产品制造和装配过程认证DMAIC方法

本文以扶梯梯级链制造和装配过程为例,提出了一套基于DMAIC的系统化和结构化过程认证方法,以减少过程变异,确保过程受控和有足够能力。主要方法是先通过流程图、SIPOC、PFMEA等分析,识别关键产品特性(KPC);然后针对各个KPC进行MSA、控制图、过程能力分析,了解当前过程的能力水平;针对过程能力不达标的KPC,进行根源分析和改进,确保过程能力达到1.33以上;最后更新质量文件,制定过程控制和过程能力定期跟踪计划。

基于Bootstrap-C_(pu)的机床进给机构装配过程能力评估方法

机床进给机构装配过程是其装配质量形成的过程,由于受5M1E因素影响,进给机构装配过程能力可能不足,会导致进给机构装配质量出现较大波动,甚至出现不合格产品。为此,基于C_(pu)和Bootstrap理论,构建了基于Bootstrap-C_(pu)的进给机构装配过程能力评估方法,并进行了实际应用。结果表明:在95%置信度条件下,该批机床进给机构装配过程能力是足够的,其装配质量波动较小。

基于工业互联网背景下汽车发动机装配过程质量控制研究

当前,汽车发动机的装配过程质量控制问题是汽车生产的重要环节之一,不仅表现在发动机的生产装配过程,更体现在质量检控的过程,因此,通过对汽车发动机装配过程分析,探究工业互联网背景下的发动机装配过程质量控制的有效技术要点,以期保证汽车制造业的长效发展。

基于数字孪生技术的船舶装配过程虚拟仿真研究

为减少船舶装配的物理化实验,提供装配过程的可视化和交互式设计,提前发现潜在装配问题,研究基于数字孪生技术的船舶装配过程虚拟仿真方法。构建船舶装配过程虚拟仿真的数字孪生架构,数字空间通过交互接口接收物理空间反馈的船舶装配过程各项工艺数据,通过装配工艺的数字孪生映射,构建船舶装配数字孪生模型,并结合包围盒方法和改进A*算法进行船舶装配体的碰撞检测、装配路径规划,实现船舶装配过程中多种装配工艺规划与虚拟仿真,根据虚拟仿真结果,为物理空间的船舶装配提供高效且合理的装配工艺指导意见,并以文件的形式通过交互接口传递至物理空间,用于更优质地达成实际船舶装配需求。实验结果显示,该方法的应用可以有效纠正错误船舶装配顺序,引导待装配体顺利到达并完美嵌入理想装配位置,实现无碰撞装配。

发动机装配过程的质量控制研究

发动机是汽车的重要组成部分,发动机装配质量的高低直接影响着汽车的性能。本文通过分析影响发动机装配质量的主要因素,对其质量控制对策进行探讨,旨在提高汽车发动机的装配质量,保证汽车能够在良好的状态下行驶。

装配过程快速仿真建模服务平台

飞机产品结构复杂,协调环节多,精度要求高,工艺阶段多,需要综合考虑产品装配的精度、时间、成本和效率,使得装配工艺设计非常复杂.工艺过程设计中存在的问题会造成后续生产装配的时间周期变长,成本升高,也将影响最终获得的产品精度.资料显示,如果在实际生产装配阶段才发现问题,整个费用将增加50％[1].

机械产品再制造装配过程动态工序质量控制系统

针对机械产品再制造装配过程质量控制问题,在分析机械产品再制造装配过程特点的基础上,提出面向机械产品再制造装配过程的动态工序质量控制模式。依据该模式,给出了面向机械产品再制造装配过程的动态工序质量控制系统的功能结构模型,分析了基于无线射频识别技术的再制造装配过程质量信息感知平台、再制造装配过程动态工序质量在线优化专家系统、基于组件技术可视化在线工序指导模式等关键使能技术。以某发动机再制造企业的重载发动机装配过程为例,应用J2EE构架开发了面向发动机再制造装配过程的动态工序质量系统,验证了该动态工序质量控制模式的可行性和有效性。

面向复杂产品装配过程的异常控制策略研究

文章针对复杂产品装配过程影响因素众多、难以控制的现状,设计了一种对其进行异常控制的策略。首先确定造成装配过程异常的原因,进行异常归类,并对异常控制所需采集的信息进行分析;其次引入工段信息元概念,在此基础上建立复杂产品装配过程实时状态模型;最后基于该模型构建异常控制专家系统,为装配过程提供实时异常报警信息及相应处理方案。结果表明该异常控制策略具有很好的实用性。

一种制造物联网环境下的机械产品装配过程运行管理方法

针对传统机械产品装配过程的信息交互性差、装配实时信息监控困难等问题,提出利用物联网技术构建物物互联的感知装配环境和装配过程运行管理体系架构以实现装配过程实时信息感知、传输和增值的目的。同时,结合Multi-Agent技术和KQML协议建立了具有开放性和可扩展性的装配过程运行管理系统,实现装配过程数字化、可视化、一体化管控,以某皮卡厂的焊装车间为例,验证了该系统的可行性和有效性。

复杂机电产品中的柔性线缆装配过程仿真技术

针对复杂机电产品中柔性线缆结构复杂且在装配操作中发生变形而导致的装配过程仿真难的问题,系统地提出了柔性线缆装配过程仿真的解决方案及其关键技术的实现方法.首先提出一种基于元素包含关系和无向图的线缆数字化表达模型,实现了复杂线缆拓扑、几何和属性信息的统一表达,为装配过程仿真奠定了基础;然后提出一种改进的层次链装配过程模型,统一处理针对不同对象的装配任务和装配操作等,实现了装配过程中线缆和结构件交叉装配任务和装配操作的表达和存储;最后建立一种改进的线缆质点-弹簧模型,通过添加长度变化约束并设定典型装配操作中的约束条件,实现了线缆在装配仿真中柔性形变的实时仿真.在开发的原型系统中实现了柔性线缆的装配过程仿真,并通过实例验证了文中方法的可行性.

基于层次链的产品装配过程建模方法

针对虚拟装配中装配过程模型信息表达不完整的问题,提出了一种基于层次链的产品装配过程建模方法。该方法引入装配任务和装配操作模型,通过粗粒度的装配任务与细粒度的装配操作相结合的装配过程建模,实现了虚拟装配中装配过程信息的完整性表达。该方法采用并行的装配操作,实现了对非线性装配过程的建模;引入调整零部件和拆卸零部件两种类型的装配任务,实现了对非单调装配过程的建模。此外,通过基于层次链的装配过程建模方法,实现了装配过程回溯、重做和回放等装配过程信息地管理和重用。最后自主开发了原型系统,并对相关算法进行了验证。

基于误差流理论的多工位装配过程质量稳定性

为适应质量控制对象由产品转向过程的趋势,对多工位装配过程中的质量稳定性问题进行研究。将多工位装配过程视为一维离散时变系统,采用状态空间方程对其进行建模,模型中的系统矩阵包含了装配过程中的物理结构信息。通过对比理想状态和实际情况下的模型,得到装配过程的误差流模型。在此基础上,根据有界输入有界输出(BIBO)稳定性的概念,通过分析过程误差流模型可得到判断过程是否质量稳定的判定条件,并进一步提出衡量质量稳定性优劣的指标—稳定度这一新概念。以汽车白车身装配过程中一个三工位薄壁件装配为例,对所提出的判据和稳定度概念进行仿真验证。

面向复杂产品装配过程的可视化生产调度技术

为解决复杂产品装配过程中出现的装配计划不合理、动态调度困难、过程监控和信息管理手段缺乏等问题,提出面向复杂产品装配过程的可视化生产调度技术。分析了复杂产品装配过程的特点,提出了基于工作流的装配过程可视化建模方法,并在此基础上建立了复杂产品装配调度模型。针对装配计划排产问题,提出了基于启发式调度规则的装配调度算法;针对装配过程中的扰动事件,提出了面向生产扰动的动态调度算法。提出了面向装配过程的可视化调度及信息管理方法,实现了装配过程的可视化监控、动态调度以及调度信息的组织与管理。通过实例验证了所提方法和技术的有效性。

可靠性驱动的装配过程建模及预测方法

为解决现有产品装配过程可靠性控制点难以确定的问题,提出产品基本运动功能的"运动功能-运动-元动作"结构化分解思路,并通过分析各元动作可能的故障及与可靠性相关的影响原因,确定了装配过程可靠性控制点。为预测装配过程可靠性数据,在确定可靠性控制点的基础上,利用灰色系统理论分析方法,建立关重可靠性控制点相关数据与装配过程可靠性数据之间的关系模型;然后求解装配过程可靠性数据的模拟值,通过分析模拟值与真实值之间的残差确定模型的模拟精度;在模拟精度有意义的前提下,预测了装配过程可靠性未来数据。以数控机床的功能部件数控转台装配过程为例,验证了上述研究的可行性。

一种集成装配过程信息的装配建模方法

装配工装、装配夹具、装配工具和装配操作等装配过程信息的参与对产品装配顺序有直接的影响,为了获得合理的装配顺序,需要在装配模型中描述装配过程信息。文中提出了一种集成装配过程信息的装配建模方法,在分析了装配单元、装配过程信息在产品装配过程中引入和退出装配环境的优先关系基础上,基于有向图和无向图的连接图模型建立了集成装配过程信息的装配模型,并采用邻接矩阵表示法对装配模型进行了表示。该模型有利于装配工艺经验的表达和产品的装配工艺规划。采用实例验证了该方法,并已在某型飞机机翼装配工艺规划中得到了应用。

面向再制造复杂机械产品装配过程的质量控制点公差带在线优化方法

为提高再制造零部件利用率并提升再制造复杂机械产品的装配精度,提出了一种面向再制造复杂机械产品装配过程的质量控制点公差带在线优化方法。在分析再制造复杂机械产品装配特点的基础上,对关键工序的质量控制点公差带进行细粒度划分;从装配精度角度出发,综合考虑装配过程中的质量损失和成本差异,以尺寸链为约束,构建了公差带优化模型,并研究了基于遗传算法的模型求解过程;在此基础上,提出了基于历史数据的正向推理模式,以及基于装配实时信息的逆向推理模式,推导出装配优化方案集并对车间异常情况作出及时响应;最后,开发出再制造发动机装配过程在线质量控制系统原型,验证了该方法的可行性和有效性。

基于物理属性的虚拟装配过程

针对虚拟装配系统中存在仿真程度不够高的缺点,提出基于物理属性的虚拟装配过程研究。通过分析虚拟装配过程对零部件物理属性的需求,建立零部件物理属性模型,给出确定零部件各物理属性以及自由运动状态的方法,分析碰撞响应对运动状态的影响。研究虚拟装配系统中装配对象间的交互过程,使用多刚体系统动力学分析方法对零部件装配过程中的动力学以及运动学进行分析,给出装配对象的运动学与动力学方程。通过把抽象的约束关系转换为基本约束方程表达运动副约束,并把运动副约束用于装配对象的运动分析。提出基于碰撞与静力学的稳态分析方法研究零部件达到稳定状态的条件。应用实例表明上述方法有效可行。

可靠性驱动装配过程建模方法

针对现有产品装配过程中可靠性难以保证的问题,以灰色系统理论与多色集合理论为建模工具,提出可靠性驱动的产品装配过程建模方法。描述了影响装配过程可靠性主要工步的确定方法,分析了影响各工步的主要因素,详细阐述了各因素与各道工步之间关系矩阵的建立方法及影响装配可靠性主要因素的确定方法,提出了针对各主要影响因素的可靠性控制措施,从而达到产品装配过程可靠性驱动的目的。以某加工中心数控转台可靠性驱动的装配工艺过程控制为例证明了该方法的可行性。

产品装配过程失效诊断模型及其缺陷源重要度算法研究

为研究产品装配过程中各因素即缺陷源对装配过程质量的影响,提出了一种基于故障树分析法的产品装配过程失效诊断方法,并通过概率重要度算法对装配过程失效的缺陷源进行重要度计算。该方法以装配过程为研究对象,通过分析装配过程的各道工步,确定装配过程失效的原因,建立了装配过程失效的故障树模型及其重要度算法,最后通过齿轮油泵装配过程的实例分析表明:该方法在诊断产品装配过程失效及其缺陷源重要度计算中的应用是可行的。

机械产品装配过程质量控制决策研究

在"装配质量熵"概念的基础上,通过综合考虑装配活动关键程度和潜在质量损失对装配活动质量控制策略的影响,建立了装配活动"综合装配指数"指标,并在此基础上给出了装配过程控制策略决策方法。该方法提高了装配过程质量控制决策的客观准确性和主动预防控制能力,为研究开发装配过程质量控制决策支持系统提供了理论依据。