飞机总装脉动生产线仿真与优化研究

生产线规划是生产线建设的重要过程,利用仿真方法预先评估生产线规划方案,可以优化并解决生产线建设过程中的隐藏问题。针对飞机总装脉动生产线建设需求,利用生产线仿真技术对生产线进行了建模及仿真,对生产线的产能、生产节拍及资源等进行了定量分析,找出了原有规划方案中存在的问题,并提出了针对性的优化方法,在此基础上对优化方案的合理性进行验证。结果表明,优化后的生产线可以满足预期节拍要求,资源利用更充分合理,生产线整体运行更加均衡,为飞机装配线的建设提供了参考。     

开槽填充黏弹性材料对圆锯片振动的影响分析

为了揭示开槽填充黏弹性材料对锯片振动特性的影响规律,分别对无槽及开槽填充材料两种锯片模型的阻尼以及动态响应特性进行比较研究.首先,基于模态应变能法计算锯片模态阻尼比,利用Rayleigh阻尼表征模型结构阻尼,获得2种锯片模型的模态阻尼常数;然后,建立锯片有限元瞬态动力学分析模型,得出2种锯片模型的振动响应及衰减历程曲线,分析开槽填充材料对锯片振动的影响;最后,针对2种锯片进行试验模态分析,获得振动响应曲线,对比数值分析结果与试验数据曲线,两者吻合良好,证明了有限元数值分析的可靠性.结果表明:在相同的动力学条件下,开槽填充材料会显著降低锯片上质点的振动速度,缩短锯片振动的衰减历程.研究结果为开槽低噪声锯片的结构创新设计与开发提供了有效的理论依据.     

面向复杂作业车间的交互式两级调度方法

针对边界不确定和具有决策偏好的大规模复杂作业车间调度问题,提出以第1级为交互式约束设置求解,第2级为优化求解的两级调度求解策略.在第1级调度中研究交互式约束满足的基于优先级快速调度构建算法,作为支持决策者交互式约束调整的快速响应求解方法.在第2级调度中以基于优先级的快速调度构建算法为基础,研究以优先级为决策变量的智能优化搜索算法,作为满足第1级调度中的交互式约束的改进优化求解.该方法较好地融入了决策者的经验知识和偏好,同时结合优化搜索求解算法,使得在满足决策者偏好的基础上进一步改进调度求解质量,增加调度求解结果的可信度,在实际应用中取得良好的应用效果.最后,通过一个案例对该两级调度求解策略的过程进行描述,并对所提出方法的有效性进行阐述.     

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.     

圆锯片横向再生颤振模型及计算

通过分析圆锯片切割工件横向振动情况,得出横向再生切削力表达形式。基于Kirchhoff线弹性板理论建立圆锯片横向再生颤振方程式。利用伽辽金法对横向颤振方程进行变换,得出以各阶振型分量为变量的延迟微分方程组,并用状态变量形式表示延迟微分方程组。通过延迟微分方程组状态变量表达形式编写MATLAB函数来描述圆锯片切割系统横向再生颤振的动态模型,调用dde函数求解各阶振型分量随时间的变化关系,从而得出圆锯片横向再生颤振响应。     

飞机导管智能生产线设计

为了改变飞机导管零件制造过程中传统的取样制造模式,以自主研发的智能管控系统联通制造过程所涉及的设备、人力等资源,设计一条飞机导管智能生产线。导管智能生产线以导管数字化模型为制造依据,导管数字化模型是驱动生产线的上料、下料、弯管、清洗、切割、焊接、端头加工、检测全过程的唯一数据源,通过以太网联通设备硬件实现信息流通,生产线上的产品数据和生产过程数据通过信息层和物理层的交互,实现导管生产全过程横、纵双向的数字链传递。在信息层,导管智能生产线主要对生产计划、资源管理、运行控制、状态监测和统计分析等主要业务流程进行管理和控制,将数据以指令的形式传递至物理层。在物理层,生产线执行下料、弯管、切割、焊接等工序和物料配送等物理业务流程,以工业机器人实现物料的自动流转,产生的数据传递至信息层,形成闭环。实际生产线仿真实验结果显示,导管智能生产线能够实现飞机导管零件制造过程中切割、焊接、清洗、检测、物料配送全过程的数字链接,优化生产线布局,提高导管零件制造精度与一致性,提升设备使用率和准时交付率,实现智能化、精益化管理。