基于相对熵-TOPSIS的机床可再制造性方案评价系统开发

可再制造性评价是机械装备再制造过程的重要环节,可再制造性评价方案直接影响再制造机床的质量及成本。针对机床可再制造性方案评价问题,提出了基于相对熵-TOPSIS的机床可再制造性方案的评价方法。首先,建立了基于机床易回收性、可拆解性、再制造技术性的可再制造性评价体系;然后,采用可拓层次分析法计算各指标权重,并应用相对熵-TOPSIS的评价方法进行最优方案筛选;最后,结合C#语言、SQL数据库等工具开发了机床的可再制造性方案评价系统,并将其应用于某机床制造厂滚齿机床再制造,对该方法可行性进行应用验证。

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.

押金返还制度下再制造闭环供应链的非合作-合作两型博弈模型

针对两个制造商和一个回收商组成的再制造闭环供应链,本文构建了一个连续型非合作-合作两型博弈模型,研究制造商的定价策略及制造商与回收商的利润共享问题。本文首先在非合作博弈部分以制造商的销售价格为策略形成竞争局势,其次通过冯·诺伊曼方法确定合作博弈联盟的特征函数,利用Shapley值进行利润分配得到制造商和回收商的利润,然后将制造商分配得到的利润作为非合作博弈部分的支付函数,求解得到Nash均衡策略及最优利润。本文构建的非合作-合作两型博弈显著特点为非合作博弈部分局中人的策略为连续型且支付函数需要通过合作博弈部分确定,合作博弈部分局中人与非合作博弈部分的局中人不完全相同。本文通过对竞争模式、合作模式的对比分析说明了建立的非合作-合作两型博弈模型的合理性与有效性。最后,本文分析产品替代系数、回收难度系数和成本优势等参数对均衡定价策略及利润的影响,通过数值实例说明了政府收取制造商的单位押金对销售价格及利润的影响,为政府制定与实施押金返还制度提供合理建议。

基于状态空间模型的激光再制造熔池温度控制系统

激光再制造是用于再制造的一项重要技术,在航空航天、冶金、能源等领域应用广泛。然而,形状控制问题一直是制约其规模化和工业化应用的瓶颈。在激光再制造过程中,熔池温度是决定再制造件形状和性能稳定性的关键。基于此,本文提出了一种基于状态空间模型的激光再制造熔池温度实时在线控制方法,解决了控制机理模型难以建立和多变量约束的问题。

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。

钻机电控系统再制造升级标准研制与应用

为了规范再制造市场,提高再制造产品质量,引领新技术在再制造领域的发展和应用。因此有必要针对电控系统再制造的特殊性,对其再制造升级各个环节进行细化,对标准构建的基准、结构框架、再制造升级与传统维修的区别等领域开展研究,并在国外某项目上实践,应用效果获得用户认可和国际报刊报道。该标准的实施为助推制造业绿色发展给出新的思路。

质量驱动的两设备串行再制造系统预防维护

针对再制造环境下的两设备串行系统,集成正常产品流与回收产品流,构建产品质量与设备质量部件衰退的交互作用模型,进而引入回收产品数量变化导致的设备生产率变化对设备衰退的影响机制,建立质量驱动下集成可变生产率的设备故障率模型,在此基础上提出基于成本节约的串行生产系统动态机会维护策略并进行决策建模。算例分析表明,该模型能够有效降低系统的维护成本,其可为再制造企业的维护管理提供技术支持。

《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。

基于材料体系的激光熔覆再制造综述

文章综述了激光再制造技术的定义、行业发展现状、类型及应用领域,揭示了其广泛的市场前景和技术潜力。针对激光熔覆过程中出现的裂纹问题,深入探讨了熔覆裂纹控制的研究现状,着重分析了熔覆材料种类和性质对激光熔覆层质量的影响。为解决这一问题,提出通过优化激光熔覆材料的措施降低熔覆层裂纹的基本思路。因此,文章不仅为激光再制造技术的发展提供了理论支持,也为实际应用中裂纹问题的解决提供了有效方法,对于推动激光再制造行业的健康发展具有重要意义。

基于改进策略的混合型制造/再制造系统分析

在制造和再制造并存的混合型系统中,制造商需要同时协调新产品生产过程和旧产品再制造过程,这种双向物流的集成运作使得传统的生产规划和库存管理方式不再适用,如何构建一种有效的控制策略来协调生产过程和再制造过程就显得十分关键。本文在优化库存信息的基础上提出了一种适用于混合系统的改进策略,同时考虑到系统复杂性,主要采用控制理论中的传递函数技术构建了系统模型。仿真结果表明,本文提出的改进策略不仅可以有效协调新产品生产过程和旧产品再制造过程,而且还可以显著改善系统性能。

混合型制造/再制造系统建模及仿真研究

利用z变换技术建立了混合型制造/再制造系统的传递函数模型,并根据三种不同场景对传统系统和混合系统进行了仿真对比分析.研究结果表明,混合系统的性能与制造提前期和再制造提前期之间的差异密切相关.当两个提前期差异较小时,混合系统的性能要优于传统系统;而当两个提前期差异较大时,混合系统的性能会劣于传统系统.此外,研究还表明,随着生产成本、处置成本的升高或者回收成本、再制造成本的降低,混合系统的经济价值将逐渐增强.

制造/再制造混合系统装配车间物料配送的路径规划

为解决制造/再制造混合系统装配车间物料配送的路径规划问题,考虑到物料类型的多样性和物料到达时间的不确定性,建立了以物料配送路径最短为优化目标的物料配送模型,并采用启发式遗传算法对模型进行求解;提出采用"虚拟工位"来表征装配工位需求物料类型多样性的方法,避免了遗传操作时出现非法染色体;采用隶属度函数对物料到达时间进行模糊化处理,并将其转化为惩罚函数,计算在适应度函数中,有效地解决了物料到达时间的不确定性对配送路径规划的影响。算例仿真验证了所建模型和求解方法的正确性。

制造与再制造系统混合库存分析与研究

针对再制造系统库存的局限性,提出了制造与再制造系统混合库存模型,通过分析构成混合库存成本的因素,建立了单位周期内平均库存总成本与经济订货批量和再制造周期之间的变化关系,并通过数值分析得出,在保证不发生缺货的条件下,降低单位周期内平均库存总成本行之有效的措施是缩短再制造周期。

混合遗传算法求解退役工程机械回收及再制造系统中的碳排放问题

对退役产品进行回收及再制造能够降低二氧化碳的排放量,但尚没有一个定量模型对退役产品的整个回收及再制造过程的碳排放进行评估。针对这种现状,以工程机械退役产品为对象,对回收及再制造过程中的"碳足迹"进行深入研究,建立了工程机械产品回收及再制造过程的碳排放评估模型;并采用改进的混合遗传算法对模型进行了求解,该算法将遗传算法和模拟退火算法相结合以克服它们各自在局部搜索和全局搜索方面的缺陷,引入了竞争机制和自适应机制来进一步抑制算法的早熟,实现了对复杂回收及再制造网络系统的高效处理。实例结果表明,该模型能够有效地解决退役产品回收及再制造系统的碳排放计算问题。

基于双目视觉技术的激光再制造机器人跟踪系统

为提高激光再制造机器人跟踪性能,研究了一种基于双目视觉技术的激光再制造机器人跟踪系统。首先分析环境信息,再利用激光器采集机器人环境信息,设计机器人跟踪控制单元,然后对机器人的运动进行控制,最后设计机器人跟踪程序。至此,完成机器人跟踪系统的设计。实验结果表明,本系统不仅缩小了激光再制造机器人跟踪误差,左右偏差均为0.12 cm,还具有更好的激光再制造机器人避障精度,最高可达到97%,具有更高的实际应用价值。

再制造能力有限的多产品混合系统库存决策

为确定各产品的制造与再制造策略,对再制造能力有限的多产品混合系统进行研究。在系统中,对多种产品进行制造和再制造。每种产品在顾客使用后都会以恒定速率返回,但因再制造能力有限,有些产品无法用于再制造而被处置。每种产品需求恒定且由服务性产品来满足,服务性产品由制造品和再制造品组成,不允许缺货。在一次制造准备和至少一次再制造准备策略下构建了库存决策模型,利用拉格朗日乘数法和贪婪算法分别确定了各产品的再制造顺序和再制造比率。并当再制造比率一定时,给出了再制造准备次数为正整数时各产品制造与再制造策略的求解程序,得到了各产品制造和再制造批量、再制造准备次数等求解公式。最后,应用算例对模型及求解方法进行了验证。

考虑回收件质量影响的混合制造—再制造系统利润优化

研究用户需求和再制造率不确定条件下的混合制造-再制造系统利润优化问题.将回收件按质量水平进行分级,考虑制造和再制造两个子系统的市场需求与生产成本,建立综合利润模型.采用仿真模型模拟混合制造-再制造系统的运行过程,采用禁忌搜索和遗传算法相结合的优化算法,获取系统利润最大化的控制变量最优值.通过案例验证回收件质量分级对系统利润的影响,采用实验设计和多方案评估回收率、成本等因素对系统利润的影响,确定利润最大时回收件的质量分级方案.案例研究表明,对回收件质量分级,使混合制造-再制造系统的利润提升约10%,并且,不同质量水平回收件所占比例相同时系统的利润最大.

基于FIPA-Agent的混合式制造单元控制系统研究

为了使制造单元控制系统具有自治性、合作性、可重构性及易维护性等特性,文章在FIPA-Agent技术规范的基础上,提出了制造单元混合式控制系统结构体系;同时对控制系统中通用Agent功能结构进行了较详细的设计,建立了基于JADE的控制系统软件结构。在此基础上,进行了控制系统中各个功能实体的FIPA-Agent设计;最后,在MSWinProfessional2000、JADE和JAVA环境下,进行原型系统的开发、评价,并得到初步的结果。

再制造系统的Drum-Buffer-Rope仿真建模

运用DBR(Drum-Buffer-Rope)排程法和仿真工具ARENA,对废旧家电产品再制造系统进行了工艺流程仿真研究,建立了DBR仿真模型,实现了对工艺过程的动态监测;并详细阐述了如何应用所建立的DBR模型识别和解除再制造系统存在的资源约束,从而提高再制造系统的资源利用率和收益。仿真实验表明:该模型能够识别和消除资源约束及其影响,通过给出库存缓冲量BSc最优值,解除了约束工位排队延迟的现象,降低了供应的不确定性;同时也优化了系统的目标函数——资源利用率和净利润。

制造—再制造混合系统的随机库存控制模型研究

近些年来,随着经济的快速增长,工业生产排放的废弃物大量增加,消耗的能源巨大,生态环境也日趋恶化。实施废旧产品的再制造既是解决资源短缺、环境污染问题的有效方式,也是提高企业经济效益的重要途径。本文在假设回收率服从泊松分布,且在考虑回收产品废弃处理的条件下,建立了制造—再制造混合系统的最优批量模型,该模型的目的是在单位时间内库存总成本达到最低的前提下分别求得(M,1)和(1,R)两种策略下的制造和再制造批量,为保证批次是正整数,本文还给出了批量计算结果的简单修正方法。最后用算例仿真的方法验证了所建模型的可行性。