混合装配线过程平衡研究与仿真

生产过程的混合装配线平衡问题,分为在确定条件下的最小生产循环单元的静态平衡问题和不确定条件修正过后的动平衡问题.针对确定工位条件下的混装生产线,构建其静态平衡模型,分析不确定因素,并以操作工人的操作时间不确定性为例,研究时间不确定性动态平衡.利用Flexsim软件,通过仿真进行了验证.相关实验验证了上述方法和结论的正确性.     

炼钢-连铸生产调度系统建模

针对炼钢-连铸生产调度,通过扩展UML对象和消息传递机制,形式化捕述每个Agent的知识,并提升其行为控制和模块通讯能力;基于多Agent分布式建模体系,构造出炼钢-连铸生产调度系统所需的各种Agent类的静态属性和方法,及各类之间的动态交互关系,完成调度表生成、信息收集及数据分析处理,实现生产的有效调度．     

改进迭代局部搜索算法求解第Ⅰ类混流双边装配线平衡问题

基于第Ⅰ类混流双边装配线平衡具有生产品种多样性和生产过程复杂性的特点,研制了一种改进迭代局部搜索算法进行求解。在工位数量相同时引入新的二级目标,使前面工位承担更多负载,推进解的细微改进;提出基于工位的启发式解码方式,使成对工位内的负载更为均衡。在解码设计中,优先选择空闲时间较多的边作为分配操作的边,对每种产品优先选择不产生空闲时间的操作分配,然后通过最后成对工位调整策略进一步减少工位的数量。同时设计了新的改进启发式初始化和局部搜索方式,并通过参数校验验证改进的合理性。将所提解码方式与3种不同的解码方式进行对比,并将所提算法与7种不同算法进行对比,结果表明,基于工位的启发式解码优于对比解码,所提迭代局部搜索算法优于其他对比算法。     

面向球弹性碰撞实验的虚拟环境建模研究

在球的弹性对心碰撞理论基础上，系统研究面向碰撞试验的虚拟环境建模方法和体系，并用一个实例加以分析和验证．     

基于WTK的真实感虚拟环境建模方法

在基于图像和景物几何的两种虚拟环境建模方法基础上，结合WTK平台，提出以景物几何为主，强调模型的可操作性，同时将图像与景物几何相结合，增加虚拟环境真实感的建模方法，并用实例加以论证。     

第二类双边装配线平衡的混合粒子群算法

双边装配线广泛用于汽车、卡车等大型产品的装配过程中。为有效解决第二类双边装配线平衡问题(TALBP-II),提出了一种新的混合粒子群算法(HPSO)。该算法利用粒子群进行全局搜索,使用遗传算法中的交叉算子增强全局搜索,同时利用变邻域搜索进行局部搜索。结合TALBP-II的特点,提出一种解码方式,减少由于操作关系导致的空闲时间。提出工位时间判断策略,缩小搜索空间,提高局部搜索效率。实验结果表明所提出的混合粒子群算法能有效解决第二类双边装配线平衡问题。     

汽车喷漆批次重组建模与优化

焊接车间按车型组织生产,同一车型又有多种颜色。按焊接生产序列进行喷漆作业,必然导致油漆喷头的反复冲洗和频繁更换,不仅增大了生产成本,还加剧了环境污染。基于某汽车厂喷漆车间的作业现状,进行喷漆生产序列重构。采用混合整型线性规划方法,以油漆喷头更换次数最小化为目标,在缓存区入口和出口处分别建立了批次分离和批次合并的混合整型线性规划模型,并用GAMS/Cplex完成其求解。结果表明,利用该方法对车辆序列进行优化后,喷头更换和冲洗次数可减少约(68~92)%,年度可节约成本1088.64万元。     

融合学习效应和加强约束的混合模型U型装配线平衡

基于U型线的物流运输特性,提出一种新的位置编码及解析方式,来建构起能满足优先约束关系的工位与位置间的关系;基于该编码表示决策变量,描述出在装配生产过程存在的学习效应和加强约束;以工位最小化为目标,建立基于混合整型非线性规划的U型装配线平衡模型;把学习效应表达式离散化、将非线性模型线性化,降低了模型的计算复杂度,以快速有效求解。算例结果表明,所建模型可有效解决融合了学习效应和加强约束的第一类、混合模型U型装配线平衡问题。     

随机工时下柔性加工车间的鲁棒优化调度方法

为了提高柔性加工车间调度方案的可行性、保障生产过程的稳定性,提出一种鲁棒优化调度方法。引入两个不确定参数来描述随机工时的波动程度和约束条件的允许违背程度,提出随机变量服从概率分布时一般线性规划问题的鲁棒优化方法。采用该方法将含随机工时而难以求解的随机型柔性加工车间调度模型转化为确定型鲁棒对等模型。基于该模型,将随机工时融入适应度函数中,结合遗传进化的全局优化和邻域搜索的空间拓展能力研制出鲁棒调度算法,同步实现工件排序和机器分配的双重决策。案例测试表明,所提方法可以在较短计算时间内、以较小性能损失、将近95%的置信度获得当前最优解。     

基于Simulink的磁吸附机器人动力学仿真

运动平稳度是衡量磁吸附机器人工作安全性和可靠性的重要指标之一。为解决机器人平稳性运动问题,基于磁吸附机器人运动的工作原理,设计其本体机械结构,分析其在向上、向下以及悬壁面三种位姿状态下的受力状况,建立其力学和运动学模型。利用Matlab/Simulink软件,对机器人在不同位姿运动状况下的瞬时加速度进行仿真。仿真结果表明,该磁吸附机器人的运动模型平稳可靠,为其在爬行作业中能够平稳运动提供理论基础。