扰动环境下基于复杂网络的生产车间瓶颈分析

针对生产车间扰动所造成的系统产出效率低下和瓶颈预测困难这一问题,提出基于耦合映像格子的制造瓶颈辨识方法。首先构造生产车间网络模型,建立扰动因素动力学方程,获取扰动因素流转的判定依据。综合考虑网络拓扑特性及工作站节点自身特性综合影响,提出基于CML(耦合映像格子)的瓶颈状态预测模型,通过matlab程序仿真进而实现扰动环境下瓶颈节点的动态识别。最后通过某汽车装配车间内实际的生产数据和ARENA仿真实例,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于复杂网络系统理论的制造网格资源节点选择研究

从全局的角度出发,将制造网格资源节点作为复杂网络节点,基于复杂网络理论的视觉建立制造网格系统的复杂网络模型,对制造网格本身的动力学参数,包括资源节点的度及其分布、节点角色、平均最短路径和聚集系数等进行分析;以制造任务为例,结合传统的智能选择算法,对制造网格的资源节点进行选择,提高了选择的最佳性能。研究结果有助于提高制造网格环境下资源的全局优化选择能力。     

基于网络分析的作业车间故障资源评价方法研究

针对作业车间中不同的故障资源对车间网络影响程度不同,结合网络属性和制造属性构建车间网络节点影响力指标体系,在层次分析法的基础上,改进网络层次分析法(ANP)的结构以及标度指数提出改进网络层次分析法(IANP),对车间网络中故障节点影响力进行分析及排序。网络层引入复杂网络理论,以制造资源为节点,工艺约束为连边构建车间网络。对网络层进行定量分析,对控制层进行定性分析,提高了评价分析的精确性。通过将文章中算法和度中心性、接近中心性、LeaderRank算法以及节点删除法进行对比,验证了该指标体系以及模型的有效性。     

基于网络特性的复杂产品制造过程演化机理分析

针对复杂产品制造过程具有动态性、随机性和不确定性等特点,从制造系统复杂性与复杂网络相结合这一全新视角,提出生成复杂产品制造过程网络模型的演化机制。基于演化机制,建立能有效反映实际中存在的权重和有向性,以及任务和资源同时增长的加权动态演化模型,并给出了演化模型算法。网络统计学特征分析结果表明复杂产品制造过程模型具有无标度特性。以复杂机电产品制造过程网络为例,验证了模型的有效性。     

中小企业网络化制造车间及实施策略

新世纪制造业必须满足用户个性化和可持续发展的需求。本文立足全球化制造战略，以增强我国中小型制造企业快速响应市场变化的能力为目标，提出采用网络化制造系统，建立基于可编程控制器和现场总线技术的自动化单元，并结合相应的制造资源管理系统，构建企业内联网络(Intranet)，借助国际互联网络和企业外联网络(Internet/Extranet)，进行异地生产组织与控制，共享制造资源，并借此实施制造车间低成本改造。最后，文中还分析介绍了注塑车间综合制造系统及工程实施方案。     

基于灵捷制造哲理的分散网络化制造系统重组研究

针对我国机械制造业的技术现状,基于灵捷制造哲理的分散网络化生产系统,提出通过信息高速公路和信息集成,建立网上制造系统,使其能够快速,高效地利用异地制造资源,经过重组后能够快速响应市场的变化。文中基于物流管理技术和规则,采用仿真技术建立计算机辅助车间生产与作用计划系统,通过网络实现生产过程动态调度与制造系统重组,以人为核心实现人、管理、技术的有机集成。因此,能够增强企业适应产品市场多变的能力,并满足     

复杂生产过程故障修复紧迫性分级研究

复杂生产过程中受不确定性扰动因素的作用不可避免的会导致作业车间资源的退化、故障以及失效,针对故障资源修复顺序对多资源耦合的复杂生产系统性能(如交货期、生产成本等)的影响,引入复杂网络理论构建复杂生产作业车间网络模型,对生产特性和网络拓扑特性进行深入研究,对资源的故障修复进行紧迫性分级。综合考虑影响故障修复紧迫性的三个因素:是否发生在关键路径上、不可替代程度、故障节点的网络重要度,采用模糊综合评判的方法,将故障节点分为紧急、严重和一般三个层次,并计算出具体的紧迫度值。该模型为故障修复策略提供新的视角,为科学决策修复顺序提供理论依据。最后通过仿真实例验证了该方法的可行性。     

智能制造车间设备动态能力分析技术研究

计划排产智能、生产过程协同智能、生产资源管控智能和决策支持智能等是智能制造车间的特点。为适应智能化制造,提出了一种面向智能制造车间的设备动态能力分析方法。在建立瓶颈设备负荷率模型的基础上,给出了设备动态能力评估算法。在多品种小批量的生产模式下,基于动态生产任务数据,结合改进型遗传算法,优化了设备利用率,降低了部分关键设备超负荷运行的可能,通过与实际情况比对,最终验证了该分析方法的有效性。     

数字化车间生产现场数据采集与智能管理研究

针对某航天制造企业车间生产现场管控方面的问题,研究开发了一套车间制造过程数据采集与智能管理系统。通过对企业生产车间需求和制造数据类型的分析,构建了车间制造过程数据采集与管理系统架构,并提出车间制造过程异构数据采集技术实现方法,保证能采集到全面、实时和准确的制造过程数据;通过建立的系统功能模型,实现对制造数据全面的分析、应用。该系统实现了为生产车间制造过程管控提供决策分析,提升企业车间生产现场监控和管理水平。     

基于复杂网络的复杂机械产品关键零件识别

复杂机械产品关键零件作为产品架构的核心,在产品研发、设计和制造过程中具有重要意义。但是,如何在数量巨大的零件集合中识别出关键零件在工程上非常困难。文章提出一种基于复杂网络的关键零件识别方法。首先,构建了产品零件关联关系加权复杂网络模型,然后提出使用改进的LocalRank算法识别网络中的关键节点,该算法具有计算复杂度低及计算效率高等优点,最后利用一种典型的传染病传播模型—SIR(Susceptible-Infective-Recovered)模型验证了识别结果的正确性。以齿轮箱产品为案例,运用所提方法识别其关键零件,最终结果说明了方法的有效性。为解决复杂机械产品关键零件识别难题,提供了有效的解决方法。     

车间管理系统的设计与实现

对于制造型企业,车间管理是一个复杂的系统工程.车间管理系统设计的目的就是灵活管理产品的加工流程,跟踪生产线上的各种半成品,使得生产计划人员能够及时合理的安排生产,管理者能够随时查看当前的车间生产情况,以及操作者管理产品的加工.文章分析了车间系统的总体业务流程,结合物料编码、BOM、工艺路线等基础提出了相应的设计方案,使得车间管理系统能与ERP系统中其他各部分有机的结合起来,并根据企业的实际情况,进行了系统的实现.     

基于改进粒子群算法的离散制造车间柔性调度优化

针对离散制造生产过程信息复杂、生产计划与作业计划难以均衡等问题,以提高产品质量,降低企业生产成本为目标,建立了面向柔性制造系统的车间调度模型,并设计了一种改进粒子群算法进行离散制造车间柔性调度优化。改进算法惯性权重能够余弦自适应调节,学习因子能够基于惯性权重动态变化。仿真实验结果表明,改进粒子群算法具有较快的收敛速度以及全局寻优能力。柔性车间调度对于缩短产品生产周期,提高生产线的生产效率,降低生产成本,提高企业的经济效益具有重要意义。     

制造车间工程变更产品交货期预测研究

关于制造车间工程变更评审时对产品交货期难以预测这一实际问题,建立制造车间工程变更产品交货期预测方法.首先,确定产品中变更零件的数量、零件生产的关键路径和相关工序的关键资源,并构建资源集合这一能力校核对象,通过基于能力约束的计算获得关键负荷指数以编制零件计划,然后利用基于MBOM结构树的工程变更产品交货期预测算法获得产品的交货期.最后通过一个复合材料制造车间的实例验证了该方法的可行性.     

考虑瓶颈工序外协的模具车间调度研究与应用

瓶颈工序是工件生产流动的窄口,直接影响产品的交货期和制造成本。模具生产为典型的多品种小批量生产方式,生产节拍难以控制,生产调度困难,瓶颈工序直接制约车间产量的提升。以最大化利润为调度目标,研究考虑瓶颈工序外协的调度算法,并在某公司模具车间进行运用,取得了较好的效益,验证了该调度算法对多目标柔性作业车间的指导意义。     

基于物联网的车间制造系统实时信息提取与控制

激烈的竞争环境以及信息技术的迅速发展促进了企业车间数字化制造系统的不断升级,文章提出了一种基于车间制造执行系统实时信息提取与控制方法。主要包括网络DNC模块,管理模块,监控模块和统计分析模块的功能,详细地阐述了各个模块的工作原理,并将它与现有的其他系统做了比较说明。该系统以物联网技术为基础综合了"数字化工厂"与MES系统的优点,极大地提高了产品生产过程中的透明性和可控性。     

多层次仿真分析方法在制造流程改善中的应用研究

以企业制造流程改善为对象,将计算机仿真技术与IE理论相结合,建立了多层次仿真分析模型及分析方法。运用Ithink5．0仿真软件和标准作业组合票等工具,实现了生产线与工作单元两级仿真分析模型,并以典型产品为例,进行了生产线瓶颈分布识别和工序分析,进而提出了生产线制造流程改善方案,对有效提高生产线的产能起到了积极的作用。最后,对生产系统多层次仿真分析方法的扩展应用前景进行了展望。     

面向智能制造的数字化检测车间构建关键技术

数字化车间是将智能识别技术与柔性制造技术、生产组织系统以及其他管理系统的信息进行高度集成,构成具有自动化性质和综合信息流的集成制造系统。针对国内航空发动机零部件检测车间相关设施不完备、数字化程度不高的问题,研究数字化检测车间的构建需求,提出面向智能制造的数字化检测车间总体架构和构建的关键技术,为相关企业规划和建设数字化检测车间提供可参考的方向和依据。     

面向数字孪生的制造系统健康状态分析

数字孪生体的建模和与物理实体间的交互都以数据映射的方式实现，为日益复杂的制造系统健康状态分析提供了新思路。针对产品质量、机床性能和任务执行状态，构建数据交互融合的数字孪生车间健康状态评估和预测框架；建立综合考虑设备性能退化和产品质量对故障率影响的机床故障期望函数，并提出了任务可靠性与产品质量相关联的Copula制造系统健康表达。以某柴油机缸盖制造系统为例，结果表明所提方法能动态高效地判断制造系统健康状态，有效识别不同因素对制造系统健康状态的影响。     

面向制造系统的可视化仿真技术研究

制造系统是一个复杂的离散事件系统,企业为了获得经济效益,必须对其进行有效的规划和管理.采用可视化仿真的方法来研究制造系统可以提前获知系统的综合性能并能对其进行科学地评价与优化.文章以制造系统为对象,系统地研究了可视化仿真的内涵、创建可视化仿真系统的三个关键要素和开发该系统的基本流程.最后,分别采用排队网络模型、事件调度法和画擦法对一个普通机械加工系统进行了可视化仿真研究.在VB环境下,开发出了面向该加工车间的可视化仿真软件系统,通过在可视化界面中调整设备配给数量,经多次仿真找出了该系统的瓶颈环节.从而用实例证明了可视化仿真技术对有效规划和管理制造系统的有效性.     

纺机车间多源异构数据生产管理系统设计

针对纺织机械制造企业生产过程中的多源异构数据集成、传递和共享问题,结合企业实际生产情况,搭建面向企业业务流程模型,建立车间制造过程数据管理模型,对生产数据进行异常纠正、时间配准、时序数据补足等数据预处理;并采用基于本体的异构数据集成方法,实现纺织机械制造车间智能生产的数据集成与共享,为数字孪生平台、仿真优化决策提供数据支撑;设计和开发了数字化车间数据集成管理系统,通过融合SAP、SCADA等系统数据,实现生产进度跟踪、设备运行监控及生产相关的数据统计分析,并结合三维模型进行三维可视化,满足车间的数据管理需求。