考虑设备保护的租赁制造系统生产决策与收益调整激励机制

针对租赁设备合作生产过程中可能会出现承租方滥用设备的现象,提出一种考虑设备保护的租赁制造系统生产决策模型与收益调整激励机制,以形成租赁制造的最优生产策略。从设备保护的角度出发,构建考虑承租方对租赁设备使用率和保护程度的优化模型,以租赁制造系统总收益最大化为目标,确定设备保护的努力程度、设备使用率以及维护后设备状态与如新状态偏差度,即租赁制造系统的最优生产策略。提出一套收益调整激励机制,运用补偿金对合作双方的收益进行调整,并令双方独立决策的最优策略与系统最优策略相同,得到最佳补偿金系数,从而确定收益调整方案。案例研究表明,系统决策模型存在使得总收益最大的最优努力程度和预防维护程度,且系统决策下的最大总收益总是高于独立决策下的最大总收益,提升承租方对设备保护的努力程度和出租方对设备的预防程度,可以减少租赁设备平均故障次数。

新世纪以来人工智能赋能制造系统发展的研究热点和演化路径

随着我国经济转向高质量发展,优化经济结构、转换增长动力正面临攻关期。人工智能赋能制造系统的不同阶段、层级,在促进制造系统智能化转型升级、实现“双碳”目标方面发挥着关键性作用,受到学者们的广泛关注。文章运用CiteSpace软件对新世纪以来CNKI中文文献和WoS外文文献开展系统性统计、分析和可视化文献对比研究,用研究总体趋势、核心作者与机构合作、关键词聚类和共现等可视化方式呈现研究热点和演化路径,为找寻今后研究主题和前沿发展方向提供参考。

基于FCPN的离散制造系统质量风险分析评估研究

针对离散制造系统随机性、多样性以及复杂性的特点,高效、准确地识别系统质量风险因素并进行质量风险量化评估是制定相应质量控制活动、提高产品质量的关键。为此,首先构建模糊着色Petri网的产品质量风险评估模型。然后,确定模糊推理规则,并通过现场获取的置信度经验值进行模糊推理,计算得出中间库所和终止库所的置信度。最后,以汽车顶盖冲压工艺过程为例进行分析,验证了该模型的合理性,并且可推广应用到其他同类离散制造过程。

基于云边协同的智能制造系统中的实时数据处理与分析研究

旨在探讨基于云边协同的智能制造系统中的实时数据处理与分析的方法与应用。随着制造业的数字化转型,实时数据处理与分析对提高生产效率和质量至关重要。作为一种新兴的计算范式,云边协同允许将数据处理任务分布到边缘设备,以满足实时性要求。提出了一种基于云边协同的框架,通过实验验证了其有效性。结果表明,所提出的框架能显著提高数据处理效率,满足实时性需求,为智能制造系统的数字化转型提供了有力支持。

智能制造系统的数字孪生正向监测与反向控制方法

针对智能制造系统的监测评估与控制优化问题,提出面向工业现场的正反向数字孪生管理方法。正向由数据映射孪生实体提供监控服务,反向模拟控制优化物理实体行为完成反馈,实现制造过程的全闭环管控。方法由信息物理系统串联物理真实数据与孪生虚拟数据,搭建与五维模型呼应的多层架构。设计了多尺度多层次的孪生建模方法,结合模型定义与有限状态机技术,在虚幻引擎上搭建物理属性和动作行为的孪生场景。通过融入人工智能与行为模拟模型,将上下文数据信息纳入功能服务,使系统能够有效利用融合数据,分析评估设备健康状态,生成仿真行为控制加工过程。最后,面向某装配件智能制造系统搭建了平台,验证了模型成熟度与孪生可靠性。

生产调度与可靠性耦合的变工况再制造系统维护建模

针对变工况下的多工序再制造系统,提出生产、设备衰退和系统维护之间的耦合建模方法.首先引入考虑设备可靠性的动态生产优先级并据此生成生产调度计划,进而基于变动生产计划建立设备的变工况故障率模型,在此基础上,考虑生产的动态性和设备衰退的不确定性,构建基于双生产周期优化的再制造系统动态维护决策模型.算例分析表明,该模型可有效提高系统生产净收益且相对于传统生产和维护决策方法更具优势.

基于改进遗传算法的可重构制造系统快速配置

针对可重构制造系统的快速配置提出了一种多目标优化方法,考虑3个优化目标:设备负载均衡度、产品生产时间以及产品生产成本。在第三代多目标遗传算法(NSGA-Ⅲ)的基础上结合邻域搜索构建了多目标遗传-邻域搜索算法(NSGA-NS),以从配置解空间中寻找一系列前沿解。通过一个液压阀阀块的制造系统配置案例对算法进行验证,并与归档式多目标模拟退火算法、多目标粒子群算法以及一种改进的多目标粒子群算法进行了比较,结果表明,NSGA-NS与NSGA-Ⅲ在前沿解质量上显著优于其他算法,NSGA-NS在保持了NSGA-Ⅲ的全局寻优性能的同时显著提高了收敛速度和计算速度。

柔性制造系统数据管理云平台的设计

以柔性制造系统为应用场景,提出一种利用OPC UA技术来融合TCP/IP Ethernet、Modbus等多种接口协议的生产过程数据的云平台信息采集系统。对现阶段云平台的特性进行分析;依据分析对适用于数据采集的云平台整体结构进行了设计;依据现场环境使用仿真软件搭建了真实的仿真系统;最后利用工业软件KEPServerEX搭建OPC UA服务器,并采用C#编程语言在.NET平台上开发OPC UA客户端,设计了相应的功能块。最终实现了云数据管理平台对柔性制造系统数据信息的采集和管理。

智能制造系统可靠性与风险评估模型

针对智能制造系统的可靠性与风险评估问题,提出一种基于改进失效模式与影响分析(FMEA)的智能制造系统可靠性与风险评估模型。从创新运用组合权重、逼近理想解排序法思想和模糊多准则妥协解排序法的角度对传统FMEA模型进行改进;基于逼近理想解排序法思想得到专家权重,减少了专家团队对失效模式风险因子分析过程中的个体差异;使用模糊层次分析法和熵权法分别计算风险因子的主观和客观权重,减少了风险因子确定的主观性。最后,运用围绕中心点划分(PAM)聚类算法对改进模型得到的结果进行分析,并应用于智能制造系统风险评估中,确定了智能制造系统中各失效模式的重要程度,通过比较分析验证了改进模型的有效性。

柔性制造系统在机械制造中的应用与发展趋势

在现代制造业中,柔性制造系统适应了市场自动化、集成化的制造要求,能够实现柔性调整和快速转换,因此受到了越来越多企业的关注和应用。柔性制造系统具有任务灵活性、工艺灵活性、运输灵活性等,能够适应产品的个性化生产需求,提高了产品的生产效率,降低了生产成本,具有重要的经济和社会意义。基于此,文章系统地分析了柔性制造系统在机械制造中的应用和发展趋势,探讨了柔性制造系统面临的挑战和应对策略,旨在为推动柔性制造系统在机械制造领域中的应用和发展提供理论支撑和实践指导,为相关领域的研究者和从业者提供参考和借鉴,促进柔性制造系统进一步发展和推广,推动机械制造业转型升级。

关于撤销“数字孪生驱动的离心泵机组故障诊断方法研究[计算机集成制造系统,2023,29(5):1462-1470]”一文的撤稿声明

本刊于2023年第29卷第5期发表的“数字孪生驱动的离心泵机组故障诊断方法研究”[1]一文,作者为张胜文、杨凌翮、程德俊,起止页码:1462-1470,因论文案例使用了合作单位的实验设备图片,应合作单位的要求,作者申请撤稿,因此,编辑部对该论文作撤稿处理,特此声明!请广大读者注意,勿再引用!

基于改进FMEA的智能制造系统可靠性与风险评估

提出一种改进失效模式与影响分析(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)模型用于智能制造系统可靠性风险评估。首先基于文献法、专家访谈和鱼骨图分析法,从人、机、料、法、环(Human-Machine-Material-Method-Environment,4M1E)五个方面识别智能制造运行过程中的潜在失效模式;其次使用三角模糊数获取专家对失效模式的风险评估信息,风险因子权重由结构熵权法计算确定;最后运用模糊C均值(Fuzzy C-Means,FCM)算法划分失效模式的风险等级。此外,为了检验结果的有效性和可靠性,采用对比分析和蒙特卡洛仿真进行验证。

基于改进粒子群算法的柔性制造系统无死锁优化调度

柔性制造系统的优化调度问题是一个复杂的组合优化和NP-hard问题。以赋时Petri网为模型、最小化最大完工时间为优化目标,利用改进粒子群算法对一类柔性制造类系统建立了一种新的无死锁优化调度方法。该方法首先采用2层编码方式对路径和工序进行编码,建立工序与粒子位置之间的一一映射关系;其次,基于实时在线的死锁避免策略对粒子进行死锁检测与修复,保证所搜索的粒子均能解码为无死锁的可行调度序列;然后,设计了2种改进策略:粒子工序定向调整策略和局部搜索策略,以提高算法的寻优效率和局部搜索能力,保证快速得到最优或次优的可行序列;最后,利用2个仿真实验验证所提算法的有效性。实验结果表明:与其他已有算法相比,改进粒子群算法在求解柔性制造系统无死锁优化调度问题上具有较好的寻优能力。

柔性制造系统刀具调度问题研究

针对柔性制造系统刀具调度问题,本文采用需求时间优先的启发式规则算法计算设备的刀具需求,并提出了一种综合考虑运刀代价、刀具需求紧急程度、刀具需求整套完整性3种优化目标的启发式规则算法,求解运刀机械手的指令集。经过某航空企业柔性生产线的实例验证,需求时间优先的启发式算法能够得到适用于运刀调度计算输入的目标解;结合3种优化目标的运刀调度算法,能够得到满足生产需求的机械手指令解集。

基于数字孪生技术的柔性制造系统设计与研究

介绍了基于数字孪生技术的柔性制造系统的设计流程,监控柔性制造系统全生命周期的健康状态;针对基于数字孪生的柔性制造系统设计模型进行评估,从功能、结构、行为、控制、智能、性能方面介绍基于数字孪生的柔性制造系统设计的发展和研究;最后列举了一些支撑数字孪生发展的关键技术。

《智能自动化制造系统》课程教学改革与思考

《智能自动化制造系统》是长沙理工大学机械类专业的一门主干课程。针对该课程在教学实践中存在的不足,通过调整优化教学内容、开展线上–线下混合式教学、增加实践教学案例与环节等一系列改革尝试,增强了学生的学习兴趣、实践水平,授课效果得到了有效改善。

基于智能制造系统的汽车滤芯配件生产效率优化研究

智能制造系统通过集成自动化设备、实时数据分析、优化生产调度等手段,大大地提升了汽车滤芯配件的生产效率。通过智能技术的应用,生产过程的自动化程度得以提高,实时监控系统能够及时发现并解决生产中的问题,资源管理更加高效。实施智能制造后,不仅缩短了生产周期,还降低了生产成本,提升了产品质量和一致性,为企业提供了很好的的竞争优势。

智能制造系统中的智能仓储设计分析

物流行业不断发展,逐渐提高了仓库管理和运输调度的智能化水平。分析了智能制造系统中智能仓储设计工作,综合利用信息技术和自动化控制技术等,完善整体存储机构,增强仓库综合流通性能。

基于机械自动化生产控制软件的智能制造系统研究

在工业4.0与智能制造理念的推动下,机械自动化生产控制软件成为制造业中不可或缺的元素。这篇研究注重设计和研发了一套基于这种控制软件的智能制造系统,目标在于提升生产的效率与精准度。研究过程中,引进了软件工程的理念,同时整合了网络通信技术、云计算技术以及大数据分析等领先的信息技术。实验的结果确证了,运用这样的系统,可以有效地提升生产的效率及质量,同时也能降低生产的成本和能耗。借由对生产数据的即时监控和分析,并且能够及时进行生产的调整和优化,使得制造过程更加适应定制化和柔性化的生产需求。同时,制造系统的智能化能促进生产过程的环保性,减少废弃物的产生。因此,该研究对于理解和实现制造行业的智能化,特别是大规模定制生产环境中的智能制造,具有重要的理论和实践意义。

柔性制造系统中高精度机械臂的运动学与动力学深度分析

本文深入分析了柔性制造系统中高精度机械臂的运动学与动力学特性。在运动学方面,通过轨迹规划与优化技术,实现了机械臂的精确控制和高效运动,满足了柔性制造对高精度作业的需求。在动力学方面,探讨了机械臂的承载能力、运动速度、稳定性以及能量效率等关键指标,为机械臂的优化设计和性能提升提供了理论依据。本文的研究成果有助于推动柔性制造系统的发展,为高精度机械臂在更广泛领域的应用提供重要的参考和借鉴。