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%。     

基于人机协作的小零件电子产品装配模式研究

针对目前某些电子产品采用流水线手工作业的现状,提出一种基于人机协作的小零件电子产品的装配模式,研究传统的电子产品装配模式及装配工艺,详细分析研究所提出的新型装配模式.以某公司的电动充气泵装配线为例,阐述了改造前后的具体装配线工艺,并从人力资源成本和装配线平衡两方面对改造前后的装配生产线进行分析比较.结果表明:在对重要工位使用自动化设备后,该条装配线员工人数减少5人,产量提高了40％,人力资源成本显著下降,装配生产线的平衡率可提高18.53％,由此可见所提出的装配模式是合理可行的.     

飞机移动生产线物料JIT配送模型及算法研究

针对飞机移动生产线的物料配送问题,考虑装配作业仓储、飞机移动生产线站位、运输人员类型、运输小车类型、物料及时配送等约束条件,建立符合实际的飞机移动生产线物料配送数学模型,对不同装配作业物料进行组合,以配送次数为优化目标,并采用基于双层编码、对交叉和变异操作进行自适应改进的遗传算法优化求解。最后对提出的算法进行了数值实验,证明了模型与算法的有效性。     

面向大规模定制的动态单元装配系统设计与重构建模

针对大规模定制批量化与定制化的生产组织要求,提出采用单元装配系统在大规模定制生产中进行装配作业的思想,分析了单元装配系统在大规模定制生产中的适用性,综合考虑动态环境下系统设备重置、多能工重新指派、多周期生产计划、交货策略、招聘解雇成本等多种因素,建立了以重构成本最小为目标函数的动态单元装配系统重构的规划模型,并验证了模型的有效性。     

基于网络截集的装配生产线瓶颈识别模型

针对飞机装配生产线设计阶段现有的瓶颈识别方法存在的不足,提出了基于网络截集的装配生产线瓶颈识别模型。以最大流最小截理论为基础对装配生产线瓶颈进行了定义;通过分析工位顺序和工位间的关联关系,建立了包含工位和装配任务关系的有向装配网络模型,将装配生产线上的工位分为装配起点、装配终点和装配中间点三部分进行描述;构造装配有向网络的邻接矩阵,建立了装配生产线瓶颈识别数学模型。以一个7个工位装配生产线瓶颈识别为例,讨论了所提方法的应用过程,并与同类方法相比,说明了方法的有效性。     

基于互信息和博弈论的复杂机械产品装配质量控制阈在线优化方法及应用

为提高复杂机械产品的装配精度和装配稳定性,提出一种基于互信息和博弈论的复杂机械产品装配过程质量控制阈在线优化方法。在分析复杂机械产品装配特点的基础上,基于互信息表征了装配质量控制点之间的耦合关系,建立了装配质量稳定性测度模型。为保证装配精度,以装配成本(质量损失成本和装配调整成本)最小化为目标,阐述了装配成本与控制阈的关系。将装配稳定性、装配成本要素之间的冲突问题转化为数学模型,基于博弈论方法进行冲突消解,获得最优装配质量控制阈。以模型发动机缸盖螺栓拧紧为例,设计开发了装配质量控制阈优化系统,验证了该方法的可行性和有效性。     

汽车座椅滑轨装配生产线精益改善研究

针对某车型电动座椅滑轨装配生产线生产效率低、制造周期长的问题,基于精益生产模式,分析人员、工装设备、运输条件等要素对装配生产线制造过程能力的影响,提出装配生产线改善方案,对生产过程进行优化。改善后,生产线平衡率提高7.5%,投料工时降低87.5%,达到降低生产成本、提高生产效率的目的。     

高频换产情境下手机装配生产线订单调度优化

智能手机装配品种多、批量小及交期紧迫的特点,导致其生产组织常面临高频换产情境,给其订单调度提出了很高的要求。为此,提出一种考虑生产线重构约束的订单调度优化方法。描述了手机装配线订单调度问题,并以最小化换产与库存成本为目标建立了数学模型;设计了一种基于可行域的多叉树分支定界算法对模型进行求解,并与遗传算法进行了性能对比;通过智能手机装配生产线的应用案例及影响因素敏感度分析,验证了所提优化方法的有效性、优越性及应用价值。     

基于价值工程与模糊可靠度装配尺寸链公差优化分配

将模糊数学原理引入到装配尺寸链公差分配中,提出了装配尺寸链装配模糊可靠度的概念。从公差与制造成本之间的关系出发,建立了以制造成本为目标函数、装配尺寸链装配模糊可靠度为约束条件的公差优化分配数学模型,并给出一实例。     

基于价值工程与模糊可靠度装配尺寸链公差优化分配

将模糊数学原理引入到装配尺寸链公差分配中，提出了装配尺寸链装配模糊可靠度的概念。从公差与制造成本之间的关系出发，建立了以制造成本为目标函数、装配尺寸链装配模糊可靠度为约束条件的公差优化分配数学模型，并给出一实例。     

齿轮机器人复杂装配过程在线建模与参数优化

以缓速器装配生产线齿轮装配工位为研究背景,提出一种复杂机器人装配过程在线建模学习与参数优化方法,解决当前离线方法装配成功率低和效率低的问题.针对复杂多变的机器人齿轮装配过程,基于高斯过程回归建立机器人接触状态与机器人动作的动态模型,提出一种新的基于生成对抗的粒子群优化算法用于在线学习,生成装配关键参数优化策略,并采用支持向量数据描述对新颖装配数据进行检测,最终实现装配过程在线建模与参数优化.齿轮与花键轴机器人装配实验结果表明,基于生成对抗粒子群-高斯过程回归的装配方法在装配成功率与效率上均优于人工和离线方法,可以对生产线不同批次和规格的齿轮进行在线装配,满足缓速器装配生产线的实际生产需求.     

汽车线束预装配线平衡问题的优化和仿真

为了对复杂的汽车电子线束预装配工艺进行优化与仿真,分析汽车线束的生产工艺特点和要求,以满足生产节拍的工作站数量最小化为优化目标,构建汽车线束预装配工艺平衡问题数学模型,并设计遗传算法实现模型求解。以某汽车线束公司装配线为例,对其预装工艺进行数学描述,并利用Plant Simulation软件进行优化与仿真。结果表明,所提方法和数学模型可为汽车线束装配工艺平衡问题的优化仿真提供可行的解决方案。     

基于价值分析的装配尺寸链公差可靠性优化分配

讨论了公差与制造成本之间的关系,同时从概率设计的角度提出了装配尺寸链可靠度的概念及设计方法。建立了以总制造成本为目标函数,装配尺寸可靠度为约束条件的装配尺寸链优化 设计数学模型,实例设计结果表明这里提出的公差分配方法较传统方法更科学,准确。     

基于改进遗传算法的电机公差优化设计

为提升电机装配质量,降低总成本,需对形成电机定、转子间气隙的关键零部件组成环公差进行优化设计.以加工成本和质量损失成本为目标函数,以各关键组成环的公差值为设计变量,以装配功能和经济加工能力为约束条件,建立了多目标多约束的电机装配径向公差优化数学模型.基于改进的遗传算法对模型进行求解,得到电机总成本最低时的各关键组成环公差.通过Cetol 6σ仿真验证,结果表明:采用优化后的设计公差值,电机装配合格率提升了约55.7％,总成本下降了约45.2％.     

民用飞机装配生产线工装产能评估研究

对民用飞机装配生产线工装的总体情况进行了介绍,并对工装产能的评估进行了研究.在研究中,建立民用飞机装配生产线工装产能评估数学模型,对现有工装产能及扩充需求进行测算、评估,同时实现工装产能的量化评估,为工装资源的合理配备提供了重要依据.     

基于VSM分析的压缩机生产线改善

应用价值流程图的分析方法,以T公司产品压缩机生产线的整个装配流程为研究对象,对压缩机装配过程进行详细的分析,找出生产过程的浪费,包括搬运、等待、寻找等。运用工业工程的ECRS原则对生产线平衡、生产工艺流程以及生产线布局提出改善方案,优化生产方式及生产线布局。实施后生产过程中的浪费得到有效减少,生产线总体效益得到大幅提升。     

减速器装配生产线平衡优化研究

以减速器装配生产线为研究对象,运用工业工程理论与方法,对生产线进行平衡分析研究,并对瓶颈工位、关键工位进行了优化改善。改善后的生产线平衡率由原来的74.57%提升到了85.48%,生产线平衡率提升了10.91%,减员1人。     

基于RobotStudio的自动冲压生产线仿真与优化

以机器人自动冲压生产线为研究对象,利用三维建模软件对冲压线各设备进行模块化建模以及整线装配,结合生产实际,对冲压生产线工序进行合理优化,最后利用机器人离线编程软件RobotStudio在虚拟环境中对自动化冲压生产线进行了模拟仿真及改进优化,验证了设计的合理性。     

虚拟现实仿真技术研究与应用

介绍了虚拟现实仿真技术的特点和研究现状,对虚拟装配技术研究中的装配模型创建及多源数据模型转换、装配顺序规划、装配干涉检查及路径规划等方面进行了分析。通过虚拟装配仿真,能够真实地反映实际装配过程中遇到的各种问题,提高装配效率,缩短产品研制周期。围绕数字工厂技术,开展车间工艺布局仿真、生产线虚拟运行和仿真资源库构建技术研究,对生产线配置、物流工具配置和生产能力等方面进行评估优化,提高了车间资源利用率,实现了提高生产效率、节约投资成本的目标。     

洗衣机装配序列遗传优化建模及算法研究

为了研究装配序列遗传优化问题,以某洗衣机装配序列规划为例,讨论了面向装配序列遗传优化的建模方法。结合装配生产线布局、工位装配能力和工件连接关系的实际,给出了可装配性性能指标相关权重的一般性确定原则,建立了面向遗传优化的装配模型,并设计了遗传优化的编码方式和进化算子。为保证个体的有效性,提出了工位约束检验和以连接关系为依据的工件约束检验;为保持种群多样性、避免遗传算法早熟,提出了采用局部搜索策略进行扩展操作的方法。对洗衣机装配序列优化的结果验证了所建模型及所提算法的有效性。