考虑动态迭代的快速响应制造系统任务可靠性评估

迭代是设计过程的一个基本特征,在快速响应制造系统中,新产品设计任务以一定的概率规则在各工作节点间逐一进行返工.通过对任务工作阶段的分析,考虑动态迭代情况对研制任务过程进行建模,得到了系统和各工作阶段的任务可靠性模型;最后通过对一个实际的设计过程分析,说明了任务可靠度的计算方法,指出了系统的薄弱环节并提出了改进设计方法.     

作为产品制造过程的整合部分的可靠性过程——保证成熟水平的贡献

汽车和供应方工业中的可靠性过程包括产品制造过程的所有阶段。可靠性过程主要任务的目标是满足客户、当局和法律的要求。因此可靠性过程为符合产品制造过程的,稳定且不受干扰的生产开始提供高度预备的保证。     

考虑任务可靠性的可重构制造系统返修策略

为了提高制造过程的任务可靠性,定量表征不同返修策略下任务可靠度与基本可靠度的变化,基于应力—强度干涉理论建立了可重构制造系统的返修模型。通过统计分析实际加工过程的大量历史数据,拟合出制造过程能力与任务载荷间的函数关系,基于提出的返修模型计算给定输入量情况下不同返修策略的任务可靠度和单位成本,通过加权决策值分析各返修策略的优劣,进而得到最优返修策略。通过应用案例验证了上述返修决策方法的适用性。     

基于GO法的制造系统可靠性分析

可靠性是衡量制造系统性能的一个重要指标,传统方法在分析复杂系统可靠性的过程中存在很大的局限性。针对这一问题,提出了一种基于GO法的制造系统可靠性分析方法。设计了车间制造系统控制模型,该模型通过系统分析直接建立GO图,在此基础上运用状态组合算法对该模型进行了可靠性分析。分析过程证明,GO法在理论上符合严格的逻辑推导,为制造系统的可靠性分析提供了一种新的方法。     

面向时序约束任务的协同制造链构建过程研究

为实现制造任务的多企业协作,基于协同制造链的概念建立了时序约束任务有向图模型,系统研究了协同制造链构建过程的数学建模问题,分析了规范型与非规范型协同制造链的构建过程及其特点。通过对协同制造链的不同构建模式的分析,有助于实现多企业间制造任务的协作。     

某复杂热力系统任务可靠性研究

以某一复杂热力系统为例,分析了其典型任务剖面,给出了系统额定工况运行下的可靠性框图,在此基础上列出了系统可靠性计算的流程,进而建立了系统的任务可靠性模型,在假定系统中各部件故障分布服从指数分布的条件下,计算了系统的任务可靠度。     

基于多智能体的协同制造任务分解方法

在研究采用单元制造系统制造与传统企业内部生产本质区别的基础上,提出了基于多智能体的制造单元控制功能图,并描述了各功能块之间的数据流的输入与输出关系。在制造单元控制系统中,协同制造任务功能模块完成制造任务下达计划。由于资源的独立性及制造任务的分解、分配问题,合理解决制造任务冲突和资源分配问题是正确下达制造任务的关键。因此,文中提出了一种基于多智能体结构的制造任务分解、分配方法,实现了一个基于多智能体结构的制造任务分解原型系统。     

基于工作流的应急系统响应可靠性研究

应急系统本身的可靠性决定了能否有效控制突发事件、减少其对社会的破坏.因此,从定量角度研究应急系统响应可靠性,成为建设有效应急系统的必经之路.提出并研究了利用工作流技术对应急系统响应过程建模以及转化为Petri网的具体方法,并利用Petri网可达性分析响应过程可靠性,为应急系统设计提供了一条新途径.     

面向航空复杂产品生产线的快速响应制造模式研究

结合航空发动机生产管理过程的具体实践,针对现有的单项纵向快速响应制造模式不能满足发动机机匣生产线制造的需求,基于快速响应制造理念提出面向航空复杂产品生产线的快速响应制造模式。在对企业内部资源整合和生产线制造管理方式优化的基础上,从企业内部制造过程的计划、物料、工艺准备、工具工装资源协调等方面描述了生产线制造过程中的资源冲突问题,建立了航空复杂产品生产线快速响应制造模型;从技术准备系统、生产过程仿真和制造执行系统出发,构建了面向航空产品生产线快速响应制造体系架构。以某航空发动机企业的机匣生产线为例,验证了所提方法的有效性。     

制造网格系统可靠性管理研究与实现

为有效管理制造网格系统中分散的、异质的资源,提出了制造网格系统可靠性管理。首先,在分析制造网格系统的特点、优势及其体系的基础上,给出了制造网格系统可靠性的定义。根据资源对实时性的不同需求,研究了可靠性管理的层次模型,提出了对制造网格系统进行可靠性管理的解决方案：对不同层次的资源采取按层管理的策略,定义了相应的可靠性评价策略,并构建了制造网格系统资源的可靠性管理体系,研制了对制造网格系统进行可靠性管理的系统。运行实例表明,该系统能够有效管理制造网格系统内分散的、异质的资源,提高了制造网格系统的整体可靠性。     

线性连续系统的动态与渐变耦合可靠性分析

机械设备的零部件通常承载着动态载荷,且由于制造的不确定性致使几何元素的尺寸、形状以及相互位置具有随机性,同时多于80%的零部件都是由于某些量的劣化导致渐变失效,因此,开展动态与渐变耦合可靠性研究对于机械行业的发展具有极为重要的意义。研究随机参数线性连续系统遭受强度劣化和承受动态载荷时的可靠性问题。根据线性连续系统的随机动力学理论获得随机响应的计算公式,由此建立随机交变应力的计算模型。采用一随机变量描述初始强度的不确定性,利用非平稳Gamma过程描述强度劣化量的演变过程。在此基础上构建线性连续系统的动态与渐变耦合状态函数和可靠度表达式。应用提出的方法分析轴扭转振动系统的动态与渐变耦合可靠性,将当量正态化法和设计验算点法相结合以估算动态与渐变耦合可靠度,采用中心差分方法分析该可靠度的敏感性。利用数值实例验证提出方法的实用性和有效性。结果表明,提出的动态与渐变耦合可靠性分析方法能够有效解决随机参数线性连续系统遭受强度劣化和承受动态载荷时的可靠性分析问题。     

人机协同制造系统可靠性试验与评估

人机协同制造系统可靠性对系统的运行具有重要影响,在建立人机协同制造系统可靠性模型基础上,提出人机协同制造系统可靠性试验与评估方法.利用某人机协同制造系统可靠性增长试验中积累的可靠性试验数据,估算出系统目前的可靠性指标,研究结果表明,该方法在系统可靠性分析中合理可行.     

制造系统可靠性分析的框架与动力学机制

制造系统可靠性的研究已有几十年的历史,但相关研究所界定的研究范畴模糊,缺乏统一的分析框架,容易与传统的设备系统可靠性研究发生混淆。在文献研究的基础上,对制造系统的定义和内涵进行分析,并据此重新阐释制造系统性能与可靠性概念之间的区别和联系。从设备-工艺孪生的角度重新定义制造系统的概念,并指出在制造系统可靠性研究中忽视系统中人的作用的制造系统描述是不完备的。基于功能视角,重新定义了制造系统失效模式,建立制造系统可靠性分析的框架,阐述制造系统可靠性随时间变化机制的研究方法。研究指出大数据方法将是未来制造系统可靠性研究的重要方法之一。     

机械可靠性试验技术研究现状和展望

相对电子产品可靠性试验而言,机械产品可靠性试验理论问题还处于不成熟的阶段.文中对当前机械可靠性的特点和争议进行介绍,从Bayesian理论、FMECA(failure mode effects and criticality analysis)和疲劳可靠性试验等三个方面总结机械可靠性试验技术相关的重要理论问题及其发展,并阐述可靠性增长试验、加速试验和微机械可靠性试验技术的国内外发展.最后总结机械可靠性试验技术研究存在的问题及其发展趋势.结论指出,只有把宏观上的可靠性统计、试验技术等问题与微观的材料失效机理及其老化过程等问题研究联合起来共同解决,才会更有助于推进机械可靠性技术的发展.     

可重构制造系统多态可靠性建模与分析

针对利用传统方法建立多状态系统可靠性模型引起的组合爆炸问题,提出一种基于随机过程方法和改进的通用产生函数法(Universal generating function,UGF)的含中间缓冲区的可重构制造系统(Reconfigurable manufacturing system,RMS)多态可靠性建模方法。利用随机过程方法建立存在非相邻状态转移的可重构机床(Reconfigurable machine tool,RMT)的马尔科夫模型,求解机床各理论稳态概率;定义中间缓冲区状态,并通过分析中间缓冲区对机床可用度的影响,得到中间缓冲区可用度和机床各状态的实际稳态概率;结合RMS和RMT性能多态性的特点,对UGF进行改进。在此基础上,表示设备层和系统层的发生函数,建立多零件族可修RMS的多态可靠性模型,并对系统的各项性能指标进行分析。以双零件族四工序非串行缸盖机加工系统为例,验证该模型与分析方法的有效性。     

可调阶梯孔组合刀具设计及研究

随着机械产业的迅猛发展,机械制造的复杂化使用户对刀具的要求越来越高,传统分刀具和分工序的加工已无法满足生产高效性和高可靠性的要求。本文主要设计和研究了一种可调阶梯孔组合刀具,使曲轴箱上机油滤清器安装孔和安装面尺寸实现1把刀具1次工序加工,有效提高了加工的高效性和可靠性,降低了制造成本。     

面向网络化制造的工艺分工系统

在网络化制造环境下,CAPP将面临多个变化的制造资源环境。为了处理面向网络化制造的工艺分工,本文引入物理制造单元、逻辑制造单元和逻辑加工路线等概念,介绍了系统的框架和工作流程,并对系统的关键技术,零件信息建模和基于知识的逻辑加工路线进行了分析。     

Development of a cold wire-feed additive layer manufacturing system using shaped metal deposition method

Shaped metal deposition (SMD) method would be an alternative way to traditional manufacturing methods, especially for complex featured and large scale solid parts and it is particularly used for aerospace structural components, manufacturing and repairing of die/molds and middle-sized dense parts. This method is implemented by depositing continuous cold or hot-water melted via welding arc plasma heat. This paper presents the designing, constructing, and controlling of an additive manufacturing system using TIG plus wire based Shaped metal deposition (TW-SMD) method. The aim of the current study is to design and develop an integrated system which is able to reduce time consuming and boring task of deposition process. The developed additive system is capable of producing near net shaped components of sizes not exceed 400 mm in 3 directions directly from CAD drawing. The results showed that the developed system succeeded to produce near net geometries and error-free depositions for various features of SS308LSi components. Additionally, workshop tests have been conducted in order to verify the capability and reliability of the developed AM system.