGUIDE软件中按布局规划方案,建立实际冲压生产线模型和完成对机器人的路径规划,最终在软件中进行仿真运行,实现了机器人取/放物料、压机作业以及物料变形的动态仿真。通过分析仿真结果,进一步优化了机器人作业路径和生产线节拍,使机器人作业路径更加柔性、简洁,整条生产线更加高效、无干涉运行,生产节拍由原来的15.42 s/件,提高到11.61 s/件。研究结果充分证明了优化方法的可行性和实用性。     

基于Flexsim的混合流水线系统仿真与优化

对某企业的一条混流生产线进行了研究,分析了其车间混流生产线加工的特点和现状。应用工业工程方法和物流系统建模与仿真技术,在建立车间加工流程图的基础上,利用Flexsim仿真软件建立车间系统加工流程模型,并进行生产线加工流程仿真。在多次优化仿真运行的基础上,通过对仿真数据输出结果的分析,得出生产线"瓶颈"所在的工位。通过分析其生产特点,提出针对性的改善方案,通过对不同改善方案的实际仿真运行,对比仿真输出结果,最后验证得出改善方案二的可行性。     

刹车盘柔性制造生产线的虚拟优化与实时仿真

传统生产线在规划设计阶段经验性依赖较强,设备联调耗时长,并且在生产加工过程中较难直观展示生产线真实动态。为解决以上问题,以刹车盘柔性制造生产线为研究对象,综合面向对象技术、仿真建模技术和模块化技术,采用SolidWorks、CINEMA 4D、Unity 3D软件和MySQL数据库,建立生产线的数字孪生模型,实现生产线的制造过程仿真、流程优化、碰撞监测、机器人轨迹优化和虚实同步,以解决生产线前期规划困难的问题,节省设备调试阶段时间,提高生产线可视化水平。结果表明:通过对该生产线进行虚拟优化与实时仿真,可有效提高设备利用率、显著减少设备间碰撞干涉、虚实同步偏差在800 ms内,能有效提高车间管理效率。研究结果为其他类型的柔性制造生产线搭建提供了参考。     

基于IAGA的多行设施布局优化方法

针对横向和纵向通道位置和数量均不确定的多行设施布局问题,提出一种基于IAGA的多行设施布局优化方法。考虑设施最大纵横比约束,建立以物流成本、搬运设备空载成本及占地面积成本的加权平均值最小化为优化目标的布局优化模型;设计基于柔性隔间结构编码的改进自适应遗传算法(IAGA)对模型进行求解。算法中设计了自适应调整交叉概率、自适应选择交叉算子(双点交叉算子和单亲单点交换算子)及分别针对隔间结构和设施编号排列的基本位变异算子,提高了其收敛速度和搜索能力。最后,通过案例分析验证了IAGA算法的有效性。     

基于SLP与遗传算法的仓储布局优化

针对现有仓储布局优化方法计算复杂、存在个人主观意愿、易产生局部最优解等问题,采用SLP和遗传算法相结合的方式对仓储布局进行优化。首先,利用社会网络分析法和SLP结合的方式产生初始方案,对遗传算法的初始种群进行改善。其次,将仓储区域按实际需要划分为若干个作业单位,以总物流量与总布置面积最小为优化目标,建立仓储布局优化的数学模型,使用Simtalk编程语言和eM-Plant内置的遗传算法工具箱进行求解,提高仓储布局的效率和效益。最后,以某变速器工厂仓储布局优化为例,采用文中提出的方法进行建模和优化,结果显示,优化后的布置方案减少了24%的物流量,能够有效降低仓储成本。     

生产线的设备规划布局设计与加工仿真的实现

生产线的设施规划布局设计作为制造系统设计的重要组成部分,它对生产设备的利用率、产品的生产与等待时间以及生产线的效率等都有密切关系。针对某企业机加工设备布局不合理现状,进行了机械加工设备布局方法及布局方案仿真技术的研究。通过分析设备布局的影响因素,建立了布局系统抽象模型,同时开发了设备布局原型系统,然后通过计算机仿真来预测系统的真实可用性,进而实现混合比加工零件的生产加工,仿真结果能够以图表或者文本的格式输出。通过在企业的实际应用表明,改进后的生产线设施规划布局方案能够有效地提高生产效率和设备利用率,仿真结果与实际结果比较接近。     

可重构车间布局建模研究

可重构车间布局是指能够根据生产任务需要而快速组合的一组的加工设备布局。可重构车间布局除了要考虑一般布局问题外,还要考虑未来可能的重构问题。总结可重构车间布局的一般原则,给出车间布局重构问题的一般求解过程。定义重构成本和可重构度的概念,以物流成本最小化和车间布局可重构度最大化为目标,建立可重构车间布局多目标决策模型。     

一种基于遗传算法的钣金零件排样算法

钣金类零件是通过压力成形技术制造的一种应用广泛的零件,现今钣金件的数字化制造手段日益广泛。钣金工艺设计是钣金设计和制造之间的重要连接环节,科学合理的工艺是生产优良产品的重要因素。但钣金产品的工艺设计水平却远远落后于其设计和制造水平,成为了制约产品质量和成品的瓶颈。本文以一种复杂的锂电池箱体为例,对钣金件的数字化制造进行研究。首先提出了钣金件数字化集成制造的总体流程,研究了钣金件的设计、展开、板材的排样、激光切割、数控冲压和折弯等技术,实现了锂电池钣金箱体的集成制造。     

基于Modbus总线控制的机器人自动分装码垛系统设计

提出一种基于Modubs现场总线技术控制的机器人自动分装码垛生产线,以提升物流环节效率,增强分装码垛系统智能性及通用性。采用西门子S7-1200 PLC顺序控制实现自动分装码垛生产线的物料输送线、分装码垛线的运行。采用视觉智能识别待分装工件的形状、位置及个数信息。工业机器人、视觉智能检测与上位机之间通过Modbus现场总线与PLC进行信息交互,提升分装码垛系统的可靠性及适用性。实践证明,该方法使整个分装码垛生产线自动化程度提高,资源配置、系统布局得以优化,调试费用得到节省。     

注塑模具厂虚拟布局设计与仿真

研究传统的设施布置方法——系统布置设计(SLP)和现代物流仿真技术,利用系统布置设计法分析注塑模具厂的工艺及物流,完成工厂总平面布置设计;再利用计算机仿真技术对模具车间的典型作业流程进行建模仿真,使设施布置设计方案可视化,根据仿真结果,分析可能产生的瓶颈问题,对方案进行系统优化。     

Microsoft Visio在工程设计软件开发中的应用

介绍Microsoft Visio作为图形化解决方案开发平台，在设备布局、产品开发、生产线规划等工程设计软件开发中的应用。并以针对制鞋企业的设备布局软件开发为例，探讨如何发挥Visio强大的图形化建模能力和图形处理功能，提高系统的操作性能和实用性。