复杂机械产品生产单元的组织改造

企业的精益化改造是企业成功信息化的关键因素,而生产系统组织的精益化是最根本的问题。以人为本的机械产品精益组织的特点是细胞化、自管理及团队协作。相应的设计改造过程是一个长期持续的改进过程。从设计原理、步骤到设计结果举例,结合国内航空实践,详细描述生产系统组织改造的方法,具有现实意义。     

基于物料约束关系的制造信息质量评价方法

为评价制造信息质量.进而提高企业的经营质量,定义了制造信息和制造信息质量,将信息质量定义为事物、时间、空间、状态、来源、载体和表达方式等七个信息结构要素的函数.以事物、时间、空间和状态要素为制造信息质量评价的核心内容,建立了给定空间要素条件下的物料约束关系.以工作中心物料约束关系为基础,根据工作中心对应产出物料的实际投料与理论投料之间的比值分布特性,提出了基于统计过程控制的制造信息质量的评价方法.实践结果证明,该方法可以相对客观准确地评价制造信息质量.     

基于粒子群优化算法的制造单元聚类研究

为实现敏捷制造环境下资源的优化重组,降低生产过程的复杂性,提高效益,提出了敏捷制造系统资源自组织多级主协调控制结构和制造单元自组织模型,并在满足约束的前提下,建立了以总加工成本最小为目标函数的制造单元重构数学模型.采用具有计算简单、鲁棒性好、并行计算等优点的粒子群优化算法,对制造资源进行聚类研究.通过具体实例,验证了该方法的有效性,为解决此类问题提供了一种新的思路.     

基于制造资源能力的装夹工艺分层设计技术

为发展创成式的计算机辅助工艺设计,研究了计算机辅助工艺设计系统中工件装夹规划的自动生成算法.基于扩展有向图,建立了零件的公差信息和基准-加工特征关系的数学表示模型,基于公差分析和制造资源能力模型,建立了从单件层到多件层的工件装夹工艺生产算法.该数学模型和算法可自动识别工件的加工特征、装夹基准,并根据制造资源能力和公差分析对装夹进行优化分组,实现装夹分组对工件加工精度的影响最小化,进而生成装夹规程.最后以实例证明了该方法的可行性.     

An efficient ant colony optimization system for the manufacturing cells formation problem

An ant colony optimization (ACO) scheme for the manufacturing cells design problem is proposed, which uses a tight eigenvalue-based bound to guide and accelerate the search. This feature is combined with a good initialization procedure and with ideas from successful ACO implementations in other areas, to achieve efficiency and reliability with the minimum structure and set of parameters. The resulting algorithm produces most promising results for medium to large size problems, with negligible computational effort.     

基于约束理论的制造单元管理与控制研究

综述了基于约束理论的制造单元管理与控制问题。首先,从瓶颈辨识、瓶颈／非瓶颈调度、缓冲、批量、物料投放控制等方面系统阐述了国内外研究现状;然后,依据研究现状导出当前需要研究的问题;最后,针对我国国情,指出了今后应从指标体系建立、约束理论科学量化研究、系统集成方式和系统实现技术等4个方面进行重点研究,并就其中的关键问题进行了讨论。     

Discussion on advanced manufacturing

Advanced manufacturing consists of continuity of manufacturing, its broad sense, and the core of the manufacturing process. The technology of continuous manufacturing is discussed according to both historical and modern perspectives. The relationship between human development and manufacturing technology is also discussed. Manufacturing is a continuously evolving topic. It is not only the foundation and means of imagination, conception, the science, and the technology of material change, but also the expression of national economy, national defense, and the support industries. The broad sense of manufacturing theory, which extends the concept of manufacturing, is an important development in the 20th century. The sense is analyzed in connection with design, material forming theory, synthesis of manufacturing technology, manufacturing modes, life cycle of product, hardware and software, and support environment, etc. At the same time, the core action and the development of the theory and technology of process is also discussed. At the end of this paper, the development directions of mechanical manufacturing science and technology are mentioned.     

建材装备制造企业数字化管理平台设计与实现

针对建材装备制造企业产品制造过程中的信息化管理问题,在分析企业制造过程信息业务流程的基础上,构建了基于制作流、物料流和资金流的信息化管理三大主线,提出项目主导下的多层次视图进度监控模型和基于内控指标的资金流多级预警模型,并针对数字化管理平台下多主体制造过程的信息协同,给出了基于数据传输中间件的数据集成和基于权限与重构的流程重组等关键技术和实现方法。开发了针对建材装备制造企业的数字化管理平台并进行了工程应用,验证了方法的可行性。     

制造信息化的分析与研究

论述了制造信息化的内涵、现状、存在的问题和对我国制造业的影响，认为制造信息化主要是指产品设计、制造及底层设备的信息化，隶属于制造业信息化范畴，进而提出制造信息化应该与管理、决策信息化等协调发展，才能推进制造业信息化。并且描述了一个建立在制造信息化基础上的未来智能工作场模型，其具有软硬件方面的快速可重构性，以知识的挖掘、应用、革新作为驱动制造、装备智能化和高效率工作的内在机制，能形成多个车间、工作场间信息的双向流通。     

快速扩散制造环境下制造资源选择技术研究

为解决武器装备变批量生产问题,基于信息技术和网络技术,提出了快速扩散制造问题,并对网络化制造与快速扩散制造进行了差异性比较.从制造成本、时间、质量、服务和能力等方面,将制造资源选择评价指标分为时间性指标、成本性指标、历史性指标、总体性指标、资源状态指标、制造能力指标六大类,并构建了制造资源选择综合评价体系.最后应用层次分析法与灰色关联理论相结合的制造资源选择策略和实现算法,并以某飞机关键复杂零件制造任务为例,介绍了基于灰色关联理论的制造资源快速选择过程与方法.     

基于小批量生产的统计过程质量控制研究

分析了在小批量生产环境下实施统计过程质量控制存在的问题,对过程质量特征数据服从正态分布的生产过程,给出了基于概率积分变换理论的控制过程均值、过程方差的标准化控制图的方法,实现了对小批量生产过程的实时控制.     

制造工艺核心论

从历史和现代的角度论述了制造技术的永恒性,阐述了人类发展和制造技术的密切关系。制造技术是一个永恒的主题,是设想、概念、科学技术物化的基础和手段,是国家经济与国防实力的体现,是国家工业化的支柱产业和关键。广义制造论是20世纪制造技术的重要发展,亦称之为“大制造”,它体现了制造概念的扩展,从制造设计一体化、材料成形机理的扩展、制造技术的综合性、多样化的制造模式、产品的全生命周期和丰富的硬软件工具、平台和支撑环境等多个方面分析了制造技术的广义性。同时重点论述了制造工艺技术的核心作用和现代制造工艺理论及技术方面的发展。最后提出了机械制造科学技术的重点发展方向。     

基于函数化描述的机械制造工艺碳排放特性及其应用

为降低机械制造业的二氧化碳排放量,分析了机械制造工艺碳排放源,建立了机械制造碳排放特性函数,并列举了包括车削、砂型铸造、CO2气体保护焊、自由锻等典型机械制造工艺碳排放函数,实现了工艺的物料碳排放、能源碳排放、过程碳排放特性函数化描述,用于识别和量化评估工艺的各类碳排放;利用案例进行了碳排放函数应用研究,指出结合碳排放函数,通过工艺方案选择、工序规划可有效减少机械制造过程的碳排放量。     

基于快速原型的硅橡胶模具快速制造技术

介绍了快速原型制造技术的主要方法、基本原理及主要应用领域,详细地描述了以叠层实体原型为母模快速翻制硅橡胶模具的制造工艺及其相关的技术细节。     

基于云制造的节水装备制造服务平台研究

为提高节水装备制造行业信息化发展水平,针对当前节水装备企业迫切需要改变生产模式、提高产品研发能力的需求,利用云计算、物联网等技术,结合云制造服务模式,构建了节水装备产品云制造服务平台的总体框架,分析了其体系结构,对节水装备云制造服务平台的资源描述方法和运行流程进行了介绍.     

Management of product variety in cellular manufacturing systems

In today’s markets, non-uniform, customized products complicate the manufacturing processes significantly. In this paper, we propose a cellular manufacturing system design model to manage product variety by integrating with the technology selection decision. The proposed model determines the product families and machine groups while deciding the technology of each cell individually. Hedging against changing market dynamics leads us to the use of flexible machining systems and dedicated manufacturing systems at the same facility. In order to integrate the market characteristics in our model, we proposed a new cost function. Further, we modified a well known similarity measure in order to handle the operational capability of the available technology. In the paper, our hybrid technology approach is presented via a multi-objective mathematical model. A filtered-beam based local search heuristic is proposed to solve the problem efficiently. We compare the proposed approach with a dedicated technology model and showed that the improvement with the proposed hybrid technology approach is greater than 100% in unstable markets requiring high product varieties, regardless of the volumes of the products.     

基于Web服务的敏捷制造资源集成框架研究

为解决敏捷制造资源集成的若干问题,提出了一种基于Web服务的敏捷制造资源集成解决方案,主要包含企业端的制造资源提供程序和运行在Internet上的敏捷制造资源集成服务,以及制造资源搜索引擎,并运用基于本体论的制造资源建模。制造资源提供者程序首先对制造资源本体建模,然后通过制造资源访问器将其相应的Web服务发布到Internet。敏捷制造资源集成服务提供制造资源服务的注册、快速发现和集成等功能,它是统一描述、发现和集成协议的扩展;面向制造资源的搜索引擎建立在敏捷制造资源集成的基础上,提供集成的制造资源的智能化发现功能。与现有的制造资源集成方法相比,该方法不但支持跨越Internet的、松散耦合和异构环境下的制造资源集成,还支持快速的制造资源发布与发现,具有高度的可扩展性、可维护性和可伸缩性。     

基于元资源的制造资源建模方法研究

根据制造资源建模的研究现状,总结了制造资源的建模需求,并针对非线性工艺规划中的制造资源功能相似性问题,引入了元资源的概念。结合实例,详细介绍了基于元资源的制造资源建模方法和形成算法。总结了元资源建模方法的独立性、适应性和敏捷性特征,分析了当制造资源增加、减少和变更时元资源的变化。分析结果证明,元资源的建模方法有利于准确表述制造资源的多能性,有效区分了不同制造资源的功能相似单元,提高了制造系统的敏捷性。     

制造过程管理仿真技术的研究

在制造企业实施过程管理包括BPP成功率很低的情况下，寻找一种有效的分析评价工具或手段来提高制造企业实施过程管理包括BPP的成功率是制造领域所关心的热门话题之一，过程仿真作为一种新兴的技术可以用来帮助理解、分析、优化制造过程，可帮助制造企业提高实施过程管理的成功率，是制造企业实施过程管理的理想工具。本文首先系统地讨论了过程仿真和过程建模的区别，分析研究了制造过程的特点，提出了进行制造过程仿真的策略、处理方法、基本原理及一般步骤，最后结合实例分析讨论了如何在制造企业中应用现有的过程仿真技术(工具)来进行过程仿真，描述评价和改进制造过程。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模及信息集成

针对分散的网络化制造资源,研究了基于物理制造单元的网络化制造资源建模,以及基于可扩展标记语言的制造资源信息模型和信息集成方法。建立了包括物理制造单元层、工作中心层和物理设备层的制造资源组织模型,定义了包括基本信息、制造能力、物理构成、状态信息、工装信息的物理制造单元信息模型。提出了制造资源信息的可扩展标记语言建模方法,研究了制造资源信息的XMLSchema描述规范,实现对异制造资源的描述;提出了基于可扩展标记语言的异地制造资源信息集成框架,应用于面向物理制造单元资源信息动态集成的网络化可重构制造资源优化配置平台开发。