基于深度强化学习的柔性作业车间节能调度研究

针对当前柔性作业车间节能调度研究无法充分利用历史生产数据,且对复杂、动态、多变的车间生产环境适应性不足的问题,引入深度强化学习思想,利用具有代表性的深度Q网络(deep Q-network,DQN)求解柔性作业车间节能调度问题。将柔性作业车间节能调度问题转化为强化学习对应的马尔科夫决策过程。进而,提炼表征车间生产状态特征的状态值作为神经网络输入,通过神经网络拟合状态值函数,输出复合调度动作规则实现对工件以及加工机器的选择,并利用动作规则与奖励函数协同优化能耗。在3个不同规模的案例上与非支配排序遗传算法、超启发式遗传算法、改进狼群算法等典型智能优化方法进行求解效果对比。结果表明,DQN算法有较强的搜索能力,且最优解分布情况与提出的柔性作业车间节能调度模型聚焦能耗目标相一致,从而验证了所用DQN方法的有效性。

分布式AGV调度研究综述与发展趋势分析

智能物流是智能制造的重要组成部分,也是物流行业发展的必然趋势。自动导引车(automated guided vehicle,AGV)可无缝衔接企业生产系统和仓储系统,是实现智能物流的一种重要技术装备。AGV调度对于提高物流效率、降低能源消耗、减少运输过程中货物的损坏和事故的发生等至关重要。AGV调度问题涉及任务分配和路径规划两个子问题,从调度方式上可分为集中式调度和分布式调度。随着AGV设备智能化水平的提升,分布式AGV系统凭借可扩展性、高可靠性等优势已成为当前研究的热点。首先描述了分布式AGV调度问题;然后分别阐述分析了分布式AGV任务分配和路径规划领域的研究现状;最后对分布式AGV调度未来的发展前景进行了展望。

基于改进人工蜂群算法的四向穿梭车仓储系统货位优化研究

目的针对四向穿梭车仓储系统中多设备并行作业的特点和高效作业的需求,对其货位优化进行研究。方法建立了考虑入库效率、货架稳定性、作业均衡度和货物关联性4个因素的货位分配组合优化模型,设计了改进人工蜂群算法求解该模型。利用多目标Pareto支配解概念生成初始解,融合遗传算法和变邻域搜索算法思想进行解的优化搜索,以提高算法的性能。为更好地确定算法参数,进行了算法参数敏感性试验。针对3种(大、中、小)入库规模和9种不同仓位下的入库,进行了改进人工蜂群算法、遗传算法和蚁群算法3种算法的求解。结果入库规模越大,改进人工蜂群算法优势越明显,大规模下相比遗传算法和蚁群算法,其性能分别提升了13.14%和19.32%;不同仓位下相比另2种算法,其性能提升了6.38%~26.76%。结论文中所建立的货位分配优化模型更接近仓储系统的实际工作状态,所提出的算法能够有效进行入库货位分配,提高了仓库运作效率。

机械原理与设计虚拟仿真实验教学平台的设计

分析了机械原理与设计实验课程教学中存在的问题,以及虚拟仿真实验教学平台的功能需求、开发方案、技术路线与典型模块功能,开发了机械原理与设计虚拟仿真实验教学平台。该平台所设置的实验分为基础认知类实验、参数测试类实验、原理验证类实验与综合训练类实验。文中对有代表性的机械零件认知实验、凸轮机构运动参数测试实验、渐开线齿轮范成原理实验和减速器拆装实验给出进一步说明。

并行产品开发的重叠模型及其仿真优化

针对目前并行产品开发过程中重叠规划方法存在的不足,分析了上游活动的信息进展特点,采用信息累积函数与非稳态泊松过程联合描述上游信息的进展模式。根据综合信息影响量的概念,提出了重叠期间的信息交流策略及下游活动的返工影响函数。针对重叠模型中的两种不同模式,建立了统一的时间计算模型。根据全局收益最大化原则,建立了重叠规划的目标决策模型。采用仿真方法代替传统的数学解析法对重叠模型进行优化求解,分析了该方法的优点,并给出了仿真的方法和步骤。通过实例验证了该方法的可行性与有效性。

基于响应面分析法的粮食搬运RGV抓手优化设计

取货抓手是粮食搬运RGV完成存取货任务的重要组成部件,由于承载较重,抓手极易发生疲劳和变形。传统的设计方法主要靠实际经验确定抓手的关键尺寸,设计周期长、可靠性低。基于ANSYS软件并采用响应面分析法对抓手进行尺寸优化设计,以抓手的关键尺寸为设计变量,以降低最大等效应力、减小整体变形为优化目标,分析尺寸参数与优化参数之间的响应面曲线后得到最佳设计方案,使抓手在满足强度、刚度要求的同时结构更加合理,显著提高了粮食搬运RGV的工作可靠性,降低了运维成本。

动态可视化的随机方向法教学演示系统

为解决《机械优化设计》课程教学中算法演示的难题,提出了动态可视化的优化算法教学演示方法。以随机方向法为对象,介绍了该算法的原理,分析了随机方向法的动态可视化演示原理。给出了演示系统中的关键技术,包括选择初始点、产生可行搜索方向、一维搜索、存储迭代特征参数与生成演示动画等内容。在此基础上,运用VB软件开发了动态可视化的随机方向法教学演示系统。通过实际应用表明,该系统能够形象直观地表现出随机方向法的动态寻优过程,解决了优化算法动态演示的教学难题。

基于排样优化与车间调度的粮机装备智能制造平台研究

针对我国粮机装备制造业的现状与存在的问题,在智能制造的发展趋势下,提出了构建智能化、低成本、高效率的粮机装备智能制造平台的思路。分析了粮机装备制造业在制造成本与生产效率方面的智能制造需求,提出了以切割下料排样优化与车间作业调度优化为核心的粮机装备智能制造技术体系。详细给出了平台的关键技术与实现方法,主要包括型材零件切割下料排样优化、板材零件切割下料排样优化与车间作业调度优化等核心内容。在此基础上,设计并开发了基于排样优化与车间调度的粮机装备智能制造平台。该平台能够较好地增强粮机企业的智能化制造程度,降低制造成本,提高生产效率。

基于互联网+的机械原理与设计多元化教学模式改革

机械原理与机械设计课程是工科院校机械类专业的主干基础课程,对专业技术人才培养具有重要作用。文章分析了当前机械原理与机械设计课程教学中存在的主要问题,并在分析课程教学研究与改革内容体系的基础上,通过理论教学环节改革、实验教学环节改革与实践训练环节改革,构建了以“互联网+”技术为核心的多层次、多元化的教学模式与体系,建设了基于“互联网+”的机械原理与设计网络教学综合云平台,有效促进了信息技术与课程教学的深度融合,提高了课程教学效果与人才培养质量。

面向中小企业的橡胶磨具CAD/CAM集成系统研究

针对我国中小型磨削工具制造企业存在的问题,提出开发面向中小企业的橡胶磨具CAD/CAM集成系统。对橡胶磨具的制造工艺过程进行了分析,论述了系统的总体结构和数据库设计方法,对系统中的一些关键技术进行了研究,包括计算机辅助配方设计、CAD/CAM集成技术、硫化曲线生成模块及工艺卡片自动生成技术等。该系统实现了橡胶磨具工艺参数的快速设计和工艺卡片的自动生成。

面向中小企业信息化的ASP平台研究与开发

针对目前中小企业在实施信息化过程中存在的问题和困难,论述了ASP模式的特点及其在信息化领域中的优势。分析了ASP平台的总体结构与关键技术。在此基础上,构建了面向中小企业信息化的ASP平台。给出了应用服务提供商模式应用软件的集成方法与功能选配自定制方案,并采用多重审核机制来解决平台用户的访问控制问题。该平台将成为合肥市支持中小企业信息化的重要支撑平台。

基于卷积神经网络的盘式刹车片表面缺陷检测

汽车刹车片质量关系车辆驾驶安全,目前汽车刹车片表面缺陷主要采用人工抽检和机器视觉检测的方法,人工抽检存在效率低、易出现漏判与误判表面缺陷的问题,机器视觉检测则需要依靠被检测对象的特定特征进行检测。为此,以业界广泛应用的盘式刹车片为研究对象,提出一种改进AlexNet卷积神经网络模型,即AlexNet6_BN模型,对盘式刹车片进行表面缺陷检测。对经典AlexNet卷积神经网络模型中的卷积层进行调整,增加了1层卷积层和1层池化层,调整首层卷积核大小为13×13以提取更为显著的样本特征,并在每层卷积层后用批量标准化代替原来的局部响应归一化以加快网络收敛速度。实验测试表明,改进后的网络模型对刹车片表面缺陷识别的准确率均高于AlexNet、VGG16等经典网络,其检测准确率达到97%。

基于Hypermesh和ANSYS二次开发的桥壳有限元分析

运用UIDL和APDL语言对ANSYS软件进行了二次开发,实现了与Hypermesh前处理的衔接,以此为基础完成了对桥壳的有限元分析。这种分析方法能够充分利用2个软件的优势,快速开发出满足用户功能需求的菜单和对话框,实现一键式求解,便于普通设计人员使用,同时避免了大量的重复性工作,提高了分析效率,为桥壳及相关产品的分析设计提供了依据。

粮食加工机械装备多目标耦合优化设计技术研究

为了解决我国粮机装备可靠性差、故障率高、工艺效果不佳等问题,提出了粮食加工机械装备多目标耦合优化设计技术。针对粮机装备制造行业的现状,分析了面粉加工、大米加工等粮机装备的类型划分与行业特点,构建了粮机装备多目标耦合优化设计技术的体系模型。对粮机装备系列化模型快速生成、结构强度灵敏度分析、结构可靠性灵敏度分析、工艺性能参数灵敏度分析、多目标耦合优化设计方法等关键技术进行了深入研究。基于这些技术的应用,设计并开发了粮机装备数字化设计平台。实际应用案例表明,该技术体系对提高粮机装备的综合性能具有重要意义。

旋转变换的直动推杆凸轮机构图解法教学软件开发

以偏置直动尖顶推杆凸轮机构为对象,运用C#设计了一个直动推杆凸轮机构图解法教学软件。介绍了凸轮廓线图解法设计的反转法原理和基于旋转变换的软件实现原理,包括点的坐标旋转变换理论、推杆位移函数C#类库设计方法等。详细给出了凸轮机构图解法教学软件的设计步骤与运行过程。通过4个不同设计参数的应用案例说明该软件在展示凸轮廓线图解法设计原理与步骤方面的灵活性与有效性。

面粉散装物流系统的构建分析

构建面粉散装物流系统是实现面粉散装储运模式的重要前提和保障。针对目前面粉散装物流领域存在的问题,给出了现代面粉散装物流与面粉散装物流系统的定义,并从5个方面分析了面粉散装物流系统的构建要素,分别为体系结构与运行模式、关键技术与装备、业务流程重组、物流信息化与物流系统的多目标优化。

电子仪表可靠性管理系统设计与开发

针对电子仪表产品可靠性低的问题,提出设计并开发电子仪表可靠性管理系统。对系统的功能需求进行了分析,给出了系统的开发方案。详细设计了系统的功能模块,主要包括数据管理模块、流程管理模块、系统管理模块和个人信息管理模块。该系统实现了以可靠性为中心的电子仪表产品数据管理。

智能仪表可靠性优化设计方法研究

本文面向智能仪表生产领域,研究智能仪表可靠性优化设计方法,解决产品可靠性与生产成本优化调控的问题。首先提出了智能仪表可靠性优化设计方法框架;然后阐述了优化设计的方法;最后开发了优化设计软件,对研究方法与技术进行实例验证。本文提出的可靠性优化设计方法能够适用于各种类型的智能仪表,设计出的智能仪表具有可靠性高、成本低等优点,可增强产品的竞争力和市场占有率,具有明显的社会效益。

基于HTML5的凸轮廓线图解法App教学软件研究

为了适应教育信息化的发展需求以及解决凸轮廓线图解法设计的教学难题,文章以对心直动尖顶推杆凸轮机构为对象,基于HTML5技术设计并开发了一个凸轮廓线图解法App教学软件。阐述了运用图解法设计凸轮廓线的反转法原理,对基于HTML5的App教学软件设计原理进行了详细论述,包括坐标点的旋转变换与软件设计步骤。通过Cordova平台,将HTML5页面进行编译并生成App。最后通过两个实际案例,对开发的对心直动尖顶推杆凸轮廓线图解法App教学软件的有效性进行了说明。

《机械优化设计》课程教学研究与改革

为了提高机械优化设计课程的教学效果,分析了该课程的教学特点,提出了机械优化设计教学中的一些改革方法与措施,能够充分调动学生的学习积极性与主动性,有效提高了教学效果和教学质量。