重型车装配生产线规划设计与实践

本文主要介绍了重型车这类多品种、少批量产品装配生产线的规划设计与实践的过程。装配生产线设计主要包括生产线设计、物流设计、部件分装区设计、工艺装备设计、生产线照明及动力管网等设计。     

虚拟装配技术在装配任务培训中的应用

以火车转向架虚拟拆装系统开发为例,叙述了开发虚拟装配任务培训系统的开发过程.使用Pro/E、3DMAX等软件建立三维模型后,导入EON Studio软件中进行模型驱动.详细描述了如何在EON中进行功能节点设置和通过连续复杂路径排列控制大量零件依次有序地进行精确运动的问题.虚拟装配任务培训系统以其直观、廉价、交互性好和可重复操作等优良特性,具有很大的市场潜质和应用价值.     

基于UG的电镀生产线的三维建模与虚拟装配

介绍了基于UG软件设计电镀生产线的准则和方法,阐述了电镀生产线关键部件的具体建模过程及整体虚拟装配技术.利用所述方法可以缩短设计周期,提高设计精度,节省材料,消除生产线装配时发生空间布局干涉情况,为进一步研究电镀生产线的三维设计方法提供了参考依据.     

机器人装配过程任务级控制的同步Petri网方法

采用同步Petri网对机器人销孔装配过程进行建模,研究了任务级上装配状态变迁路径的评价方法及优化算法。由于装配作业存在零件定位、工件运动和传感信息等诸多不确定性和突发事件,使得预先编制的装配作业程序容易发生故障,通过对装配状态变迁过程中的力／位姿信息进行分析,可以建立销孔装配过程的同步Petri网模型,并实时产生优化的装配状态变迁变列。所提出的任务级控制方法可用于指导产生具体的装配状态变迁的速度指令,并可在错误的装配状态发生时收敛到最终装配状态,销孔装配试验证明了该方法的正确性。     

基于PLC和云平台的装配生产线控制系统设计

针对传统自动化生产线远程操作困难、监控实时性较差等问题,设计了基于PLC和云平台的装配生产线控制系统。系统基于亚龙YL-301A装配生产线,以西门子S7-1511 PN为控制器,设计了装配生产线中6个工作站的系统连接及网络拓扑,实现了圆柱形物料的加工、装配和分拣,开发了现场控制的HMI人机交互系统。借助于IBM的Node-RED平台(可视化物联网开发平台),实现了控制现场数据的实时传输,以及历史数据的存储。并通过MQTT协议将Node-RED平台的实时数据传输到腾讯云物联网平台,实现了腾讯连连APP对现场的实时监控。现场运行表明：系统能够通过手机APP和云平台实现生产线现场的远程监控、历史数据读取、微信报警等功能,提高了自动化生产线的灵活性和实时性,较好地满足了应用需求。     

多机器人装配生产线的构建与仿真

以多机器人装配生产线为研究对象,构建由3台ABB工业机器人与传送带组成的虚拟装配生产线。依据工件的装配工序,通过导入内置工业机器人模型以及（离线）编程,创建多机器人系统仿真I/O信号和动态组件,实现生产线系统的离线编程与仿真模拟。通过虚拟系统的仿真,调试并优化装配过程中机器人的部分作业轨迹和运行姿态。研究表明,所构建的多机器人装配生产线满足实际工作需求,能够在虚拟环境下对生产线的运行轨迹进行预规划;该虚拟仿真系统可以为多机器人生产线的设计与制造提供技术参考与可行性依据。     

基于虚拟装配体绑定的产品层次化装配序列生成

装配是产品制造中的重要环节之一.计算机辅助装配顺序的生成为实施快速、灵活、优化的装配,提高装配质量和效率提供有力的支持.任务层次与分解方法的设计是层次任务网规划方法应用的关键技术.文中提出了一种基于虚拟装配体绑定的底层装配操作实施机制,在此基础上建立了产品装配序列生成的任务分解策略.装配实例表明,该方法在产品装配序列生成中具有建模层次清晰、任务分解策略易于制定、装配序列生成比较灵活的特点.     

基于Petri网的某型导弹单发任务完成概率仿真

任务成功概率是任务成功性的概率度量,指在规定的任务剖面内,产品能完成规定任务的概率。使用基于Petri网原理的ExSpect仿真软件,对单发导弹的任务流程进行了模拟,首先构建基本任务的仿真模型,在此基础上针对导弹整体任务流程构建了仿真模型,并计算其任务完成概率,最后通过应用实例验证模型的可行性。     

任务分区及工位约束下装配线第二类平衡研究

装配线平衡直接影响产品产量,也是在装配线布局初始或重构时所必须面临的问题.针对第二类装配线平衡问题(ALBP-2),构建了一种考虑优先关系约束、任务分区约束和工位约束的多目标优化模型.为提高模型求解效率,采用逐步缩小节拍搜索范围的动态步长方法,提出基于自动机回溯算法的改进粒子群算法,提高了任务分配合理性,快速搜索出具有最小节拍和负载平滑系数的任务分配方案.引入任务分配矩阵表示每个工位上的任务分配情况,使结果描述更加明确.通过案例分析验证了所提模型和方法的有效性.     

随机型装配线平衡与缓冲区配置集成优化

线平衡问题和缓冲区配置问题在装配线设计中常被分开独立研究,二者之间存在复杂的交互影响关系.随机型装配线由于操作时间波动加剧了二者之间的相互作用与影响,先平衡再缓冲区配置的串行优化模式难以得到全局最优结果,因此需要在线平衡的同时协同解决缓冲区配置问题.针对随机型装配线规划问题,在基于操作时间状态熵的工位复杂度定义基础上,以生产率最大,整线工位复杂度均衡指数、标准操作时间均衡指数和缓冲区总量最小为优化目标,构建线平衡和缓冲区配置集成优化模型.采用参数化建模仿真获取整线生产率,通过改进的遗传算法获取集成优化方案.最后对变速箱装配线实例进行计算验证,证明了该方法的有效性.     

流水线调度的Petri网分析

给出了一种基于时延Petri网的流水线建模方法,并对单功能流水线给出求最佳调度方案的算法,对多功能流水线以实例说明了其最仁佳调度方案求法。     

双边装配线平衡的启发式算法

针对目前研究较少的双边装配线平衡问题,分析、研究了双边装配线平衡的特点,建立了问题的数学模型,并提出一种有效的启发式算法.在该算法中,采用基于位置的任务分配策略,运用多个启发式规则,如具有操作方位约束的任务将被优先分配,来进行任务的选择与分配;通过综合考虑E型任务在装配线双边的状况,确定其分配的具体方位,最大化E型任务的调节作用.大量实例运算结果表明,该算法具有较好的性能.     

基站天线装配线平衡研究

以某企业基站天线为例,分析了生产线的现状,提出了一种基于禁忌搜索算法的解决基站天线装配线平衡问题的方法,提高了生产效率,为其他类似企业的装配线平衡提供借鉴和参考意义.     

考虑能效的多机器人协同装配线平衡方法

为解决工位内多机器人的协同装配问题,以装配线的节拍、能源的总消耗以及机器人的总投入成本最小为优化目标,建立了工位内多机器人协同作业的装配线平衡问题的数学模型.在此基础上,提出了一种基于工位码、任务码、机器人码三层编码的多目标混合帝国竞争算法,该算法融合了非支配排序遗传算法的排序规则,并引入了延迟爬山算法,以提高算法的搜索性能.最后,对算法进行仿真实验,结果表明该算法是有效、可行的.      

基于智能算法的装配线平衡问题研究

为提高汽车发动机装配线的柔性程度,提出多目标混合整数线性规划模型.该模型考虑平衡问题的三个目标,即产品的节拍时间最小、将相同的工序尽可能放到同一个工作站、不同工作站间的工作负载均衡最大;采用粒子群算法进行装配线平衡优化.试验结果表明本文提出的多目标混合整数线性规划模型可以帮助决策者协调装配线的布局,实现生产效率的最大化.     

基于可行作业序列的遗传算法求解第二类装配线平衡问题

从作业顺序图出发,定义了作业的序关系．以此为基础,分析了工位数固定时作业序列与最小节拍的对应关系,并针对第二类装配线平衡问题,提出一种基于可行作业序列的遗传算法．该算法直接依据作业顺序图生成初始群体,并构造交叉和变异算子;初始群体和交叉变异的结果都是可行解,从而保证只在可行作业序列子空间中进行最优解搜索,效率较高;在染色体的适应值定义中还考虑了最小节拍时间和工位工时标准差的综合影响,可用来比较最小节拍时间相同的不同作业分配方案间优劣,提高了解的可信度．应用该算法,对一实例进行了多种工位数的验证,结果较优．     

灌装流水线的计算机仿真研究

用系统工程的分析方法建立了灌装流水线的动态仿真模型.模型包括动态画面制作、对象参数的设定、脚本程序的编制及网络通讯的参数设置等内容,达到了动态模拟真实流水线的效果.该模型是为可编程序控制器提供的较为灵活的虚拟被控对象,利用它可以设置一些异常情况,以训练和提高操作员的编程技能和解决突出事故的能力.此外,该模型作为一种有效的训练手段可以大大节省培训设备的投资.仿真程序用VB语言编写,在Windows98环境下利用专业软件CX-P进行在线调试.运行环境为Windows98或Windows98下的局部网络环境.     

基于蚁群算法求解混流装配线传送带中断问题

将可扩展工作域概念引入混流装配线中的传送带中断问题,研究了该问题的相关性质：装配线中断发生的充分必要条件,目标函数的边界等．在此基础上,设计了约束集-蚁群算法求解环型油漆车身缓冲区约束下,以传送带中断时间最短为目标的汽车制造排程问题、算例验证了文中解决策略的优越性,同时显示了物料流平准化对传送带中断的影响．