基于离散时间最优控制的航空发动机装配序列规划

为实现航空发动机维修差错的控制,采用基于优先约束关系的装配子网对发动机部件装配序列建模.在给定的装配评价准则下,将装配序列规划问题转化为最优变迁激发序列问题.引入离散时间的Pontryagin最小值原理(DTPMP),将极小化哈密顿函数这一全局优化的必要条件作为求解零部件装配序列的启发信息.为避免潜在死锁,给出了最优变迁激发序列算法.最后对最优装配序列规划算法的分析显示,该算法有多项式时间的复杂度.     

基于ISA95的装配过程数据分析方法

针对日益增长的海量制造和装配数据,提出了一种基于ISA95对象模型的数据仓库分析方法.总结了装配过程数据的特点,提出基于ISA95对象模型的装配数据分类方法.将装配数据分成4种主要类型,分析了各类数据之间的潜在关系,建立质量主题和计划主题的数据仓库模型,应用该方法实现了航空发动机装配过程质量数据的分析.     

面向航空发动机的知识化制造系统拖期调度与自重构

针对某航空发动机装配线装配效率低、工人分配不合理等问题,建立面向航空发动机的知识化制造系统拖期调度和班组自重构优化模型.提出一种启发式算法,实现生产调度与班组配置的协同优化.在算法调度层中,针对航空发动机装配过程存在复杂约束这一特点,证明与产品拖期优化目标相关的工序排序性质,设计相应工序调整算法,给出工序在并行装配组上的初始分配方案和优化方案.在重构层,根据系统负载平衡的原则优化各装配班中装配组的数量.仿真实验结果表明了模型和所提出算法的有效性.     

航空发动机教学实验系统的虚拟装配技术研究

航空发动机虚拟教学实验系统的建设是将VR(Virtual Reality)技术与实验相结合的一次综合性的实验探索与尝试.该系统是将虚拟装配及拆卸、模化实验、模型流场的动态显示及发动机试车等综合仿真实验系统,重点论述了教学实验系统开发中的虚拟装配技术,在对虚拟装配的研究现状分析和总结的基础上,对航空发动机虚拟装配的关键技术和虚拟装配系统的实现方法进行了分析和研究,包括基于数据手套的虚拟手操作、实时碰撞检测、装配路径和装配顺序规划等问题.最后还展示了利用航空发动机三维可视化虚拟装配系统完成虚拟装配操作的实例,并分析了虚拟装配系统与传统装配相比较的优势和特点.     

发动机装配MES解决方案在国内某知名汽车企业的应用

为了提高发动机装配生产线的生产效率及产品质量,加强生产管理、过程跟踪及质量追溯等要求,通用电气智能设备上海有限公司（简称GEIP）基于GE Proficy MES软件平台,结合自身在汽车行业及离散装配制造行业多年的MES解决方案项目经验,推出了较为完善的发动机装配MES解决方案,并在国内某知名汽车企业总装车间ETS系统中成功应用,并取得了良好的效果。     

装配仿真技术应用研究

借鉴国外发动机行业装配仿真的先进经验,结合沈阳黎明发动机厂的实际情况,以Teamcenter作为装配工艺I~tPLM平台,应用Siemens PLM Software的装配仿真软件,研究解决航空发动机装配过程的装配可行性问题。对装配可行性仿真需要建立支持发动机制造的数字化仿真环境,包括发动机零件产品数模、标准件和工装数模等;按照发动机装配单元,确定装配流程,建立装配仿真环境,检验工装夹具的可用性,降低工装设计的返修率,开展装配可行性仿真分析的试点应用。本文将重点阐述装配仿真的方案思路和关键技术。     

航空发动机低压涡轮数字化装配仿真

通过基于三维数字化模型的装配工艺仿真技术,实现基于航空发动机低压涡轮模型在可视化的数字环境中的装配路径规划、装配分析和装配仿真,以验证产品的可装配性及其工艺过程,从而能及时发现产品设计和工艺规划中的缺陷与错误,从而进行改进。民用航空发动机数字化装配仿真分析研究,为下阶段仿真技术研究的体系化与标准化建设奠定了基础。     

装配仿真技术应用研究

正借鉴国外发动机行业装配仿真的先进经验,结合沈阳黎明发动机厂的实际情况,以Teamcenter作为装配工艺的PLM平台,应用Siemens PLM Software的装配仿真软件,研究解决航空发动机装配过程的装配可行性问题。对装配可行性仿真需要建立支持发动机制造的数字化仿真环境,包括发动机零件产品数模、标准件和工装数模等;按照发动机装配单元,确定装配流程,建立装配仿真环境,检验工装夹具的可用性,降低工装设计的返修率,开展装配可行性仿真分析的试点应用。本文将重点阐述装配仿真的方案思路和关键技术。     

基于离散时间最优控制的航空发动机装配序列规划

为实现航空发动机维修差错的控制,采用基于优先约束关系的装配子网对发动机部件装配序列建模. 在给定的装配评价准则下,将装配序列规划问题转化为最优变迁激发序列问题. 引入离散时间的 Pontryagin最小值原理(DTPMP),将极小化哈密顿函数这一全局优化的必要条件作为求解零部件装配序列的启发信息 .为避免潜在死锁,给出了最优变迁激发序列算法. 最后对最优装配序列规划算法的分析显示,该算法有多项式时间的复杂度.

     

航空发动机装配数字化系统研究

研究并开发了一个航空发动机装配数字化系统(assembly digitalization system,ADS),该系统采用面向对象系统分析和分层思想进行了系统框架设计和装配信息建模.对于装配数据处理、系统同ERP、CAPP系统的数据交互和接口实现,提出了一种统一和简化的方法.该系统实现了装配工艺的三维可视化、装配任务管理以及装配履历表管理.系统应用表明,ADS系统在航空发动机装配数字化管理中是成功和有效的.     

不确定环境下的航空发动机装配线适应性调度方法

航空发动机装配是航空发动机制造过程的关键环节,其工序多,流程复杂,生产过程中扰动频发,如装配时间波动、不合格返工等.针对不确定环境下的航空发动机装配线的调度问题,提出一种基于门控循环神经网络(GRU)的适应性调度方法.该调度方法包含扰动识别和调度规则调整两个部分:扰动识别模块以滑动时间窗口为周期,利用GRU神经网络进行渐近型扰动的识别;调度规则调整模块以扰动识别的结果为触发,通过构建基于GRU神经网络的调度规则决策模型,输出适配当前生产状态的新的调度规则,用以指导生成更新的调度方案.最后,以某航空发动机装配线为研究案例,对所提出适应性调度方法进行验证分析.对比实验结果表明,所提出方法能够有效提升装配线的设备利用率、日均生产率等性能.     

知识化制造环境下航空发动机装配线调度及自重构

航空发动机装配工序数量多、工序间装配约束复杂. 当产品需求变化时, 人工调整存在响应速度慢、装配效率低等问题. 以最小化产品完工成本、工序提前期惩罚成本及班组重构成本加权和为目标, 建立了航空发动机装配线调度和装配班组自重构优化模型. 提出一种新的基于工序局部最优排序的分解算法, 将调度问题分解为单个装配组上工序顺序优化问题. 设计了一种工序后向插入搜索策略. 最后提出装配线调度及自重构集成优化算法. 通过数值试验,验证了模型与算法的有效性.     

面向航空发动机装配线的知识化制造系统重调度和自重构

为了解决航空发动机装配过程中存在的不确定返工问题,建立了面向航空发动机装配线的知识化制造系统(knowledgeable manufacturing system,KMS)重调度和班组自重构优化模型,提出装配线重调度及自重构集成优化算法.在算法调度层,证明了以加权完工成本为优化目标的工序排序性质,并对工序进行初始排序.定义了3种邻域结构,用变邻域搜索(variable neighborhood search,VNS)对工序在并行装配组上的指派问题和调度问题进行优化.在重构层,在不违背装配组装配技能约束的前提下利用装配线负载平衡原则对装配班组进行配置,并采用禁忌搜索(tabu search,TS)对班组配置进行优化.仿真实验结果表明了模型与算法的有效性.     

基于MES的发动机装配生产线管理系统的开发

国内发动机装配企业为适应经济全球化发展,需要通过应用MES(Manufacturing Execution System)来优化生产管理,提高其市场竞争力.结合某发动机装配企业MES开发应用要求,采用.NET开发B/S应用系统,详细叙述在ASP.NET平台上的C#应用程序设计、开发过程及关键技术,包括SQL Server 2000 数据库技术、ADO.NET技术和MES技术等.该系统已经实际运行,并通过技术鉴定,达到设计要求.     

某高速铝合金发动机装配测试关键技术应用研究

该文重点对某10000r/min高速铝合金发动机研制过程中的关键技术进行了介绍,对发动机核心部件的制造、装配与测试的关键要素与控制环节进行了说明,同时对发动机测试过程中的故障进行了实例分析。     

面向航空发动机装配管理的动态表单系统研究

针对航空发动机装配生产中使用大量表格的特点,提出了动态表单解决方案,研究了各种表格数据的结构化存储技术,实现了装配过程的数字化管理。对基于表单的发动机装配流程进行建模,分析了表单的结构,建立表单的通用模型。使用面向对象技术,设计了表单系统的关键类,基于关系数据库设计了表单的结构化存储方案。设计了表单引擎,实现了表单数据的解析和结构化查询。最后结合发动机装配流程,应用该系统实现了装配过程的数字化管理。     

基于DELMIA的发动机装配过程可视化仿真

为实现发动机的虚拟装配,用反装思路,通过DELMIA创建某汽油机拆卸路径来仿真装配过程.将产品开发过程中的产品设计和工艺设计2大重要环节在统一的软件平台上进行并行设计;在三维设计条件下,能利用DELMIA的数字化制造工艺（Digital Process of Manufacturing,DPM）与DELMIA工艺工程师（DELMIA Process Engineer,DPE）的数据交换提前安排制造计划.该方法可以实现生产、工艺与制造资源的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本.     

发动机装配仿真教学软件的设计与实现

为帮助学生经济、有效地学习发动机装配知识和技能,基于Solidwlorks和Authorware开发出一套发动机装配的教学仿真软件,实现对发动机装配教学的计算机仿真。对软件的设计思想、结构、流程和界面设计进行阐述,并介绍开发软件所用的主要技术。     

交互式拆卸引导装配路径规划方法研究

在分析研究虚拟装配中的装配路径生成办法的基础上,根据实际需要提出了以交互式拆卸引导的装配路径规划方法的装配路径规划优化算法.算法主要通过人机交互的方式,记录零部件在拆卸过程中不同状态下每一步关键点的位置姿态信息.根据装配过程是拆卸过程反演的原则,通过“拆卸引导”形成零部件的装配路径,经过多次人机交互调试最终实现装配的最优路径.该算法的目的是生成无碰撞、无干涉的优化装配路径,从而实现虚拟环境中零部件更快捷、有效地装配.     

基于语义识别的虚拟装配运动引导研究

目前的虚拟现实交互方式尚难以保证用户在虚拟装配过程中对零件的运动进行精确控制.通过语义识别捕捉虚拟装配过程中用户交互意图,进行装配零部件的运动引导与精确定位,使得用户能够在虚拟环境中自如地、准确地进行装配定位.从装配语义元的空间位置属性匹配、空间方向属性匹配、类型属性匹配与参数属性匹配4个方面进行装配语义的识别.从装配语义的角度识别装配意图,将虚拟装配系统对装配关系的识别从几何体素层次提高到装配任务层次.相关方法在虚拟装配系统的研究与开发中得到实现,并应用到汽车发动机部分零部件的虚拟装配中.