基于分散搜索的零部件跨单元生产的单元管理方法

研究单元制造环境中零部件生产工艺不相同情况下零部件跨单元生产的单元管理问题。以最小化单元制造系统的流水时间为目标,对生产单元内设备上的零部件进行生产调度,提出该问题的非线性数学规划模型,开发针对该问题的分散搜索算法。该算法改进多样性产生器,使算法生成一系列多样性好的初始解,并针对该单元管理问题的特点,开发参考集更新方法、子集产生方法、子集合并方法和解改进方法等多种机制来实现对单元制造系统的有效管理。通过对多组单元管理实例进行仿真分析,与基准优化软件CPLEX相比较,验证模型与算法的有效性。     

基于遗传算法的可重构制造单元布局研究

可重构制造单元是可重构制造系统研究的重点,而单元的设施布局对制造单元的性能有着很大的影响.针对可重构制造单元布局提出了其特点与设计目标,建立多行设备布局的数学模型,最后对生产实际问题,通过遗传算法进行求解,证明方法的正确性.     

基地面向对象方法的单元开发平台原型系统

在计算机集成制造系统（ＣＩＭＳ）中，单元控制起着重要作用。生产车间由若干单元组成，这些单元根据车间层下达的的作业计划和生产目标，直辖市和控制底层设备的运行，对其进行实时闭环控制。由于各个制造企业的单元各不相同，以往的单元控制软件往是根据各制造单元的具体情况研制的，其通用性、可维护性、可重用性较差。本文提出运用面向对象方法设计实现单元开发平台，并给出描述框架和实现的方法。该系统包括５个应用模块：象方     

基于随机需求的单元制造系统布局方法

针对单元制造系统传统分步式布局方法解空间的缺失问题以及由需求变化带来的布局方法不符合实际生产的问题,综合考虑产品需求的不确定性、布局平面的不规则性、单元和机器的占地面积、机器的排列形式、单元间通道等因素,以最小化物料搬运成本为目标,建立了基于产品随机需求的单元制造系统布局模型,对单元间和单元内进行同步布局,构建了基于结构化编码的同步优化分散搜索算法进行求解。在算法中设计了新的编码方法,来避免算法的修复过程,引入局部寻优过程提高搜索全局最优解的效率,利用矩形包络区限制生成单元较分散的布局方案。通过算例阐明了模型的正确性和算法的可行性。     

虚拟制造中协同制造资源建模研究

本文基于协同制造系统中虚拟单元构建与优化的需要,研究了协同制造资源单元信息模型的内涵和构建方法,提出了一种基于关联约束的制造资源模型构建方法。从制造资源多维度多层次关联关系出发,通过约束矩阵关系给出了约束权重,研究了协同制造资源的多因素关联建模。     

敏捷制造模式下的单元化制造

分析对生产组织和运行的要求,提出敏捷制造的组织和运行方式。在物理上,系统中的共享制造资源要按照成组技术进行组织和布局,而在生产组织上则要面向订单进行,对每一订单都要构成相应的虚拟单元（车间）,它们具有自治性,在管理上,需要一种协调机制,来协调这些自治单元（车间）对公用的制造资源的分享。     

基于费效模型的单元重构及优化

制造系统的合理单元构建、单元间布局可以有效的提高制造系统的生产效率、缩短生产准备时间以及缩短交付期。本文研究多制造单元构成的制造系统在多工艺、多加工路径条件总费用最小化问题。首先采用自适应遗传算法的算子设计,对制作单元数及工件数进行有效编码;其次运用精英保留策略对以编码的多个制造单元进行优化重组,减少工件的跨单元次数,使其加工和运输成本达到最优;最后应用模拟算例,验证模型和算法的有效性。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模研究

面向未来数字化制造模式 ,提出对企业制造资源分三层进行管理 ,即物理制造单元层、工作中心层和物理设备层 ;针对生产制造过程中各个应用环节对制造资源的需求 ,利用面向对象方法对物理制造单元从基本信息、制造能力信息、物理构成、状态信息和工装信息等五方面进行了建模研究 ;对于物理制造单元的制造能力信息分别面向逻辑制造单元和物理制造单元可加工零件类别进行建模 ;最后将该模型应用在网络化协同工艺系统和可重构制造资源优化配置平台中 ,给出了具体的应用方案。     

面向加工质量预测的虚拟加工检测单元的研制

虚拟制造是在制造科学理论,计算机技术和现代信息技术基础上发展起来的数字化制造技术,建立虚拟物理单元是虚拟制造的基础和关键。提出 虚拟加工检测单元的概念,定义了虚拟加工检测单元的体系结构,分析了影响加工质量的主要因素,建立了虚拟加工检测单元的误差融合模型,提出了虚拟加工检测单元的工件描述模型,开发了虚拟加工检测单元的原型系统。     

基于约束理论的制造单元瓶颈分析及对策

任何系统中都存在制约其发展的约束因素，制造单元设计中的瓶颈问题则影响系统的负荷平衡及生产效率。本文依据约束理论，阐述了对制造单元中的资源瓶颈问题、如何判别MC中瓶颈环节和削减MC瓶颈的方法。瓶颈资源是变化的，贯穿于生产计划调度系统的整个过程，提出了基于TOC和MRPⅡ的集成计划与调度系统框架，其主要特点是考虑了基于约束的单元能力平衡。应用瓶颈管理优化制造单元，对提高制造企业的生产能力具有重要的指导意义。     

虚拟制造环境与仿真

指出仿真是实现虚拟制造的主要手段。提出建立虚拟制造环境,并在此环境下集成各种设计软件,仿真软件和分析工具软件,进行不同层次的产品设计、分析和仿真活动,以达到虚拟制造的目的。对虚拟制造进行了不同层次的划分,按功能,将虚拟制造分为虚拟产品设计和虚拟产品制造;按内容,将虚拟产品制造分为制造系统仿真,加工过程仿真和机器人运动仿真。最后提出了解决不同层次仿真之间数据交换的方法。     

虚拟制造系统多任务仿真方案设计与实现

研究了面向对象Petri网建模方法与多任务软件设计技术,以PMC加工过程为对象,分析了FMC多任务建模特征,建立了虚拟制造系统多任务Petri网模型,设计了FMC多任务仿真实施广泛和同步控制策略。实践表明,虚拟制造系统多任务仿真理论是合理的,其实施技术是可行的。     

先进制造技术研究综述

对先进制造技术作了概述,分析了其产生的背景,指出其内涵与特征,介绍其当前的一些研究热点,比如现代集成制造、智能制造、绿色制造、虚拟制造、网络化制造、云制造等,并对数种较热门的先进制造模式进行了分组比较,最后讨论了先进制造技术中的现代管理技术问题。     

虚拟制造体系结构研究

作为一种新的制造模式,虚拟制造是多学科先进知识形成的综合技术,其框架和体系结构在其各单元技术的研究与应用中起着提纲挈领的作用,因而引起了越来越多的重视。本文结合当前虚拟制造研究和应用情况,给出了虚拟制造的内涵,探讨了其关键技术和主要研究内容,研究了与实际制造过程的映射关系,提出了支持企业生产全过程的虚拟制造平台的框架及体系结构     

单元化制造系统及其生产管理系统研究

制造系统单元化和扁平化是制造企业实现敏捷制造的关键之一。本文通过对单元化制造系统的分析,提出了基于ＭＲＰⅡ系统的扩展的单元生产管理系统,这样的系统能够较好的体现了单元化制造的需求和特点。     

特大型零件热态成形制造技术基础研究

在中国国家自然科学基金重点项目《特大件成形制造技术基础研究》、国家科技支撑计划课题《大型轧机共性技术》、国家重点基础研究发展计划(973计划)前期研究专项《大型零件热态成形制造虚拟技术基础研究》,以及中国河北省科技攻关项目《大型轧机共性技术》和《特大件成形制造技术基础研究》共同资助下,以大型锻钢轧辊(辊身直径超过1 000 mm或质量大于100 t)为对象,通过宏观 微观强耦合建模,解决铸造缺陷信息遗传、孔洞锻合条件、形变焊合条件、材料断裂准则构建,以及热 力 微观组织耦合建模等关键技术问题,建立以淬硬层深度数值预测技术为核心的热处理工艺分析与优化系统,提出基于非均质轧辊辊间接触力学模型的轧辊强度设计方法,构建起大型锻钢轧辊热态成形制造与服役评估的多学科耦合决策支持理论体系,提出理论研究报告。针对缩孔和气孔等大型铸钢锭铸造中的孔洞缺陷控制,以大锻件内部孔洞锻造闭合过程为科学问题,以大锻件内部有效锻合区域数值预测为目标,将有限元方法与人工神经网络技术相结合,利用神经网络的非线性映射能力,描述材料变形抗力、温度、应力应变与孔洞闭合程度之间的复杂关系,将孔洞锻合过程有限元模拟结果作为神经网络训练样本,建立起温度、应力和变形等多场耦合作用下的孔洞锻合条件模型(VCCM)。针对孔洞形变焊合机理与物理模拟模型一致性问题,以消除大锻件心部残留微孔隙,实现物理闭合状态下的锻合孔洞缺陷的真正冶金结合为目标,基于临界闭合孔洞界面接触力学原型和原子高温扩散理论,以界面接触应变和高温环境作为孔洞焊合的驱动力,利用高温和大变形对闭合孔洞界面扩散焊合的有利影响,提出适用于大锻件在锻造成形阶段的内部孔洞缺陷形变的形变焊合方法,通过物理模拟实     

基于虚拟加工的CAPP

讨论了面向ＣＡＰＰ的虚拟加工方法,提出了基于虚拟加工的ＣＡＰＰ系统,并对该系统的结构进行了分析。     

虚拟制造技术及其在制造业中的应用研究综述

虚拟制造技术在现代制造业所占的地位越来越重要,它不仅能缩短产品开发周期,而且能降低产品开发成本和风险。在介绍我国制造业现状的基础上,对虚拟制造及其关键技术以及与其它先进技术的关系进行了详细阐述,最后通过2个实例介绍了虚拟制造在制造业中的应用。     

虚拟计算机集成制造系统(V-CMIS)的研究

介绍虚拟计算机集成制造系统的主要组成部分，阐述智能管理子系统、虚拟设计子系统和虚拟制造子系统的体系结构、构成框架和相互关系，以及基于C-S和B-S模式的分布式数据处理模式及网络构建方式。     

虚拟制造技术在家电业的应用研究

虚拟制造(VM)技术是提高家电企业竞争能力、获取最大利润的有效办法对虚拟制造技术在家电业的组织类型、流程、系统配置和应用要求进行了介绍和研究。