基于遗传算法与有向图拓扑排序的工艺路线优化

针对工艺设计中的工艺路线优化问题,归纳了工步间的基本优先级约束关系。基于约束关系,将整个工艺活动过程转化为工步有向图,工步节点间的拓扑关系以约束矩阵的形式存储。提出了约束矩阵判错的检测方法;建立了工步图的拓扑排序模型。设计了一种随机的深度优先搜索算法对工步图进行拓扑排序,得到全部可行的一定数目初始工艺计划作为遗传算法的初始种群。算法中,提出了基于车间动态资源的加工序列编码策略;定量分析了工艺计划评价准则,采用罚函数的方法将目标函数和约束条件建立成一个无约束的优化目标函数,由此确定了染色体的适应度函数;设计了遗传操作算子(选择、交叉、变异),并通过基于模拟退火机制的精英策略加速算法收敛。最后,通过实例证明了该算法的有效性。

工艺路线优化下的复杂产品生产线稳定性分析

针对考虑稳定性的复杂产品多品种小批量生产线优化问题,提出一种基于工艺路线优化以提高生产线稳定性的方法。首先采用复杂网络理论构建了混线生产网络模型,深入分析了网络拓扑特性。在分析混线生产网络脆弱性和鲁棒性的基础上,考虑设备故障、生产任务安排不合理等造成生产线阻塞的因素,建立了混线生产网络脆性风险熵函数,作为表征生产线稳定性的指标,同时考虑制造成本,建立系统优化模型以提高生产线的稳定性。以某航空发动机压气机叶片生产线为例进行实验,结果证明了所提方法的有效性和正确性。

面向STEP-NC基于混合式遗传算法的工艺路线优化

为适应STEP-NC技术的发展需求,解决基于STEP-NC非线性工艺路线优化问题,在深入分析STEP-NC基于加工特征的数据模型基础上,探讨了工艺路线优化中存在的问题及其相关约束,提出采用基于操作优先图的智能搜索与遗传算法相结合的混合式算法。首先考虑加工操作排序中的强制性约束,采用基于操作优先图的智能搜索算法,获取多个可行的加工操作顺序,并将其作为遗传算法的初始化种群;然后综合考虑机床选择、刀具选择和刀具运动方向选择,以加工成本最低为目标函数,根据优化约束条件,通过遗传算法的复制、交叉和变异等操作实现有效工艺路线的优化决策,得到满足车间要求的最优或接近最优的工艺路线。通过实例,验证了该算法在面向STEP-NC加工特征的零件工艺路线优化上的可行性和有效性。

基于脆弱性分析的复杂产品生产线工艺路线优化

复杂产品的制造加工具有工艺路线复杂、制造工序众多的特点,产品生产线往往具有高的脆弱性。应用复杂网络理论建立了复杂产品的生产线网络模型,并通过对复杂产品生产线网络模型特点进行分析,揭示了工序在生产线网络中分布的不均衡性会导致生产线脆弱的本质,进而建立了工序分布偏差函数,构建了复杂产品生产线的网络优化模型,通过优化工艺路线提高了工序分布的均衡性。以某航空发动机零部件生产线为例验证了方法的可行性和有效性。

基于Petri网的工艺路线优化建模技术

主要探讨计算机集成系统环境下产品开发中工艺路线的优化问题,在Petri工艺网的基础上引入机床、夹具、刀具等工装的子网对工艺规程进行建模,并对仿真模型的初始、终结状态给出明确定义,使得Petri网仿真模型评估工艺路线更为准确。通过分析网络的可及图,按加工成本对工艺路线进行了优化安排。由于对加工过程建立了数学模型,故其解算可以很方便,可靠。这种分层建模的方法使得工艺决策的每一个阶段都能采用更适合的模型和分析方法,降低了系统实现的难度。

基于改进遗传算法的数控加工中心机床工艺路线优化

针对数控加工中心机床工艺路线工序集中、工步复杂、加工刀具类型多带来的排序规模大、成本核算困难的特点,用一种改进的遗传算法实现工艺路线的优化。算法中以加工时间最短和加工成本最低两个目标作为组合的优化目标函数,从而构造出适应度函数。改进的算法对不同的加工面设立了加工标识位码,并制定了加工标识位码的优先原则、加工标识位码相同原则;优先原则实现了工艺路线排序原则;相同原则实现了工步中的刀具类型的选择及刀具成本的核算。由于算法中加入了加工标识位码相同原则,去除掉不必要工艺路线组合方案,从而使得算法收敛更快。通过实例对算法进行了系统仿真实验,得出了最优路线方案,验证了方案的合理性。

面向绿色制造的机床主轴加工工艺路线优化

针对机床主轴,提出面向绿色制造的工艺路线决策方法,旨在优化主轴制造工艺过程,减少能源消耗。通过对主轴各加工单元间的优先关系进行分析,建立加工工艺有向图,并对其进行分组拓扑排序和全拓扑排序,得出满足约束关系的所有可行路线,然后根据最优标准进行判断和评价,得出主轴加工的最优工艺路线。

煤制乙二醇企业草酸二甲酯精馏工艺路线优化

阳煤集团寿阳化工20万t/a乙二醇项目通过对草酸二甲酯精馏工艺路线优化改造,缓解了热水系统“冷热病”的现象,降低了蒸汽、电的消耗,增加了草酸二甲酯的产量,预计全年节约成本857.9万元。

变压吸附装置原料气工艺路线优化改造小结

新乡中新化工有限责任公司200 kt/a煤制乙二醇项目配套变压吸附(PSA)装置试生产过程中出现CO产品气中甲烷含量高和吸附剂泄漏的问题,PSA装置先后两次进行技改,其后通过不断地优化调整,达到了二次技改设计要求,但受PSA装置产能规模限制,为了获得更多的CO产品气,只有增加原料气进气量、缩短运行周期,相应地解吸气量较设计值有较大幅度的增加,且存在CO产品气收率偏低、系统能耗高等瓶颈问题。经分析与论证,决定对PSA装置原料气工艺路线进行优化改造,将PSA-CO系统部分顺放气加压后送入PSA装置原料气入口,以优化PSA装置入口气体组分(提高原料气中的CO含量),在PSA装置总进气量不变的情况下,提高了CO产品气收率,实现了PSA装置解吸气零放空、降低系统能耗的目的。

基于禁忌制造特征动态调整的STEP-NC工艺路线蚁群优化方法

针对STEP-NC制造特征的加工工艺路线生成与优化问题,提出了一种以机床、夹具及刀具更换率最低为目标函数的禁忌制造特征动态更新的工艺路线蚁群优化方法。首先,根据加工工艺对制造特征进行分解,将工艺路线优化问题转化为对制造特征的排序;然后根据制造特征在加工过程中存在的加工遮挡关系以及刚性工艺性约束,提出禁忌制造特征动态更新的工艺路线生成方法;最后将禁忌制造特征动态更新方法与Ant-Cycle模型的蚁群算法相结合,求解制造特征工艺路线的优化问题。实例应用表明,提出的方法能较好解决加工工艺路线优化过程中的刚性约束处理问题。

基于混合粒子群算法的FMS优化配置及其工艺路线规划

研究的问题是在保证不高于成本上限的前提下,确定最优的各工件工艺路线、设备类型及在每个工位上的数量、通用托盘数量,以保证系统总生产量最大。利用闭排队网络(Closed Queueing Networks,CQN)模型对柔性制造系统(FMS)进行模拟并提出了一种混合粒子群算法。充分利用模型中产量函数和成本函数的单调性,增加了算法求解效率。仿真计算结果显示该算法有效,在求解质量方面优于国内外同类研究成果。

X70管线钢生产工艺路线优化

针对安钢X70管线钢两条生产工艺路线控氮因素综合分析认为:BOF-LF-CC工艺路线具有流程短、吨钢成本低、控氮效果显著的比较优势,完全满足X70管线钢冶金质量要求;此工艺路线增氮主要环节为"出钢过程"和"LF精炼过程",增氮的主要原因为两个环节的"工艺参数控制",就此提出了相应的解决措施,并取得了较好的生产效果。

3M^(TM) Acrylic Foam Tape 5363在轨道车辆按钮开关上的脱胶分析及工艺优化

随着中国轨道交通的发展,越来越多的轨交产品走出国门、走向世界,其中以地铁门系统最具特点。按钮开关作为门系统上的关键电子产品之一,有控制开、关门的作用,在国外被广泛采用到门系统上。其中设有盲文的按钮开关,因充分考虑特殊人群出行,深受国外客户的青睐。按钮开关盲文盖板粘接的可靠性就显得至关重要,要考虑列车不同的运行环境及各种外界因素,否则就会因为粘接不好,导致盲文盖板翘边或者脱落,引起客户的投诉和不满。企业不得不进行国外整改返修,耗费巨大的人力物力成本,也为公司带来巨大的质量损失。针对盲文盖板出现的粘接问题,对工艺路线进行总结优化,从源头上解决问题。

多品种小批量生产模式的工艺优化设计

本文基于多品种、小批量生产模式的工艺规程特点，针对工艺路线优化的复杂性，利用改进遭健算涛，建行函数优化，得到工艺优化的合理方案。首先，对零件的加工特征进行分析和划分，然后，根据每个加工特征的撩王要求生成加工链，井根据工艺约束进行加工方法排序，进而利用改进遗传算法对工艺路线进行迭代优化，并在MATLAB环境中得以实现。

重钢中板厂“双通道上冷床”工艺路线生产实践

分析了重钢中板厂的生产和设备现状,并针对存在问题对原矫直区进行了改造,更新并移位了十一辊矫直机,采用了“双通道上冷床”工艺路线。改造后轧制节奏加快,钢板矫平质量提高,双倍尺超长钢板生产顺行,生产能力提高至90万t/a。

高线轧制φ12 mm盘圆工艺路线改进及生产应用

本文通过对高线轧制φ12 mm盘圆工艺路线进行探讨,采取工艺优化进行实践生产,解决改轧时间长,提高轧机作业率、降低工人劳动强度。

高线轧制φ6mm盘圆工艺路线的改进实践

本文通过对高线轧制φ6mm盘圆工艺路线进行探讨,采取工艺优化进行实际生产,解决改轧时间长的问題,提高轧机作业率、降低工人劳动强度。

高线轧制φ12 mm盘圆工艺路线改进及应用

通过对高线轧制φ12 mm盘圆工艺路线进行探讨,采取工艺优化进行实践生产,解决改轧时间长,提高轧机作业率、降低工人劳动强度。

基于遗传算法的加工操作排序及优化

针对加工操作排序是一个动态的、多约束的组合优化的过程,提出了基于遗传算法的加工操排序方法。以最小变化机床、装夹和刀具次数为目标,构建操作排序优化模型。根据加工规则建立工艺约束关系,生成操作优先关系矩阵,验证并调整加工操作确保排序有效。采用双层编码遗传算法将加工资源与操作相关联,分析操作优先关系矩阵划分加工阶段,减少无效解的求解空间。应用遗传算子选择、交叉和变异,并对算法进行了改进,采用进化逆转操作提高局部搜索能力,加快收敛速度。最后通过实例验证该算法的有效性和实用性。