基于全息工作流网的产品协同开发过程建模

结合产品协同开发过程的集成性、复杂性、动态性和层次性等特点,通过对目前协同产品开发过程建模方法的分析和研究,指出了各自的优缺点,并在此基础上提出了全息工作流网的建模方法及其相应的分析技术和仿真算法.全息工作流网通过扩展工作流网组成元素的内部结构,丰富了模型的信息量,集成了产品开发过程的时间、资源、组织等信息,提高了模型的可读性、动态性和层次性,并能够更有效地支持模型的分析、优化和仿真.最后通过实例验证了该方法的可行性.     

工序加工时间不确定的柔性作业车间重调度算法

针对工序加工时间不确定的柔性作业车间重调度问题,以最小化最大完工时间和最小化机器总负荷为目标,利用区间数表征加工时间不确定性,采用泛灰数实施作业调度,引入EDQS重调度触发机制和滚动窗口优化策略,设计了关键工序集的构造规则;采用改进的NSGA-Ⅱ算法优化关键工序集和SPT规则调度非关键工序集,从而实现完全工序集的调度。引入Hypervolume指标维护进化种群,在保证Pareto最优解集收敛性的同时维持了群体多样性,以泛灰数序关系确定最优调度方案。仿真实例不仅证明了基于工序加工时间不确定的柔性作业车间重调度算法的可行性和有效性,而且证明该方法能够及时响应不确定性因素扰动。     

面向物联网的复杂产品装配过程监控体系研究

针对离散制造业由于工艺复杂、生产过程信息多源异构等引起的生产过程管理问题,在车间生产管理系统中引入物联网技术,提出了一种基于物联网技术的装配过程监控体系,并对装配过程监控功能的实现方法进行研究。利用物联网技术对生产过程中多源异构数据进行采集、分析、处理达到对生产过程的全面、实时监控。该监控体系在某汽车发动机装配现场应用结果表明,生产效率和装配质量得到明显的改善,验证了该监控体系的有效性和可行性。     

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。     

基于Pareto优化的离散自由搜索算法求解多目标柔性作业车间调度问题

针对多目标柔性作业车间调度问题搜索空间的离散性和求解算法的收敛性,提出一种基于Pareto优化的离散自由搜索算法来求解多目标柔性作业车间调度问题。在建立基于Markov链数学模型的基础上,证明了算法以概率1收敛;引入首达最优解期望时间来分析算法收敛速度,并分析了算法时间复杂度。采用基于工序排序和机器分配的个体表达方式,在多目标柔性作业车间离散域,利用自由搜索算法在邻域小步幅精确搜索和在全局空间大步幅勘测进行寻优;通过自由搜索算法自适应赋予个体各异辨别能力和Pareto优化概念来比较个体优劣性,不仅保留优化个体,而且使个体寻优方向沿多目标柔性作业车间调度问题Pareto前沿逼近。通过对搜索过程中产生的伪调度方案进行可行性判定,以确保调度方案可行。采用10×10FJSP和8×8FJSP问题的实例进行寻优测试,验证了所提算法的可行性和有效性。     

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。     

产品开发过程与数据集成管理模型的研究

针对目前产品开发过程管理与产品数据管理相互独立,无法实现无缝集成的问题,提出以产品开发过程链为主线,产品配置为辅线,建立产品开发过程中的文档与产品配置之间的映射关系,实现开发过程与产品数据的无缝集成.分析了产品开发过程中的人员、过程、资源等主要元素,建立了各对象模型,建立了面向对象的产品开发过程与产品数据的集成管理模型.