基于UML的车间制造过程信息化系统建模

车间制造过程信息化系统是支撑车间制造过程运作的信息化平台,是制造企业管理决策与设备执行之间的信息桥梁,并兼有车间生产运作的信息化管理功能。采用面向对象分析设计方法,在分析了车间制造过程信息化系统的业务流程的基础上,使用UML建模工具建立了概念模型、用例模型、动态模型和物理模型。

代理技术在车间制造混合控制系统中的应用研究

分析了车间控制结构的演变和代理技术在制造控制中的应用 ,提出了一个通用的制造代理模型。基于这个模型进一步讨论了车间制造混合控制的系统结构 ,并着重研究了单元代理的报价过程、车间代理的任务分派过程及系统对设备故障的处理过程。研究指出基于代理技术的车间制造混合控制系统 ,既具有递阶控制的高效率 。

面向网络化车间制造的工序质量智能控制系统

针对分布式企业复杂的车间制造环境,如何进行实时有效的质量波动监控、异常波动的诊断分析以及过程中适时的工序调整,是进行工序质量控制面临的问题。提出了集质量监控-异常诊断-工序调整为一体的工序质量控制模式,构建了系统功能体系结构。综合运用相似制造、统计学习、神经网络、统计过程控制等理论,开发了面向网络化车间制造的工序质量智能控制系统。采用针对多品种、小批量过程的基于相似工序的工序质量控制技术和针对多变量过程的基于混合自组织映射模型的控制方法,应用B/S五层架构,完成了工序质量控制系统的开发,验证了系统的可行性,为网络化车间制造提供有效工序质量控制。

北京航星机器制造公司车间制造执行系统应用案例分析

由于近些年国际局势的动荡,国家从安全布局和战略考虑,加大了对我国军工企业的投入,对军工产品的需求越来越大,这给北京航星机器制造公司等航天军工企业带来了新一轮的机遇和挑战,急需进一步扩大生产能力、提高生产效率、加强生产管理.

运用PFMEA实现车间制造质量改进

通过运用质量工具,对制造现场进行优化改善,实现了车间制造质量的持续改进。

智能化车间制造执行系统——Factory Manager

制造系统信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，可以改善制造企业的经营、管理、产品开发和生产等各个环节，提高生产效率、产品质量和企业的创新能力，降低消耗，带动产品设计方法和设计工具的创新、企业管理模式的创新、制造技术的创新以及企业问协作关系的创新，从而实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、自动化、制造装备的数控化，全面提升制造业企业的竞争力，

基于RFID和Hadoop云存储的数字化车间制造系统研究

为了实现车间制造数字化管控,将RFID和Hadoop云存储两种技术结合到一起,提出数字化车间制造系统设计研究。该系统选择超高频段技术作为RFID作业频段,在Hadoop云存储架构基础上,搭建多层次车间制造系统。其中,各个层次信息通过Internet网络进行传递。系统测试结果表明,该系统能够提高车间制造效率,可以为用户提供良好的产品成型管理、产品库信息管理、检验管理、入库管理、售后服务管理、信息共享服务,有助于车间制造数字化发展。

基于组件的机械制造车间制造管理信息化支持系统研究

在分析机械制造过程特点及制造管理存在问题的基础上,提出了一种基于组件的机械制造车间管理信息化支持系统的体系结构,并对基于组件的系统构建技术和系统集成技术进行了研究.最后基于J2EE架构进行了系统的开发和应用验证.

航天离散型制造企业车间制造执行系统的设计与实现

本文通过对典型航天机加车间和热表车间的生产管理过程的分析,提出了适合航天离散型制造企业的车间制造执行系统,论述了系统的体系结构、功能以及与已经实施的ERP、PLM、DNC和不合格品审理系统的集成,目前该系统已经得到了应用,效果良好。

求解燃气轮机制造车间调度的混合和声搜索算法

燃气轮机生产属于典型的离散型制造,其多品种小批量的生产特点给车间作业调度带来挑战,导致企业生产效率低下,不能满足产品交货期。因和声搜索算法结构简单易操作,常用于解决此类作业车间调度问题。然而传统和声搜索算法收敛速度较慢,易陷入局部最优。本文构建以最小化最大完工时间为目标的燃气轮机制造车间调度数学模型,提出一种离散型改进多种群混合和声搜索算法进行求解。结合和声搜索算法与变邻域搜索算法的优点,采用基于工序的编码方式进行编码,在种群更新部分引入模拟退火的Metropolis接受准则,提高种群多样性;提出自适应的记忆库保留概率和音调调节率来调节参数,以提高算法的全局寻优能力;加入变邻域搜索以提高算法的收敛速度。通过性能测试及实例验证表明,相较于已有算法,所提算法具有更好的性能。

离散制造车间设备综合效率监测系统开发

针对离散制造车间手工记录生产数据不及时、不完整而不能满足设备生产效率实时反馈的问题,研究开发车间设备综合效率自动监测系统.根据设备综合效率的监测计算需求,确定系统的总体架构,给出自动和人工相结合的数据采集流程;设计监测系统的功能架构以及数据采集与信息展示界面;完成监测系统的开发与应用.对某汽车零件的加工过程进行试验,结果表明所开发系统能够实时、准确地对车间设备综合效率进行监测.

基于UWB的离散制造车间人员定位应用研究

针对离散制造车间中移动智能设备和人员的频繁移动可能带来的安全隐患,提出向离散制造车间引入UWB定位系统,实现人员位置信息的实时采集和可视化。通过运用卡尔曼滤波算法优化定位数据,提高车间人员定位的精度,同时,采用MQTT协议传输数据,保证定位数据的有效性。以离散制造车间实验室为实验平台,利用UWB定位系统分别进行定点和动点测试。结果表明,在定点测试和动点测试中,该系统定位精度分别提高约10.1%和26.2%,定位结果更稳定可靠。

离散型制造车间AGV小车自主避障路径选择研究

离散型制造车间分工区域多,导致工件运输环境复杂,自动导向车(Automated Guided Vehicle,简称AGV小车)极易发生碰撞事故,提出离散型制造车间AGV小车自主避障路径选择方法。采用栅格地图法将离散型制造车间划分为若干栅格,构建路径长度、转角和、危险率、避障等待时间等目标函数,建立AGV小车多目标路径规划评价函数。利用熵权法确定各目标的权重系数,设置动态环境中AGV小车避障约束条件。通过粒子群优化算法和鸽群优化算法进行AGV小车运行路径联合寻优,得到最优路径集合。将评价值最低的路径作为AGV小车运行路径,实现AGV小车自主避障路径选择。实验结果表明,所提方法选择出来的AGV小车运行路径更为平滑、长度更短且规划用时更少。

基于数字孪生的流程型制造车间管控系统设计研究

随着数字化技术的迅猛发展,制造业正经历着前所未有的变革,数字孪生作为一种虚拟仿真技术,将现实世界的物理对象数字化成虚拟实体,并通过实时数据反馈,实现对实体的模拟、预测和优化。在制造领域,数字孪生为企业提供了实时监控、预测分析和智能决策的能力,成为提升生产效率和产品质量的强大工具。基于此,本文简单讨论基于数字孪生的流程型制造车间管控系统设计的意义和难点,深入探讨设计要点,以供参考。

从建造到装配——探秘华南首个完整配套的钢箱梁智能制造车间

在深汕西高速改扩建坪山高架桥建设中,项目打造了华南地区首个配套完整的钢箱梁智能制造车间。车间位于广东中山,占地面积约6.7万平方米,日均下料可达150吨,有2000平方米钢材存放场地,存梁场地3.15万平方米,年生产各类桥梁钢结构可接近5万吨,为钢箱梁的生产、存放提供了有力保障。

数据—模型融合驱动的流程制造车间数字孪生系统研发

针对流程制造过程工序间耦合严重、过程建模困难、生产活动规划的联动性和智能化水平较低等问题,提出数据与模型融合驱动的、覆盖工艺流程全变量空间的车间多维数字孪生模型及其系统架构。融合车间生产全要素孪生模型与动态生产数据,建立了贯穿生产过程中不同工序的设备实体对象模型,从几何、物理、行为、规则等多个维度对耦合生产线实体对象特征进行刻画,实现了工艺设备静动态多维属性的数字化精准映射。在此基础上,搭建了包括物理产线、虚拟产线、信息服务等支撑多系统数据交互映射的车间数字孪生系统,研发了基于开放平台通信—统一架构(OPC UA)与Kepware的通信技术的静动态虚实映射和迭代运行机制,实现了从车间物理制造流程耦合向各孪生体参数间耦合的转换。最后,基于某流程制造企业制丝生产试验线开展应用验证,为解决流程工业耦合复杂而造成的协同交互与迭代运行难题提供了方法和实现途径。

考虑多车型的柔性制造车间双向物料配送路径优化

针对当前柔性车间车辆利用率低、配送小车型号单一以及存在逆向物流等问题,课题组构建了一种考虑多车型协同配送的双向物料配送模型。首先以小车的出车成本、路径运输成本和时间惩罚成本的总和最小为优化目标,构建了相应的数学优化模型;其次设计了改进的遗传算法,根据个体适应度的大小选择交叉变异概率,加快求解速度;最后借助MATLAB进行实例仿真,对比分析算法改进前后求解结果。结果表明:多车型配送比单车型配送成本低252.34元,改进算法后成本降低了3.48%。验证了该模型与改进算法在车间双向物料配送中的可行性和有效性。

离散制造车间实时定位数据可视化平台设计

室内实时定位技术被广泛地应用于获取离散制造车间中生产要素的位置信息。然而,传统的单机计算方法已不能满足制造大数据环境下定位数据的实时处理需求。通过利用UWB实时定位技术、Apache Kafka、Spark Streaming、HBase等大数据技术及Demo 3D软件,搭建一套制造车间定位数据获取、收集、计算、存储和可视化的平台,并设计了基于Spark流式处理框架下的多线程卡尔曼滤波器,相较于传统单机多线程计算方式快218.2s。实现了对车间中叉车、人员、关键物料的实时定位、监管和海量数据的存储,提高了车间的透明化管理水平。

射频识别技术在农机制造车间的应用研究

针对目前农机制造车间存在的数据采集手段落后、生产状态监控方法缺失的问题,研究了基于射频识别技术(RFID)的应用方案。首先,在分析企业生产现状的基础上,提出了基于RFID技术的数据采集方案和网络支撑架构;其次,通过VisualStudio2017平台和C#语言开发了在制品状态追踪系统;最后,选取玉米机切碎器作为研究对象,实现生产现场的硬件部署,并对其生产过程进行实验;通过实验案例表明,该系统能够快速稳定地工作,帮助企业实现了实时数据的采集和生产状态的可视化监控,验证了所提方法的可行性和有效性。

基于ESOINN的离散制造车间生产异常实时检测方法研究

离散制造车间存在制造要素偏离生产计划导致的生产异常事件,准确的车间异常检测有助于实时监控生产过程,提高动态决策响应速度,保证订单按时交付。针对异常检测的准确性和实时性需求,提出一种增量式无监督学习的车间生产异常检测方法。首先,以在制品在车间的流转过程为主线定义生产异常种类,搭建离散制造车间生产异常检测框架;其次,使用增强自组织增量神经网络实时检测生产异常,并根据当前生产数据在线更新模型,以适应数据分布的动态变化,提高模型检测准确率;最后以某航天机加车间为例,将所提方法与两种增量式及两种非增量式聚类算法进行对比实验,并在离散制造车间应用生产异常检测系统,验证了该方法在生产异常检测问题上的有效性。