基于物联网的柔性生产线管控软件设计

针对离散制造业中单件小批量生产作业模式中信息追溯困难、缺少整体管控的问题,开展了基于物联网的柔性生产线管控软件设计研究,提出了基于物联网的柔性生产线管控软件架构,研究了管控软件的工作机理,并以某数控机床自动化生产线为应用实例,对数控机床生产线的生产管控进行了详细研究。结果表明:基于物联网技术的生产线管控软件可以准确记录在制品工件的生产信息,且能准确传给生产设备,自动从上位机系统接收生产计划,并按照队列完整、无误地将工件唯一码写入无线射频标签,无线射频标签读写正确率高于99.9%。

基于NX MCD的曲轴自动生产线数字孪生系统设计

阐述基于NX MCD的曲轴自动生产线数字孪生系统设计,通过数字化建模、虚拟仿真和优化算法,实现对生产线的实时监测、预测和优化,实现曲轴生产线的数字化转型。

面向钣金混流生产线的仿真优化研究

文章以某电梯钣金加工公司的钣金混流生产线为背景,通过虚拟仿真方法对钣金生产环节中的投产序列和瓶颈问题进行优化。首先,根据某电梯门板生产线的实际生产状况,建立生产线的仿真模型,以工件完工时间、设备空闲时间和设备总切换时间为目标,基于遗传算法,优化钣金混流生产线的投产序列;其次,通过分析缓存区添加位置和容量对钣金生产线产量的影响,解决生产线堵塞、利用率不平衡等问题。结果表明,对生产线的优化有效,经优化后的投产序列相比原始投产序列整体时间缩短约15%,通过适宜的缓存区设置,各工位设备平均利用率提高了9.6%,产量提高了14.15%。

木勺生产线机械臂的动静特性及结构优化

为实现木勺生产线上下料功能,同时节约成本,采用建模软件与有限元分析软件的协同仿真技术,对木勺生产线的机械臂进行动静性能分析,运用Parameters Correlation方法筛选出对生产线机械臂动静性能影响较大的设计变量。在此基础上,采用拉丁超立方抽样法对筛选的设计变量进行采样,对比分析Kriging模型与NPR模型构建的生产线机械臂的近似模型,并采用MOGA法对设计的目标函数进行求解。对优化后的木勺生产线机械臂进行建模分析,对比得出,优化后的模型Y方向最大振幅为1.1137 mm,可实现设想功能,动静性能得到提升。研究成果可为后续生产线机械臂结构设计提供参考。

汽车整车多级生产线协同排序优化方法

为满足汽车整车生产线不同工艺车间对车身序列的不同需求,提高汽车生产线多工艺车间的协同生产能力并降低生产成本,提出一种面向汽车整车多级生产线的协同排序优化方法。分析了汽车生产过程中不同工艺车间对车身序列的不同需求,在考虑焊接车间车型更换次数、涂装车间颜色更换次数、总装车间总超载和空闲时间、总装车间物料消耗均衡等传统优化目标的基础上,搭建了缓冲区重排序成本的目标函数,并以此构建了汽车整车多级生产线协同排序多目标优化模型,然后采用基于启发式出入站规则的第三代非支配排序遗传算法对模型进行优化求解。最后通过某公司的实际生产案例,验证了所提模型和方法的有效性。

基于数字孪生的套筒智能检测生产线虚拟调试技术

针对套筒智能检测生产线调试过程中存在调试周期长、试错成本高等问题,设计了基于数字孪生(DT)和虚拟调试(VC)技术,构建了套筒智能检测生产线VC系统。基于DT五维模型的套筒智能检测生产线和VC系统结构模型,明确套筒智能检测生产线的工作原理;阐述VC系统中智能检测生产线的数字空间搭建、控制系统设计、数据同步和交互、实时状态监测、故障模拟与恢复等关键技术。通过实验,证明了该方法的可行性与有效性,并为智能检测生产线的设计提供了参考。

自动化电镀生产线的系统概述

电镀是现代工业生产中的工件表面加工技术之一,其可以基于电解作用在金属或其他材质表面附着一层镀膜,能有效提升镀件的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等。电镀生产线根据自动化程度的不同,可以分为全手工操作生产,半自动生产和全自动生产。零部件、电子元件、配件等在批量大、种类少、加工工艺及流程相对单一时,适合采用全自动化生产线进行电镀加工。当小批量、多品种、复合镀层的工件加工时,多采用全手工操作或半自动化线进行电镀生产。目前,我国多数电镀生产线仍为手动或半自动形式。这样的生产线在加工一些批量小、种类多的电镀产品,不仅生产效率低,还易受人为因素干扰导致电镀产品品质欠佳。手动生产对操作人员的技能要求较高,电镀产品的质量可控性较差。因此,全自动化电镀生产线有助于提升电镀产品的制造及品控,推动“制造强国”战略的实施。

叠合板钢筋网片柔性生产线控制系统研究

针对当前叠合板钢筋网片生产过程中调试效率低的问题,提出了一套适用于装配式建筑领域的叠合板钢筋网片柔性生产线,通过灵活调整网片间距,实现网片柔性化生产。为解决叠合板钢筋网片柔性生产线中的控制器分配问题,建立了安装空间、网络传输距离与制造成本相结合的多目标优化模型,运用增强精英保留的多目标遗传算法对模型进行求解。计算结果表明:优化后的方案可以有效降低成本,保证网络传输,为设计一套安装便利、传输稳定及低成本的生产线控制系统提供了理论依据。

大型连续绿茶精制加工生产线研发

茶叶加工技术与装备是茶叶产业发展的基础,对行业发展起着举足轻重的作用。为实现绿茶加工机械自动化生产,设计了大型连续绿茶精制加工生产线,阐述了该生产线系统结构、主要生产环节及安装调试应用。基于PLC控制的大型连续绿茶精制加工生产线,主要由鲜叶上料输送机、大型滚筒杀青机、冷却回潮机、四机协同联动式揉捻机组、并列连续预烘干机组、储料仓、计量分料装置、茶叶炒干与抛光机组、筛分装置、风选装置及配套的测控系统等组成。针对绿茶加工工艺的各个环节,采用模块化设计,根据茶叶加工企业的厂房实际情况,灵活安装组线,满足企业个性化需求。基于模糊PID温度控制的大型滚筒杀青机双模糊控制技术,解决了传统杀青温度与时间无法实现精确控制的难点问题。采用链式刮板输送智能加料装置与多机联动协同连续揉捻控制技术,实现多机协同联动式自动加料连续揉捻,边进料边揉捻,揉捻均匀度高。生产线上杀青机、理条机和烘干机各环节温度采用模糊PID控制,解决了茶叶加工温度、投叶量与杀青、理条、烘干时间实时配合的问题,输入不同等级、不同重量的鲜叶可输出相适应的杀青温度和时间,实现对茶叶生产过程的精确控制,减少人为因素的干扰,实现绿茶的智能化生产。近年来,生产线用户遍布皖、苏、浙、云、贵、川、豫、湘、鄂和陕等10多个省份200余家茶叶生产企业。该生产线的推广应用,实现了茶叶规模化生产,保证了茶叶品质,对茶产业发展具有重要意义。

基于三维激光扫描技术的智能制造生产线目标检测研究

智能制造生产线目标图像数据采集过程受到噪声、光照变化等问题,导致输入图像的质量不佳,进而影响目标检测的准确性,对此,设计一种基于三维激光扫描技术的智能制造生产线目标检测方法。首先,采用三维激光扫描仪获取待检测目标点云数据,通过点云变换准则计算数据之间的拓扑关联,生成完整三维激光图像。然后,利用杂交小波变换对三维激光目标图像进行去噪处理。最后,使用能量、熵、对比度、相关性4种参数提取图像纹理特征并采取归一化处理,创建最优分类函数,并运用支持向量机算法划分生产线目标样本图像数据,完成智能制造生产线目标检测工作。实验结果表明,所提方法的交并比值最高时达到0.97,F1值最高时达到0.96,平均检测耗时仅为0.53 s,说明所提方法的检测精度高、效率快,鲁棒性强,在实际操作中具备相当的可用性,为智能制造产业提供技术支持。

选煤厂生产线调度最优决策专家系统设计

为提升选煤工艺的运行效率、创造更多的企业效益,设计了一种生产线调度最优决策专家系统。采用多种终端等组件,构建网络连接子系统。采用传感器、采集器等不同设备,构建实时监测子系统。结合上位机与调度决策模块,组成移动调度子系统。以可编程逻辑控制器(PLC)控制程序与调度最优决策方案制定程序作为技术支持,根据最优决策的目标函数模型与约束条件,生成最优调度决策方案。试验结果表明,应用所设计系统,每吨煤炭的最长加工时间最小化至17.69 s,且用于调度的时间仅为17.13 s。由此证明:所设计系统运行速度较快;给出的决策方案完全符合调度目标;煤炭调度时间和加工时间均较短。该系统可行性与实时性优势显著。该设计能为企业创造较好的实践价值与经济效益。

超洁净热灌装生产线关键工艺技术研究

本文对影响瓶过氧乙酸湿法杀菌的超洁净热灌装生产线的关键工艺技术进行了全面的研究,初步明确了该生产线的关键工艺技术及生产管理控制要点,对于生产线的管理和产品质量管控具有一定的指导意义。

基于数字孪生的呼叫机生产线虚拟调试技术分析

阐述基于数字孪生技术的呼叫机生产线虚拟调试技术特点。结合系统设计目标和需要,分析关键技术应用,并通过MCD内部编程,结合仿真技术集成,实现基于孪生技术的生产线设计和验证。

仿真技术在船舶舱室单元生产线设计中的应用

采用流水线模式生产船舶预制舱室单元正越来越受到关注,但目前针对其生产线设计方法的研究较少,为了改进流水生产线设计方案,提高生产力,本文开展仿真技术在舱室单元流水生产线设计不同阶段中的应用研究。首先在工序规划阶段运用遗传算法模块优化生产工序,其次在布局设计阶段基于仿真试验模块求解最佳库容,最后在方案比选阶段通过模拟复杂生产系统运行输出关键指标。研究结果表明,仿真技术在能为流水线工艺和布局设计提供有力支撑,对工程设计具有应用价值。

基于整数规划与仿真的电子产品装配生产线平衡研究

针对电子产品装配生产线效率低、堆积严重、负荷不均衡等问题,以某公司无线路由器装配生产线为例展开研究。首先,搜集生产数据,分析该生产线存在的问题;其次,基于0-1整数规划构建以最小节拍时间为目标函数的生产线平衡优化模型,该模型考虑了工序与设备、工序与工序间的关联性,以满足特殊工站的需求,并借助Lingo软件编程求解,探究通过合理分配作业工序,降低生产节拍时间,提升生产线平衡率;最后,通过AnyLogic仿真软件建立仿真模型,验证改善后方案的可靠性。验证结果表明,该方案使生产线平衡率由61.8%提高到84%,均衡系数从10.8降到3.5,单位产能由136件/h提高到185件/h,大幅提高生产效率和降低员工负荷,降低了企业生产成本和提高市场竞争力,为电子制造业提高生产线平衡率提供有效的途径。

基于系统模型的自动化生产线故障诊断策略

自动化生产线在现代制造业中发挥着重要作用,然而,故障事件可能导致生产中断,影响生产计划。因此,设计一套优秀的故障诊断策略对于提高自动化生产线的稳定性和可靠性至关重要。首先,分析了自动化生产线的结构和工作原理,探讨了常见的故障类型及其对生产线性能的影响。在此基础上,总结了基于规则和经验的人工故障诊断方法,进一步,引入系统辨识机制,提出了基于系统模型的智能化诊断方法,最终达到智能诊断的目的。实验验证了该方法的有效性,为自动化生产线的故障诊断和维护提供了更为可靠的科学基础。

基于SIMATIC PLC的生产线集成控制系统设计

为了解决现代化工业生产中大量劳动力投入到繁多和复杂的体力劳动而导致生产效率偏低的问题,以智能生产及仓储工位为背景,设计了一套由物料运输单元、物料分拣单元以及成品入库控制单元组成的自动生产线系统。系统以西门子的S7-1500 PLC搭配ET200 SP分布式IO作为核心控制器,负责控制运动控制对象和整个系统的运行逻辑。采用G120变频器作为变频控制实现调整系统运行效率的运输工作站;使用视觉传感器以及搭载不同物料的旋转转盘以及出料气缸机构组成的物料分拣工作站;最后以仓库取放货物为原型,使用了V90伺服驱动器控制两轴方向上的丝杆,将成品物料按照系统运行的逻辑以及视觉传感器的识别结果依次放进仓库里并输出库位信息。采用UGNX软件建立模型并在S7-1500 PLC上使用PLCSIM Advance3.0软件验证了基础运动的仿真;最后在确认UGNX软件上系统模型运行正常的情况下,采用OPC UA通信的方式验证了生产线系统能够按照指定工艺要求实现智能化生产,3个工作站单元之间工艺执行标准确认达到了预期的生产标准。

涡旋盘热模锻自动化生产线及智能检测控制系统设计

针对汽车空调压缩机涡旋盘成形难度大、缺陷多、依赖人工调整参数等问题,结合锻造行业的智能化发展需求,分析涡旋盘锻造工艺,设计涡旋盘自动化生产线、全流程在线检测控制系统,为热模锻智能检测提供参考。

汽车制造总装生产线输送设备的选择分析

总装工序作为汽车生产最后环节,需着重考虑生产投入成本、整车作业流畅度等。为了提高汽车制造总装生产线运作效率和质量,本文将基于汽车制造总装生产线特征,以输送设备种类科学选择为目标,完善汽车制造总装生产线输送设备体系,旨在通过积放链、摩擦线、板链线、EMS电动小车、滑板线、AGV小车、辊床、辊道、内饰、底盘装配线等设备的科学选用,实现预期生产目标。

自动化生产线组装与维护课程思政建设探析

通过课程教学实践提出“价值塑造、基础夯实、能力提升、素养养成”的课程思政融入建设思路,探索形成了“引、探、设、虚、实、汇”教学策略,使学生能够在模拟企业真实生产环境、基于工作全过程进行项目任务的实施中深刻理解并自觉实践工匠精神和职业规范。