面向复杂产品装配的采购物料生产过程协同管理系统

针对总装型企业外协配套物料的精细化管控难题,提出一种面向复杂产品装配的采购物料生产过程协同管理方法,设计开发了总装型企业采购物料生产过程协同管理系统。该系统以工作流管理技术为支撑,以总装物料需求为牵引,以过程协同控制为核心,基于采购物料协同控制过程模型,构建了贯穿采购物料生产过程的协同管控机制,实现了供需企业对采购物料生产过程的多层次、可视化协同管控。阐述了实做采购物料的内涵及生成算法,为总装企业物料质量控制与质量的追溯提供了有效的数据支撑。目前该系统在某航天企业得到实例验证,证明了该方法的可行性。     

集成化定制需求下多地总装作业过程敏捷协同管控系统

为解决非标产线集成商转型发展所带来的装配作业管控难点,分析了多客户地总装作业过程存在的问题与系统质量属性需求,提出一种跨企业协同多用户、敏捷响应装配现场情况的管控机制,设计开发了多地总装作业管控系统.该系统以基于云计算的三阶管控机制为核心,采用基于领域驱动设计分层方法的微服务架构和SpringCloud技术框架,实现作业过程信息化和精细化计划控制,满足集成商对系统的低成本、可维护性需求.     

复杂产品离散装配过程中的物料动态跟踪与管理技术

针对复杂产品装配中物料动态跟踪困难、物料信息可追溯性差的问题,提出一种基于流程和条码的复杂产品离散装配过程中的物料动态跟踪与管理技术。分析了复杂产品离散装配中的物料组成和物料流动过程,对基于流程和条码技术的复杂产品离散装配中的物料动态跟踪管理的三个关键实现技术进行了详细论述。阐述了实做物料的内涵,给出了实做物料的生成算法,并通过产品计划树实现了对实做物料信息的有效管理。设计并开发了软件系统,该系统在航天某厂试运行,应用效果良好。     

基于流程的复杂产品装配车间现场监控技术

针对复杂产品装配车间的现场实时监控难题,提出一种基于流程的复杂产品装配车间现场监控技术。分析了复杂产品的日作业计划控制流程,提出基于日作业计划的车间现场数据管理模型。提出数据获取、数据处理、数据匹配3层架构的可配置看板构建方法,并建立了基于装配工艺流程的车间现场监控模型。设计并开发了复杂产品装配车间监控看板系统,该监控系统具有实时性、可扩展性、流程化和精细化的特点,实现了复杂产品装配车间现场的精细化监控。设计并开发了软件系统,并结合实例对所提方法进行了有效验证。     

复杂产品计算机辅助装配过程控制与管理系统

针对复杂产品的装配数据管理分散、生产现场的装配数据可视化和实时化程度不高的问题,引入工作流管理技术,构建了一个面向复杂产品的计算机辅助装配过程控制与管理系统,建立了该系统的体系结构、功能结构和运行流程.研究了基于装配物料清单的静态装配数据管理、基于流程的动态装配数据管理、装配工艺报表格式化输出和装配现场实时可视化监控等关键技术.该系统以装配工艺流程为核心,有效地实现了流程化的装配工艺设计、装配车间的计划调度和实时监控、装配数据的实时采集与统计分析,为离散型装配企业提供了一个统一的精细化装配管理解决方案.所开发的系统在航天某工厂得到试运行,初步应用效果良好.     

基于RFID的汽车总装物料配送过程的Petri网建模与仿真

分析准时化生产环境下汽车制造企业总装现场物料配送过程.将射频识别技术融入准时化生产管理模式,研究了基于射频识别技术且与装配流程协同运作的总装现场物料配送过程.用赋时着色Petri网对该过程建立模型并进行仿真分析,所获得的结果可为描述与分析基于射频识别技术的汽车总装现场物流配送过程提供一定的参考和依据.     

RFID在电梯零部件物料管理跟踪中的应用研究

分析了离散型电梯零部件制造企业车间物流系统现状,针对某生产自动扶梯零部件企业在产品生产装配过程中出现的物料管理与跟踪问题,以无线射频技术RFID为手段,研究并提出了电梯零部件制造车间物料信息采集及立体化仓储物料管理方法,阐述了基于制造物联网的车间物料管理与跟踪技术,并与数字化工厂系统JDDFS平台集成,以实现离散型电梯零部件生产过程中物料的实时监控和在制品管理与跟踪的目的,对降低物流成本、提高产品质量、实现科学化的物料管理都有着极为重要的意义。     

实时生产信息驱动的装配活动智能导航方法

为了提高装配过程的透明性和装配任务的实时可优化性,以装配站为研究对象,提出一种实时信息驱动的装配活动智能导航方法。结合无线射频识别技术,设计了实时操作引导、工序间协作生产、任务队列优化三种服务为装配站提供导航。其中,实时操作引导服务用于自动监控物料和在制品的实时状态,进而基于该实时状态信息引导员工进行正确的装配操作;工序间协作生产信息服务用于建立上下游装配工序间的动态联系和共享协作生产信息;在任务队列优化服务中,设计了一种启发式调度方法,基于装配工序的实时执行状态信息,以最小化加权总提前时间和滞后时间为目标,对装配站上的未执行任务队列进行优化排序。通过原型系统验证了所提方法和导航服务的可行性。     

集成化车间作业计划动态关键路径编制算法

针对单件小批生产加工装配式制造的特点,结合车间作业计划与物料需求计划的集成化管控需求,提出了基于生产过程网络图的动态关键路径作业计划编制算法.算法按照零部件加工装配过程中的工艺顺序和装配关系,将计划期内订单的形成过程抽象化为生产过程网络图,并将物料需求计划映射为网络图中的节点,进行生产能力控制和加工装配约束.以生产过程网络图为作业计划编制的对象模型,以订单的交货期为依据,采用倒排的方式,通过动态寻找网络图中的关键路径来确定车间作业计划顺序和资源分配.通过某密封产品生产企业机加车间生产计划编制的实例,证明了该算法能快速有效地在有限生产能力条件下编制高效可行的车间作业计划,保证作业计划与物料需求计划的一致性.     

制造物联驱动的工序物流动态规划框架

针对离散型制造车间中存在的混流排程计划与多任务执行脱离的问题,结合制造物联技术的应用重新定义当前制造过程,设计具有实时制造信息特征的新工序物流规划模型和算法,以适应数字化和智能化制造的要求。以离散车间工序物流规划为研究对象,通过搭建面向实时制造过程的无线射频识别物联环境,构建了动态物流规划体系框架,详细分析了面向车间制造过程的传感物联网络构建、基于实时跟踪信息的工序物流规划、加权赋值有向型工序物流网络的拓扑构型等关键使能技术,给出了基于浏览器/服务器结构的工序物流规划实现方法,为提升制造车间的整体物流服务水平提供了基础。     

航天产品总装MES系统的设计和实施应用

为解决传统装配模式存在的问题,同时结合企业现有信息化系统和后期规划,对航天产品总装MES进行了系统定位和功能模型的建立,并给出了MES系统在航天产品总装车间的应用作业流程。此外,针对航天产品总装生产实际需求,通过MES的实施应用,实现了总装现场可视化总装工艺、总装生产单元两级调度作业,基于二维条码的信息实时采集以及总装生产数据统计和综合分析,从根本上改变了总装车间现场黑箱生产的状况,实现了信息化、程序化、科学化的总装车间作业管理。     

不确定环境下混流装配线动态准时制物料配送系统

针对不确定环境下混流装配线物料配送准确性和及时性的问题,构建了一种基于射频识别技术的动态准时制物料配送控制系统。分析了混流装配线的物料配送特点及物料分类,阐述了生产计划变动、生产节拍波动、线边库存及物料需求量和时间等物料配送中的不确定因素。综合考虑各类不确定因素,构建了基于射频识别的动态准时制物料配送体系架构,建立了可视化装配过程监控系统,研究了物料配送方案运算模型,设计了物料配送控制系统的硬件架构和软件体系结构。以某公司的1.5TGDI发动机工厂的混流装配线为例,应用J2EE构架开发了基于射频识别的动态准时制物料配送系统,实现了物料配送管理和控制的一体化和可视化,验证了系统的可行性和有效性。     

基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法与应用

针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实时采集与管理,提出实时数据驱动的数字孪生车间同步运行方法;随后通过灰色马尔可夫预测模型、T-K统计控制图以及关联规则算法的集成应用,实现了对复杂产品装配过程中的小样本量质量数据的实时预测与分析。最后,自主设计并开发了基于数字孪生的复杂产品装配过程管控系统,并在某卫星装配车间进行了应用验证。     

基于Agent的装配执行过程监控方法

为解决装配执行过程中物料流与信息流不同步的问题,用装配Agent封装装配任务和数据,用射频识别标签标识物料。通过对射频识别标签的读取来检查物料,并触发装配Agent的执行,实现装配现场的装配操作三维可视化引导和装配质量检验引导。装配完成时,借助装配Agent的回收机制返回现场数据。实例表明,该方法实现了物料与装配任务之间的动态匹配,增强了装配执行过程的动态监控能力。     

复杂产品装配现场动态实时可视化监控系统

为了解决复杂产品装配现场动态数据实时采集和组织复杂、实时监控困难等问题,引入工作流管理和电子看板技术,构建了一个面向复杂产品装配车间现场的动态实时可视化监控系统,建立了系统的运行流程和功能结构,阐述了基于流程和日常事务的动态数据采集模型构建、动态数据实时采集、动态数据组织模型构建、基于工位布局的车间现场可视化监控等关键实现技术。该系统以装配流程和日常事务为核心,实现了复杂产品装配车间现场的动态、实时、可视化监控和精细化管理。目前所开发的系统已在航天某所正式上线运行,应用效果良好。     

机械产品再制造装配过程动态工序质量控制系统

针对机械产品再制造装配过程质量控制问题,在分析机械产品再制造装配过程特点的基础上,提出面向机械产品再制造装配过程的动态工序质量控制模式。依据该模式,给出了面向机械产品再制造装配过程的动态工序质量控制系统的功能结构模型,分析了基于无线射频识别技术的再制造装配过程质量信息感知平台、再制造装配过程动态工序质量在线优化专家系统、基于组件技术可视化在线工序指导模式等关键使能技术。以某发动机再制造企业的重载发动机装配过程为例,应用J2EE构架开发了面向发动机再制造装配过程的动态工序质量系统,验证了该动态工序质量控制模式的可行性和有效性。     

大型机械装备基于项目制造的生产计划模式

针对大型装备面向订单设计(ETO)生产过程的复杂性和不确定性,分析了装备制造企业生产过程计划与控制的特点与要求,提出面向项目制造的分级生产计划管理模型,实现项目计划与生产过程物料管理的集成.通过构建基于装配单元的复杂产品装配网络图,反映复杂产品的完整装配过程,满足装备产品多层次、多阶段生产过程的需求,结合倒排和顺排计划方式的产品总装的项目主计划,为合理预测和安排装配提前期、控制零/部件进装成套性提供计划指导.面向项目制造的生产计划模式实现大型机械装备产品设计、生产准备和产品制造等多个过程的协同管理.以产品项目为对象提高生产过程计划和控制的整体统筹性.     

基于RFID技术的离散制造车间实时数据采集与可视化监控方法

为提高离散制造车间多品种、小批量生产过程的透明度和生产决策制定的实时性,提出一种基于无线射频识别技术的离散制造车间实时数据采集和可视化监控方法。在提出4种典型无线射频识别监控模式的基础上,揭示了离散制造车间中无线射频识别技术应用的本质,为无线射频识别配置提供指导。设计了一种事件驱动的无线射频识别数据采集单元模型,用于采集零件的状态、事件、时间、质量等实时信息;基于该模型依次建立了加工工序、工序流、批次与批量的无线射频识别监控模型,实现了对离散制造车间生产过程的可视化监控;提出一种无线射频识别数据处理方法,为车间可视化监控提供了业务逻辑信息。设计了基于无线射频识别的车间数据采集与监控系统的功能架构,并开发了相应的原型系统,通过简单的案例验证了所提方法和模型的可行性。     

基于数字孪生的卫星总装过程管控系统

为解决卫星总装过程实时管控和分析预测的难题,提出一种基于数字孪生的卫星总装过程管控系统,建立了系统体系结构,研究了面向总装过程管控的产品与车间孪生建模、数据物联采集与虚实精准映射、数字孪生驱动的总装过程实时管控与分析预测、孪生数据多维度组织管理等关键技术。该系统以孪生模型和实时数据为驱动,基于产品关键特征和车间关键要素,将模型与数据进行有效融合,实现了总装过程的实时管控,并为生产决策提供支持。通过在卫星总装车间部署运行的应用效果,验证了该系统的有效性和可行性。     

基于消耗式物料清单转换的复杂产品图示化装配工艺规划技术

为了直观描述复杂产品的装配过程,体现复杂产品装配过程中装配单元的层次结构和装配顺序,保证装配物料清单数据的正确性、一致性和完整性,建立了复杂产品装配信息模型,并在此基础上提出了基于消耗式物料清单转换的复杂产品图示化装配工艺规划技术。对复杂产品装配信息建模进行了介绍,对消耗式物料清单转换进行了论述,并对复杂产品图示化装配工艺规划技术进行了原理分析与实例验证。采用基于消耗式物料清单转换的复杂产品图示化装配工艺规划技术,可以简化复杂产品的装配层次结构和装配顺序,提高复杂产品装配工艺规划的效率和质量。