基于排队论的离散生产线在制品改善研究

针对离散生产线加工过程复杂,在制品堆积较多、等待及加工总时间较长的问题,创造性的提出运用排队论来具体分析解决。首先分析产线在制品堆积问题,应用排队论建立在制品排队等待模型,然后根据实际生产状况改进现有排队模型,确定最大在制品规模。同时综合运用动态规划方法与均衡化生产方式,建立动态规划模型,确定不同品种产品加工顺序,并提出最佳改善方案,最终达到提高设备利用率,减少加工总时间,实现精益生产的目的。现场实施表明,排队论在离散问题的解决中发挥重要的作用,为离散制造在制品改善提供了重要的依据。     

基于TOC的半导体生产线动态分层规划调度方法

针对工件动态到达、批处理、可重入、生产时间离散化、多品种混合生产的半导体生产线问题,在约束理论五步原则的基础上,提出了基于约束理论动态规划调度模型.上层整数规划层依据约束理论制定生产计划,中层缓存控制层采用鼓-缓冲器-绳子策略,工件投放顺序策略控制在制品数量和平衡能力受限资源的生产能力,下层设备控制层采用启发式规则设计机器加工策略.通过以上分层规划调度的方法逐层实现了半导体生产线利润最大化、在制品库存最小化和生产流程时间最小化的多目标优化,并通过实例验证规划调度模型的有效性.     

双资源作业车间双目标调度优化研究

考虑在制品库存费用、机床工时费、直接工人的工资费用、工件的提前和拖期完工造成的损失费用,提出了一种双资源作业车间调度的生产费用计算方法.将一种新的排序策略嵌入到Pareto竞争方法中,设计了一种新的混合遗传算法,对生产周期和生产费用两个目标同时进行优化.为了保证解的多样性,采用小生境技术并同时使用多种交叉方法.用Pareto解集过滤器保存进化过程中的最优个体并不断更新,防止最优解的遗失.算法最后给出问题的Pareto最优解集.仿真结果表明:该方法是可行的,并具有一定的优越性.     

基于双层编码的柔性作业车间分批调度研究

针对柔性作业车间分批调度问题,提出一种基于双层编码的柔性分批调度算法。算法采用批量分割和工序调度相结合的双层编码方式,可同时对工件的批量分割和工序调度进行优化;并针对等量分批规则缺乏柔性的问题,提出一种FR柔性分批方法,使工件的批量分割可得到柔性调节。此外,该算法也考虑了生产车间的上期遗留任务问题。通过实例仿真分析,验证了该分批方法可有效减小子批数量,并明显缩短生产周期,同时也证明了该算法的有效性和可行性。     

虚拟制造单元瓶颈缓冲区容量优化

文章是在虚拟制造单元的生产方式下,基于约束理论考虑面向多个加工任务同时进行加工时瓶颈资源问题,以减少生产波动对瓶颈资源的影响来针对缓冲区容量问题进行研究,以最优缓冲区容量为目标建立目标函数模型,利用改进遗传算法求解,同时结合在制品拒绝率、在制品数量和设备的利用率等指标来评价缓冲区容量的优劣。最后,通过某船厂的实际数据进行验证,运用MATLAB进行仿真,仿真结果验证了方法的有效性和可行性。     

基于设备分类的生产线车间平面布局

本文将精益生产的哲理应用于生产线车间平面布局设计之中,提出了生产线车间布局的数学模型和结构模型,并根据设备的特点提出了车间设备分类的方法,在此基础上根据不同设备分类的特点,提出了基于设备分类的定序算法和定位算法。本文在定位算法中还首次提出了“类八叉树”的平面分割方法,用于设备在车间平面的定位。     

面向离散制造业的MES单元控制器研究（英文）

离散制造业具有产品结构、工艺流程和组织结构复杂、生产周期较长、零部件种类繁多等特点。RFID技术为制造执行系统的数据采集功能提供了一种高效、可靠的实时数据采集技术。以某公司汽油机生产线MES项目为背景,对基于RFID的MES单元控制器进行了研究,提出一种MES单元控制器设计,从软件角度研究了其体系结构和不同功能模块。该单元控制器提供了在制品识别、电子看板指导、物料比对等功能,其网络化监控与管理实效明显。     

面向离散制造业的MES单元控制器研究

离散制造业具有产品结构、工艺流程和组织结构复杂、生产周期较长、零部件种类繁多等特点.RFID技术为制造执行系统的数据采集功能提供了一种高效、可靠的实时数据采集技术.以某公司汽油机生产线MES项目为背景,对基于RFID的MES单元控制器进行了研究,提出一种MES单元控制器设计,从软件角度研究了其体系结构和不同功能模块.该单元控制器提供了在制品识别、电子看板指导、物料比对等功能,其网络化监控与管理实效明显.     

图像边缘提取在工件内部缺陷识别中的应用研究

工件内部缺陷是难于检验的,借助图像识别技术可以精确地确定工件内部是否存在缺陷以及界定工件内部缺陷的区域范围等,因此,断层扫描图像分割技术已广泛应用于工件内部的缺陷识别检测.为了克服采用传统分水岭算法分割图象导致的过分割现象,提出了一种图像边缘提取的智能融合算法.首先借助基于模糊形态学的开闭算法对图像做了平滑处理,其次,基于数学形态学计算了梯度算子,最后对梯度图像进行分割获得了期望的图像.仿真对比实验研究验证了该算法可较好地消除过分割现象,在工件内部缺陷图像识别中有更好的实时性与可用性.研究结果表明:提出的智能融合算法对提高图像处理质量有重要参考意义.     

图像边缘提取在工件内部缺陷识别中的应用研究（英文）

工件内部缺陷是难于检验的,借助图像识别技术可以精确地确定工件内部是否存在缺陷以及界定工件内部缺陷的区域范围等,因此,断层扫描图像分割技术已广泛应用于工件内部的缺陷识别检测。为了克服采用传统分水岭算法分割图象导致的过分割现象,提出了一种图像边缘提取的智能融合算法。首先借助基于模糊形态学的开闭算法对图像做了平滑处理,其次,基于数学形态学计算了梯度算子,最后对梯度图像进行分割获得了期望的图像。仿真对比实验研究验证了该算法可较好地消除过分割现象,在工件内部缺陷图像识别中有更好的实时性与可用性。研究结果表明:提出的智能融合算法对提高图像处理质量有重要参考意义。     

自动化二极管端子装配线的研制

文章对如何实现二极管端子装配过程的自动化进行了研究,采用了电气混合控制的方式,设计了一条应用于某公司二极管端子装配的自动生产线.该自动生产线能实现二极管的自动排序、分离、极性判别、筛选、传输、端子压装及最后的计数、打包整个过程.实践证明,该自动线不仅能降低劳动强度、排除安全隐患,同时还可实现一人多机操作.该自动线的设计思路也能运用于其它小型元器件的类似装配工作.     

快速成型中STL模型直接切片新算法研究

提出基于快速成型中STL模型直接切片新算法。读取二进制STL模型信息,创建三角面片矩阵;采用二分查找算法实现三角面片与切平面相交分组;再对每一组中三角面片与相交切平面求其交点获得相交线段,去除相交线段间的冗余节点;最后用深度优先搜索算法对切平面中相交线段优化创建轮廓线路径。此算法避免了切平面与三角面片位置关系的判断和建立三角面片之间拓扑信息关系,在切片耗时上具有明显的优势。     

基于CS优化深度学习卷积神经网络的目标检测算法

目前对于形状比较复杂且密集摆放的工件,传统的工业机器人视觉分拣技术已经无法有效检测和识别。因此,为了提高生产线上分拣工件检测的准确率,提出了一种基于布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search,CS)优化深度学习卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的目标检测算法。首先对视觉分拣系统的组成进行了分析。然后采用经典的Faster R-CNN的模型结构来实现目标检测,并将CS优化算法应用到CNN模型的参数训练中,解决了反向传播的局部最优问题,同时提高了迭代速度。工件检测实验结果表明:相比于传统的CNN模型,提出CS-CNN模型具有更好的目标检测的准确率,提高了网络的收敛速度。     

基于点线特征的快速视觉惯性SLAM算法

为了提高基于点特征的SLAM算法的定位精度和鲁棒性,提出一种点线特征融合的快速单目视觉惯性SLAM算法。使用ELSED算法快速提取高质量的线特征,在非关键帧追踪时,基于连续帧之间微小运动的假设,实现连续图片间的快速线段匹配,且无需线段描述子。在插入新关键帧时,提取线段描述子来完成关键帧之间的线特征匹配,创造新的地图线。最后在公开数据集上进行实验,结果表明：ELSED算法在提取高质量线段的同时,耗时仅为LSD算法的13%;与传统利用线段描述子的匹配算法相比,此算法的时间效率提升了83%,并减少线段误匹配,提高系统定位精度,系统的平均跟踪帧率为33帧/s,保证了系统的实时性。     

基于机器视觉的板料弯曲角实时识别系统研究

对基于机器视觉的板料弯曲角实时识别系统进行研究。采用面阵CCD获取弯曲板料截面图像,利用中值滤波、灰度线性变换、图像二值化、小面积区域消除及边界识别等图像处理技术,得到了板料截面几何形状的二值化图像。基于Hough变换原理,粗识别出二值化图像中的直线段数量及其参数方程,并设定距离阈值,将粗识别直线附近的点集进行归类,剔除干扰点和噪声;利用最小二乘法对归类后的点集进行直线拟合,获得精确的直线参量,从而实现板料弯曲角的识别。实验结果表明,该系统弯曲角识别精度达到0.5°,平均每个弯曲角识别时间为3s,具有非接触、实时、精度高等优点。     

造型与配砂车间改造项目设计

介绍了公司原造型和配砂车间的铸造设备和生产能力,为实现十二五增能改造项目,对造型和配砂车间进行大规模的改造:采用1条全自动湿型砂水平分型(有箱)静压造型线,集散型造型线电控系统;采用2台英国克莱德曼多功能机器人用于冷却后的铸件分拣;采用1台美国某公司气压保温浇包,主机采用转子式混砂机,间歇式混砂,并配置一套独立的型砂在线检测装置,为保证向新增静压造型线提供优质型砂,还配置砂冷却单元,同时对辅助设备也进行了新增与改造,并提出了项目实施过程中的注意事项。     

基于ABB IRB120型机械臂的手机SIM卡装配工艺研究

以3C行业中装配手机为例,采用自动化程度高、可靠性好、工作效率高的6自由度机械臂,针对基于工业机器人的自动装配线,对小型电子产品手机SIM卡的安装进行了装配规划研究,分析了该工序的难点,分解了装配的路径轨迹,阐明了工具姿态及示教点对装配质量的影响,并给出了解决方法,极大地提高了生产效率。同时针对提高以机械臂为核心的生产线开发效率提出了一些建议。     

基于机器视觉的轮胎快速识别分拣方法

在生产诸如自行车轮胎等产品过程中,存在人工识别分拣工作量大、过程枯燥乏味及效率低下的现象。针对这一问题,研究了一种基于机器视觉的轮胎快速识别分拣方法,该方法依靠机器视觉系统抓取生产线工作区域图像,利用NCC(归一化积相关)模板匹配准确的特点快速匹配到轮胎上的固定编号,然后进行扇形固定区域扫描获取编号区域,通过双线性插值将定位出的环形区域转换为矩形区域,实现轮胎编号信息的快速识别,最终驱动机器人完成分拣工作。实验结果证明,该方法安全可靠,具有较好的实际应用价值。     

输液器组件液袋缺陷检测系统时序设计与优化

针对液袋缺陷检测系统检测效率低和动作时序难以规划的问题，对液袋缺陷检测系统动作源气缸进行了运动特性数学建模并利用MATLAB中的龙格-库塔法仿真得到气缸运动特性曲线，依据仿真结果和每个工步的行程计算每个工步的动作时间。根据每个工步时间和缺陷检测工艺流程，设计动作时序并绘制时序图；对时序图进行详细分析，提出缺陷检测分拣流程简化方案和检测动作并行方案，通过这两个方案对动作时序进行了优化。优化后重新计算缺陷检测时间，结果表明优化后检测效率提升了41%;优化后能够实现高效液袋检测，即将液袋缺陷检测系统嵌入液袋生产线并不会影响原有的生产效率。     

基于二进制编码遗传算法的PID控制在抑制轧机振动中的研究

本文针对邯郸钢铁公司CSP线轧机的振动问题, 从轧机调速控制系统入手, 对轧机同步电机的速度控制进行了改进, 在传统PID控制基础上运用遗传算法进行基于二进制编码的PID参数整定; 应用盲源分离方法对基于常规 PID 控制和基于二进制编码遗传算法的PID参数整定的电机振动信号进行了分离和功率谱分析, 对两种控制器的性能进行了比较, 并验证了基于二进制编码遗传算法的PID参数整定后电机的稳定性。