机械产品再制造装配过程动态工序质量控制系统

针对机械产品再制造装配过程经常会发生多种质量问题,将机械产品再制造装配过程特点作为基础,制定合理的机械产品再制造装配过程动态工序质量控制模式。利用该模型,组建机械产品再制造装配过程动态工序质量控制系统,从而对动态工序质量控制模式的可行性与稳定性进行验证。     

面向再制造复杂机械产品装配过程的质量控制点公差带在线优化方法

为提高再制造零部件利用率并提升再制造复杂机械产品的装配精度,提出了一种面向再制造复杂机械产品装配过程的质量控制点公差带在线优化方法。在分析再制造复杂机械产品装配特点的基础上,对关键工序的质量控制点公差带进行细粒度划分;从装配精度角度出发,综合考虑装配过程中的质量损失和成本差异,以尺寸链为约束,构建了公差带优化模型,并研究了基于遗传算法的模型求解过程;在此基础上,提出了基于历史数据的正向推理模式,以及基于装配实时信息的逆向推理模式,推导出装配优化方案集并对车间异常情况作出及时响应;最后,开发出再制造发动机装配过程在线质量控制系统原型,验证了该方法的可行性和有效性。     

面向发动机装配过程的质量门控制系统研究

针对发动机装配过程在线质量控制问题,在分析发动机装配过程质量控制特点的基础上,提出质量分析-诊断-预测-调整于一体的面向发动机装配过程动态质量门控制模式。依据该模式,给出了面向发动机装配过程动态质量门控制系统的体系结构和功能模型。详细分析了在线装配质量分析技术、基于BP神经网络的装配质量诊断技术、基于灰色关联分析法的装配质量预测技术等关键使能技术。以某汽车发动机公司的汽油发动机装配过程为例,开发了面向发动机装配过程动态质量门控制系统,验证了该发动机装配过程质量控制模式的可行性和有效性。     

面向质量目标的再制造复杂机械产品装配分组优化配置方法

为提高再制造机械装配精度和装配质量稳定性,提出一种面向再制造质量目标的复杂机械产品装配分组优化配置方法。分析复杂机械再制造装配生产的特点,建立面向再制造质量目标的复杂机械产品分组优化配置方法总体架构;在质量公差精度分级和极值法尺寸链约束的基础上,结合质量损失-公差函数和装配成本函数,在保证质量和成本最小化的目标下,构建面向再制造质量目标的复杂机械产品装配分组优化约束函数,并给出基于模拟退火遗传算法的模型运算过程,求解出动态规划优化配置方案,规范化标准化装配过程,减少再制造装配过程不确定性,确保再制造产品质量;通过某再制造发动机装配过程实例验证该方法的可行性和有效性,为提高复杂机械产品再制造装配质量提供一种切实可行的解决方案。     

再制造复杂机械产品装配过程在线质量异常诊断

在不确定的环境下,如何有效实现复杂机械产品再制造装配过程质量异常诊断是再制造企业质量控制面临的难题。基于此,在分析再制造复杂机械产品装配过程质量控制特点基础上,提出一种基于模糊异常诊断Petri网的再制造复杂机械产品装配过程质量异常诊断方法。该方法运用模糊理论建立了过程质量异常与异常源之间的映射关系,结合Petri网图形化描述了过程质量异常产生和传播机理,并通过模糊推理规则实现了装配过程质量异常诊断。以某再制造企业发动机装配过程为例,验证了方法的可行性。     

基于装配偏差度的复杂机械产品再制造质量优化方法

为提高复杂机械产品再制造质量可靠性与稳定性,提出了基于装配偏差度的复杂机械产品再制造过程质量优化方法。综合考虑再制造过程装配偏差的形成原因及传递机制,构建了再制造过程装配偏差度函数。通过对相关质量控制域的划分,描述了基于装配偏差度的再制造质量优化判断条件及方法,并用模拟退火遗传算法求解装配偏差度在线优化模型,实现了对复杂机械产品再制造装配质量的优化。最后以某型主减速器主锥再制造总成装配过程为例验证了该方法的可行性和有效性。     

复杂机械产品装配过程质量门监控系统与关键技术

为及时甄别出复杂机械产品装配过程中的质量问题,提出一种质量门监控系统。分析了复杂机械产品装配流程及特点,提出装配过程质量门控制方法,并定义了质量门的内涵。研究了装配过程质量主动控制的体系架构,构建了一套使能装配过程质量控制的系统和关键技术,包括质量门资源标识和主动感知技术、质量门监控和数据采集技术、基于分层推理的专家知识系统、基于状态空间模型的装配误差分析技术、动态工序能力分析、基于粒子群优化算法的误差逆传播神经网络的分层装配性能预测、基于机器视觉的防误技术。应用J2EE构架开发了某型发动机的装配过程质量门监控系统,验证了该方法的可行性和有效性。     

面向汽车发动机装配过程质量控制系统研究

为解决汽车发动机整体装配过程在线质量控制问题,在分析发动机装配工艺路线特点的基础之上,结合当前工业技术,开发面向发动机的装配过程质量控制系统（APQCS）。该系统从发动机装配过程质量形成全过程的角度出发,以发动机的装配质量形成过程为主线,质量信息的采集、传输、分析处理以及反馈控制为辅助技术路线,实现了发动机装配过程的质量在线控制。以某汽车公司生产的四缸汽油发动机为例,通过应用该系统,验证了系统的有效性以及可靠性。     

面向机械产品装配过程的在线故障诊断策略研究

针对机械产品装配过程扰动因素复杂众多、在线故障诊断机制响应不及时的问题，提出了一套面向机械产品装配过程的在线故障诊断策略。首先通过数据采集终端对装配过程信息的实时动态采集分析，构建装配过程故障实时状态模型；然后建立了融合故障树分析技术的专家系统诊断机制，并运用控制图对故障源持续关注，从而实现对机械产品装配过程故障的实时在线诊断。通过实例验证，该策略使得车间技术人员能够及时掌握和有效处理装配过程故障事件，提高了对装配过程的精益化控制。     

面向网络化制造的智能工序质量控制系统

针对于复杂多变的网络化制造环境,如何有效解决动态多变的质量波动监控、波动异常诊断分析与适时的工序调整是网络化制造企业实施工序质量控制过程中面临的难题。基于此,提出质量预防—分析—诊断—调整于一体的面向网络化制造的智能工序质量控制模式,给出其功能体系结构。该模式综合运用相似制造论、统计过程控制、神经网络等理论与技术,建立智能工序质量控制系统。详细分析智能工序质量控制过程中的基于相似工序的工序质量在线分析、基于Elman网络的工序质量诊断、工序质量调整专家系统等关键使能技术。以某重型企业重型产品为例,应用JSP+Servlet的开发模式、Java与Matlab的网络功能接口开发了原型系统,验证该智能工序质量控制模式的有效性与可行性,从而为工序质量控制系统实现网络化、智能化、自动化奠定基础。     

基于Petri网的机械产品装配过程中的质量门控制方法

为了解决机械产品装配过程中有质量缺陷的在制品不断向下游工序流转的问题,提出了一种基于面向对象Petri网的质量门(Quality Gate,QG)控制方法。通过分析机械产品装配过程中产品质量的影响因素,建立了质量门监控的校验标准;在此基础上给出了质量门控制策略,以实现对在制品装配质量的在线控制;运用基于面向对象Petri网的方法,建立了质量门控制策略运行的模型,旨在及时发现装配过程中的缺陷品,减少返工成本。最后,以主减速器装配过程中选垫工序的质量控制为例,验证该方法的有效性和可靠性。     

不确定环境下再制造发动机曲轴轴向间隙优化控制

再制造发动机曲轴轴向间隙既是影响再制造发动机性能的重要因素,也是不确定环境下再制造发动机装配过程质量控制的难点。以再制造发动机装配过程中曲轴轴向间隙优化控制为研究目标,分析不确定环境下再制造发动机曲轴轴向间隙影响因素,并构建基于信息熵的装配尺寸不确定测度模型,进而研究再制造发动机装配过程中曲轴轴向间隙质量耦合内在关系;在确保再制造发动机曲轴轴向间隙装配尺寸熵不大于新品的前提下,通过数学公式推导出再制造曲轴第一轴颈宽度和缸体轴承座宽度分级选配尺寸公差宽放系数;提出基于分级选配的再制造发动机曲轴轴向间隙优化控制方法;通过某再制造发动机企业的实例验证了该方法的有效性和可行性。     

基于互信息和博弈论的复杂机械产品装配质量控制阈在线优化方法及应用

为提高复杂机械产品的装配精度和装配稳定性,提出一种基于互信息和博弈论的复杂机械产品装配过程质量控制阈在线优化方法。在分析复杂机械产品装配特点的基础上,基于互信息表征了装配质量控制点之间的耦合关系,建立了装配质量稳定性测度模型。为保证装配精度,以装配成本(质量损失成本和装配调整成本)最小化为目标,阐述了装配成本与控制阈的关系。将装配稳定性、装配成本要素之间的冲突问题转化为数学模型,基于博弈论方法进行冲突消解,获得最优装配质量控制阈。以模型发动机缸盖螺栓拧紧为例,设计开发了装配质量控制阈优化系统,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于面向对象Petri网的再制造装配过程质量控制方法

针对再制造零部件的不确定性引起的再制造装配质量控制困难的问题,提出了一种基于面向对象Petri网的再制造装配过程质量控制方法,能够对再制造装配过程进行预测和反馈控制;并以再制造发动机曲轴飞轮组装配过程为例,将再制造曲轴的关键质量属性数据输入Petri网模型,对再制造发动机装配中曲轴飞轮组的平衡性进行预测和反馈控制,实例验证表明了方法的有效性和可行性。     

面向变速箱装配过程的在线质量控制方法研究

为提高变速箱装配精度和装配质量稳定性,提出了变速箱装配过程在线质量控制方法。建立了变速箱装配过程在线质量控制模型,通过质量特性数据短期预测、预测质量异常模式诊断和工序质量在线调整实现在线控制的目的。以某汽车企业变速箱装配过程为例,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法

为提高复杂机械产品的装配精度和装配质量稳定性,提出一种基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法。对关键工序的质量控制点公差带进行细粒度划分;从装配精度角度出发,引入田口工序能力指数构建质量损失—公差函数;综合考虑装配过程中两种作业(基本作业和辅助作业)类型的时间调整损失,建立装配时间调整费用—公差函数;在上述两函数的基础上,通过加权聚类建立装配损失—公差函数模型,以描述质量控制点的总损失与公差的关系;构建基于最短路径的公差带在线优化模型,将装配损失—公差函数作为权函数,以最小损失为目标进行搜索,实现对后续质量控制点公差带的在线优化。以某型发动机缸盖螺栓拧紧过程为应用实例,验证了上述方法的可行性和有效性。     

基于混合粒子群算法的复杂机械产品装配质量控制阈优化方法

为提高复杂机械产品的装配精度和服役安全性,提出一种多载荷作用下的基于混合粒子群算法的复杂机械产品装配过程质量控制点控制阈优化方法。分析复杂机械产品装配及服役的特点,定义关键质量控制点的多载荷影响因子;综合考虑装配质量损失成本和装配时间调整成本,建立基于多载荷影响因子的关键质量控制点装配损失-控制阈函数,揭示了质量控制点总损失与控制阈的关系;在保证装配精度的情况下,以总成本最小化为目标,构建多载荷影响因子的装配质量控制阈优化模型,并给出了基于混合粒子群算法的模型求解过程。最后以某型发动机的缸盖拧紧过程为例,将基于多载荷影响因子的模型求解出的产品装配方案结果与应用该方法之前装配结果做了对比分析,结果表明该方法能够显著提高装配质量及服役安全性能,为复杂机械产品装配质量控制阈优化提供了一种方法。     

基于蚁群算法的工程机械再制造优化选配方法研究

针对工程机械再制造装配效率低、装配精度差以及不匹配零件较多等问题,提出一种面向再制造的优化选择装配方法。分析工程机械再制造不确定性因素和装配质量的影响因素,构建了基于多元质量损失函数和装配偏差度的数学模型;同时针对再制造装配在满足装配精度的条件下应减少不匹配零件的剩余和尽可能优先使用重用件、修复件的特点,提出装配成功率和再制造资源利用率两个新的选配质量评价指标,建立以装配精度和再制造资源利用率为目标的综合选配模型。根据再制造选配模型的特点,改进蚁群算法的信息素更新方式,设计启发信息函数,以便输出较优的装配组合方案,减少再制造过程中不确定性因素对装配质量的影响。通过某发动机曲柄连杆机构的装配实例验证了该方法的可行性和有效性。     

“因件制宜”再制造装配过程控制方法

为了提升不确定环境下的再制造装配质量,在分析再制造装配与原始制造装配差异的基础上,提出一种"因件制宜"再制造装配过程优化控制方法;以再制造零部件的不确定性特征为输入,再制造装配工位操作补偿值为输出,构建了基于反向传播神经网络的再制造装配过程耦合模型,实现对再制造装配工位进行"因件制宜"的操作指导,保障再制造产品质量。将本方法集成在再制造发动机装配车间制造执行系统中,验证了所提方法的有效性和可行性,为再制造装配过程控制的精准化和实时化提供了理论和方法支持,也为再制造产品可靠性和服役安全性提供了技术支持。     

基于机器视觉的机械产品装配系统在线作业方法

针对应用机器视觉对促进制造业发展所具有的重要现实意义,在分析机器视觉在制造业应用模式的基础上,以机械产品装配作业为研究对象,设计了基于机器视觉的机械产品装配系统在线作业体系架构,定义了机械产品装配系统在线作业视觉因子集及其图像处理算子。构建了面向机械产品装配作业过程的视觉集成应用基于知识的面向对象Petri网模型,其中知识规则赋予模型中的决策变迁智能行为,主要用于解决模型中的算法失效与系统死锁问题。以某型号变速箱阀体装配工艺为例,基于HALCON视觉开发环境进行了原型系统开发,验证了该方法的可行性和有效性。