可靠度区间维护与调度集成优化

来源 :组合机床与自动化加工技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shan527333
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针对柔性作业车间生产过程中的预防性维护方案难以有效预测设备故障造成的维护过量和不足等问题进行了研究.为了有效应对这种情况,提出了基于设备健康状态的可靠度区间维护与鲁棒性调度生产集成优化模型.以最小化最大完工时间最小和工序偏差度最小为优化目标,应用多目标遗传算法NRGA对模型求解,针对柔性作业车间特点采用四层编码方案.最后通过算例仿真实验,结果显示提出的模型、维护策略对生产稳定、进程、效率有效提升.
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为了降低碳纤维增强复合材料(CFRP)/铝合金(Al)叠层制孔产生的纤维撕裂和毛刺高度,提出了一种基于几何函数设定进给量的方法,即当刀具位于叠层材料钻入区、叠层区、钻出区时,主轴进给量按正弦曲线的变化规律进行设定.在相同的加工效率下,将该方法同定进给钻削进行实验对比,分析了变进给钻削对轴向力、复合材料撕裂损伤以及金属孔的毛刺高度的影响.结果 表明:相比于定进给钻削,变进给钻削降低了相同切削位置处的轴向力,并使出口处的撕裂因子以及金属毛刺高度分别减少了3.28%、31.65%,对入口处的表面质量则影响不大.
针对陶瓷刀具高速切削高温合金时刀具磨损严重的问题,采用微喷砂处理技术对Sialon基陶瓷刀具表面进行处理,研究喷砂时间对Sialon基陶瓷刀具表面完整性(微观形貌、表面粗糙度、维氏硬度、断裂韧度、残余压应力)的影响规律,提升陶瓷刀具表面完整性,从而提高刀具耐磨性.研究表明:在啧砂4 min、喷砂压强0.4 MPa的条件下,陶瓷表面微观缺陷得到改善,断裂韧度提升32%,残余压应力提升12%,可以获得综合水平较高的表面完整性,为陶瓷刀具微喷砂处理参数的选择提供理论性指导,有助于提升陶瓷刀具表面完整性.
针对中厚板机器人自动焊接出现的易形变、定位误差大等问题,基于激光视觉的机器人中厚板焊接规划系统,提出了一种不同角度自适应的多层多道焊接规划方法.以PLC作为中继,在接收机器人位置信息等信号后,计算机获取激光传感器采集的点位信息,并按照预定算法进行系列规划处理,进而控制机器人完成空间位置及姿态调整,实现中厚板自动焊接.以中厚板单边V型坡口进行试验,结果表明该系统能够完成多角度焊缝的自适应焊接,且成型稳定,具有良好的应用前景.
由于蜂窝芯结构的特殊性,在切削加工时容易产生各种加工缺陷,为研究铝蜂窝芯材料加工缺陷对于其力学性能的影响,对铝蜂窝芯在平面压缩载荷作用下的力学响应进行了研究.通过铝蜂窝芯铣削实验,得到了撕裂毛刺、压溃翻折、开裂脱胶等典型加工缺陷,同时建立了含有加工缺陷的蜂窝芯有限元模型,通过压缩实验验证了模型的可行性,分析了不同加工缺陷对其承载能力的影响.结果 表明:铝蜂窝芯的压缩过程分为4个阶段:弹性阶段、损伤阶段、持续破坏阶段和致密阶段.撕裂毛刺的存在对于铝蜂窝强度有较大影响,蜂窝壁压溃翻折的影响较小,脱胶缺陷在达到
针对传统果蝇算法在求解零空闲流水车间调度问题时,存在精度及稳定性较差的问题,提出了一种改进果蝇优化算法用以求解该类问题.该方法以最大完工时间最小化为优化目标,在传统果蝇算法的基础上,建立了多种群中心搜索模式,改进嗅觉搜索方式,引入破坏重建、插入领域局部搜索;并将免疫算法激励度引入果蝇视觉觅食阶段;最后通过测试案例,验证了该改进算法的有效性.结果 显示该算法不仅能有效提高全局寻优效果,而且具有较好的稳定性,为求解零空闲流水车间问题提出了一种新方法.
为提高传统蚁群算法求解柔性作业车间调度问题的效率,提出了一种改进蚁群算法.首先,均匀分布蚂蚁的初始位置;其次,多种方法结合进行机器选择,并按照改进的工序选择方式选择下一步即将遍历的工序;最后,采用带精英策略的蚁群算法结合最大最小蚂蚁系统的信息素更新方式,既赋予较优路径以额外的信息素,同时又对路径上的信息素进行限定、从而避免算法“早熟”,进而提高解的质量.通过三个柔性作业车间调度实例进行仿真分析和与其他算法的对比,结果表明改进蚁群算法在求解柔性作业车间调度问题具有较好的优化效果和求解效率.
为解决大型水箱装配车间布局问题以及提高产品的装配效率,提出使用一站式装配的车间布局方式.该布局充分考虑了大型水箱的工艺需求,以及车间布局的物流因素和非物流因素;采用系统布置设计方法初始化车间布局,并提出以物流量成本最低、最大化车间面积利用率、多工艺路线配送成本最低为目标的综合线性规划模型;利用粒子群和灰狼优化算法结合的混合优化算法(PSO-GWO)对该模型进行求解;使用提出的方法对一个车间案例进行优化.结果 表明,部件搬运距离比优化前缩短了45.8%,适应度降低约29%,验证了提出算法的有效性.
针对实际车间调度问题中由于作息时间而导致机器不可用的问题,建立了以最小化最大完工时间为优化目标的流水车间调度模型,并提出了一种改进的遗传算法.在调度模型中对机器可用时段进行约束来模拟考虑作息时间的开工与停工状态;在算法设计中通过结合禁忌搜索对基本遗传算法进行改进,提高了问题求解的质量.针对加工可恢复和不可恢复两种情况,应用不同求解策略进行了仿真实验,优化调度结果与设计的工作时间段相吻合,并对实验结果进行单因素分析,验证了该两种情况均由于作息时间的存在对调度结果有着显著影响.
再制造产业中产品的质量评价体系是重中之重,在再制造产业中,汽车发动机的再制造生产更是重点领域.但是目前缺乏综合健全的评价体系.根据人为主观的评价方法以及客观评价方法综合得到一个全面的评价方法,其中,主观评价方法采用可拓层次分析法(EAHP);客观评价方法应用了熵权法.另外,利用主客观得到的综合权重来建立加权标准化决策矩阵,利用基于TOPSIS的评价方法算出各个方案与理想解的距离,即贴近度,再根据贴近度的大小来评价该汽车发动机的再制造优劣程度.通过实际案例,对该综合评价方法进行了分析验证,并在实际案例中最终