基于机器学习的不同环境条件下松散回潮水分变化的预测

目的明确温湿度对松散回潮工序水分变化量的影响。方法使用K-means聚类分析法划分张家口市环境温湿度区间,利用梯度提升决策树筛选松散回潮水分变化量相关的工艺参数作为特征变量,构建不同温湿度区间下松散回潮工序水分变化量的机器学习预测模型,同时探究车间温湿度对水分变化量的影响,并对最终模型进行优化。结果根据外界环境全年的温湿度,可划分为低温中湿、中温低湿、高温高湿、中温中湿4个区间,且中温低湿与高温高湿区松散回潮工序水分变化量的差异最为显著;分别对中温低湿和高温高湿区构建松散回潮工序水分变化量的LSR、SVR、DT、RF预测模型,综合对比可知,SVR、RF预测模型的精度最高;将车间温湿度作为特征变量后,松散回潮工序水分变化量SVR、RF模型的预测精度均有所上升,其R^(2)'(R^(2)与1的差值)分别降低了25%、46%,说明车间温湿度对松散回潮工序水分变化量的影响较大;对中温低湿和高温高湿区SVR、RF松散回潮工序水分变化量预测模型进行优化后,最终模型的R^(2)'分别达到0.08、0.04。结论松散回潮水分变化量受到外界和车间温湿度的影响,根据不同温湿度区间构建的中温低湿RF模型和高温高湿SVR模型对水分变化量的拟合效果较好,预测准确,能够可靠地应用于松散回潮工序水分变化量的预测,且可拓展用于纸质卷烟包装材料的水分预测和控制,对提升烟丝的卷接包装质量具有重要的理论意义和实际应用价值。

考虑拆解故障的退役产品人机混流线插单调度

多源异构退役3C产品服役阶段产生的结构变形可能引发自动拆解设备故障,性能漂移失效会扰动拆解工艺规划和生产调度.以退役3C产品人机混流拆解线为研究对象,研究退役产品拆解故障导致的插单调度问题.构建量化不确定性拆解序列和拆解深度的AND/OR节点网络模型.以最大化工位利用率为优化目标,拆解故障产品缓存搬运阈值为变量,建立人机混流线插单调度模型.采用二维实数编码方式编码,选用遗传算法求解.选取58种品系退役智能手机的人机混流聚类拆解产线数据实例验证.结果表明,构建的人机混流线插单调度模型能有效制定工位利用率最大的阈值插单调度方案.实例聚类的3类混流拆解线优化后的最大工位利用率分别为80.3%、73.2%、81.3%.

基于规则与Q学习的作业车间动态调度算法

为了在特定的作业条件下找到最优调度规则,提高调度规则在不确定动态条件下的自适应、自寻优能力,提出一种调度规则与Q学习算法集成的作业车间动态调度算法。考虑车间中作业随机到达的动态情况,以最小化最大延迟时间为调度目标,在Q学习框架下设计了新的状态特征、奖励机制以及以Boltzmann采样函数为主体的搜索策略,提高了算法探索和利用规则的能力;以最短加工时间优先和最早交货期等经典调度规则构成动作集,继承了调度规则的可解释性,使智能体能实时处理随机到达的作业任务,通过持续学习和迭代更新获得不同作业场景下的最优调度规则。仿真研究和对比测试验证了所提算法的优越性。

海洋平台建造甲板板识别技术研究

当前自动化技术蓬勃发展,已经广泛应用到工业生产、金融、安防以及交通领域,极大地推动了包括制造业在内的众多行业的转型发展。同样的,用于海洋平台甲板片预制也在积极的进行自动化改造,想要实现甲板片预制作业自动化,如何识别甲板板是必须要面对的问题,识别甲板板主要难点在于甲板板尺寸较大,想要准确识别大尺寸工件,需要对识别方案进行相应的设计。本文在充分了解国内外识别技术发展现状的基础上,提出了视觉识别、标签识别等方案。针对以上方案,进行了详细的优缺点对比。实现识别技术在甲板片预制作业的应用,将有效地提高车间工作效率,也将为制造业其他类似作业内容提供新的思路。

基于取送作业能耗分析的高架低温库货位与尺寸优化

目的减少高架低温库内作业的碳排放,构建出入库效率最大、货架稳定性最高和取送作业能耗最小的货位优化模型。方法从货品存放顺序出发,采用整数编码设计遗传模拟退火算法进行求解,依据案例实际需求及面积选取了3种尺寸的备选方案,并通过MATLAB仿真对比分析各算法的结果,利用BIM建模可视化3种方案的优化结果。结果采用整数编码设计的遗传模拟退火算法较模拟退火算法、遗传算法分别约早41代、148代收敛到最优解,计算效率分别高出21.01%、13.24%,GASA适合解决同种货品集中放置的低温库货位优化问题,建议低温库尺寸长宽比为2.25∶1。结论优化后的货位与尺寸能够有效地降低库内作业的碳排放,保证安全的同时提高出入库效率。

动态上下料路径下柔性产品族生产调度研究

针对汽车零部件柔性产品族制造单元考虑工序间动态上下料路径与时间的生产调度求解问题,文中提出一种用于动态上下料路径柔性作业调度问题优化的自适应离散差分进化算法。通过自适应缩放参数实现收敛速度提升,构建基于矩阵映射的离散编码规则实现变异操作离散化及基于机器人实际运动路径的动态调度解码。通过对某平台化车型架构的转向器壳体加工单元实例分析并验证了算法有效性及优越性。

基于改进九点标定的机器人投板方法

针对目前投板工站抓取定位存在的误差大速度慢的问题,以六轴机械手臂为研究平台,提出一种基于改进的九点标定的机器人投板方法。并在相机采集照片后利用数学形态学边缘检测方法对产品进行识别,机械手臂基于此可以自动进行微调。并且采用非线性优化算法同步标定机座坐标及相机末端坐标。实验结果表明,该方法重复定位精度高,可以精准快速地定位识别抓取。

布料采购的质量控制优化研究

现如今制造企业的竞争愈发激烈,若要保持稳定的市场竞争力,做好产品的质量控制非常重要。本文以某纺织厂采购的布料为研究对象,分析现阶段布料采购的质量控制现状,运用质量管理和质量控制的思想和方法,找出在质量控制中存在缺少科学的评估体制、检测过程中存在漏洞、信息管理不完善等问题,并利用文献分析法、调查分析法给出相应的解决方案。对工厂布料采购的质量控制进行改进研究,对提高其质量管理能力,寻找利润增长空间,提高企业竞争力具有指导意义,该方法对同类企业质量控制也有相应的借鉴价值。

《数字化车间功能安全要求》标准解读(二)

GB/T 41257-2022《数字化车间功能安全要求》国家标准于2022年3月9日发布,2022年10月1日实施。本文针对数字化车间保护层评估、安全相关系统要求等内容分别进行介绍,以期为标准的贯彻实施提供参考依据。

城轨列车再生制动能量回馈系统应用方案综述

城轨列车在制动过程中产生大量的能量,当不能完全被其他车辆吸收时,导致牵引用电网电压升高,危害牵引设备、车辆安全和缩短使用寿命。由于轨道交通制动再生能量处置是一个复杂、综合的过程,如何对其进行合理的控制成为学者研究的热点,为此,综合分析了能耗型、储能型、逆变回馈型等四种再生能量处置方案的优缺点及逆变回馈方案中的三种并网形式,通过分析认为逆变回馈型再生制动能量吸收系统是目前解决地铁列车制动时网压升高及节能问题的最优方案。

网络安全数据存储系统设计

随着网络安全事件频发,为解决网络安全数据安全问题,研究设计一个安全可靠的网络安全数据存储系统具有重要的现实意义。本文首先对系统需求进行分析,其涉及数据的安全性、数据访问权限控制、数据备份与恢复及性能需求等,在此基础上进行系统设计,系统包括架构设计、数据存储设计、权限管理设计及系统安全设计,最后成功设计出满足备份与恢复、权限控制及安全性等要求的网络安全数据存储系统,以期为用户提供高效、安全的数据存储与管理功能。

智能工厂中基于物联网的PLC控制系统实现路径

在智能工厂的快速发展中,基于物联网的PLC控制系统展现出无可比拟的优势。基于此,文章概述了PLC控制系统和物联网技术,分析了基于物联网的PLC控制系统的应用优势,探讨了智能工厂中基于物联网的PLC控制系统的实现路径和发展趋势。此次研究对于理解和推动工业自动化和智能化的深入发展具有重要意义,为智能工厂的构建提供了理论支持和实践指导。

《数字化车间功能安全要求》标准解读(一)

GB/T 41257-2022《数字化车间功能安全要求》国家标准于2022年3月9日发布,2022年10月1日实施。本文针对标准任务来源、标准编制目的及意义、标准适用范围、标准主要内容以及标准关键技术等分别进行介绍,以期为标准的贯彻实施提供参考依据。

基于慢特征分析的分布式动态工业过程运行状态评价

现代工业过程通常具有规模大、流程长和工序多的特点,导致传统的集中式建模方法会淹没过程的局部变化信息,从而无法及时识别早期的非优运行状态.此外,闭环控制的广泛应用使得过程变量普遍存在时序相关性.针对以上问题,提出一种基于慢特征分析(Slow feature analysis, SFA)的分布式动态工业过程运行状态评价方法.首先,结合动态时间规整(Dynamic time warping, DTW)和K-medoids聚类算法对过程进行分解;然后,对每一变量子块建立相应的动态慢特征分析(Dynamic slow feature analysis, DSFA)模型;最后,利用贝叶斯推理获得全局的综合评价指标.通过在数值案例和金湿法冶金过程的仿真应用,验证了该方法的有效性.

不断进化的智能工厂——从大隈梦幻工厂的案例中学到什么?

智能工厂很难定义。至少笔者无法定义。因为智能工厂是一个相对概念。甚至连智能(smart)这个关键词的正确定义都没有。查了一下才知道,智能(smart)这个词是从第一次世界大战结束时开始被用于产品和设备的。有人致力于开发能根据军舰的移动改变鱼雷方向的技术。发射缠绕着长线圈的鱼雷,鱼雷解开线圈向目标前进。军舰一旦改变方向,就通过线圈向鱼雷发送电信号,改变鱼雷的方向。

基于边缘计算的工业互联网平台架构设计

随着工业互联网技术的逐渐应用,在为企业带来收益的同时,企业独立搭建私有工业互联网平台也造成更多开销。因此,传统制造业在数字化、智能化过程中,面临是否引入工业互联网技术的问题上出现分歧。基于上述问题,本文提出一种基于边缘计算的工业互联网平台架构设计,实现多源数据采集与存储,在保护用户数据隐私的同时,也可为用户提供定制化工业互联网技术服务,为企业提供更专业的工业互联网技术服务的同时,也减少了企业开销,具有一定的应用价值。

基于等保2.0标准在家电制造行业的评估与应用

在全球制造升级的大背景下,我国家电制造行业智能制造在持续建设,工业互联是家电制造行业转型的核心手段,工业网络安全保障体系建设是转型的重要支撑。家电制造行业面临网络安全建设、管理、运维制度不健全,网络安全技术识别、防护、检测、响应保障不完善等各种风险,这些风险存在数据泄密勒索、网络攻击、网络瘫痪等网络安全问题。根据等保2.0标准的“一个中心、三重防护”体系对家电制造行业目前存在的问题进行评估,探讨全面构建安全防护、安全管理、安全应用的体系及其系统建设应用,保障家电生产制造安全。

人机环境动静融合的数字孪生车间快速建模方法

数字孪生车间对于新车间的设计和原有车间的升级改造意义重大,但是“人-机-环境”动静共融的特点为数字孪生车间的快速建模带来了挑战。现有方法存在车间三维场景建模效率低、难以实现动静融合建模、缺少动静融合性的定量评估等问题。针对上述问题,在数字孪生车间概念下,结合三维扫描技术、室内定位技术、传感器技术等,提出人机环境动静融合的数字孪生车间快速建模方法,建立了对应的建模框架,研究了基于三维激光扫描的数字孪生车间静态环境快速重构、基于多传感器融合的车间动态对象感知、实时数据驱动的动静融合,并设计动静态融合评价指标,对所构建数字孪生车间的融合效果进行量化评估。最后,结合郑州轻工业大学机器人制造车间进行测试,验证了所提方法的可行性和有效性。

基于改进人工势场法的机织机器人避障路径规划

针对机织机器人自动化作业时的避障问题,提出基于改进人工势场法的三维避障路径规划算法。利用改进人工势场法中斥力势场函数,引入修正系数,在机织机器人陷入局部极小值点时增加虚拟障碍物,破坏其在虚拟力下的平衡状态,解决了人工势场法无法到达目标位置和局部极小值点的问题。通过体素化网格方法和快速凸包算法处理障碍物点云数据,重建实际障碍物模型,提高了碰撞检测效率。仿真结果表明,以点云数据重建障碍物模型并采用改进人工势场算法规划出的避障路径使机织机器人成功到达目标位置,末端位置精度平均提高37%,并避免陷入局部极小值点。

装备制造业智能工厂标准体系构建研究

标准体系构建是实现智能制造及建设智能工厂的重要技术基础。本文依据装备制造业智能工厂狭义概念范围,提出构建智能工厂系统架构、构建标准体系框架、制定标准规范的“三步法”标准体系构建方法,并给出了参考的应用实例,对于指导智能工厂建设具有一定借鉴意义。