印刷机墙板协同制造关键技术研究及原型系统开发

作     者：钱颂 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘善慧;彭明

授予年度：2024年

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：印刷机墙板 网络协同制造 本体建模 组合优化 原型系统 

摘      要：网络协同制造模式是解决我国包装印刷设备制造产业集聚区域制造资源分散、信息化程度较低、产业协同不足等问题的有效途径,为包装印刷设备制造业产业转型升级指明了道路。以包装印刷设备为协同制造目标,首先要实现包装印刷设备核心零部件的网络协同制造。包装印刷设备主要包括墙板、辊筒、箱体三类核心零部件,其中墙板类零部件是包装印刷设备各类零部件装配的基准。因此,本文在国家重点研发计划课题资助下,以产业集聚区域内包装印刷设备制造龙头企业墙板外协加工需求为导向,展开了印刷机墙板网络协同制造关键技术的研究,并开发了协同制造平台原型系统,主要研究内容如下: (1)根据墙板的工艺流程及制造资源特点,提出了基于可拓聚类算法的墙板制造资源匹配方法。分析了墙板的结构组成、加工工艺和外协加工现状,梳理了墙板制造资源与制造需求的逻辑关系,构建了基于本体的墙板制造资源及制造需求信息模型框架,建立了墙板制造资源及需求的本体模型,提出了基于可拓聚类算法的墙板制造需求与制造资源的匹配方法,制定了基于可拓综合评价法的墙板制造资源评价指标体系。 (2)针对墙板零件外协加工协同效率较低的问题,提出了 基于改进北极熊算法(MPBO)的墙板制造资源组合优化方法。分析了墙板制造资源组合优化选择问题,建立了包含需求方评价指标和平台方评价指标的墙板制造资源组合优化评价指标体系,利用MPBO算法对墙板制造资源组合优化问题进行求解,并通过算例分析验证了基于MPBO算法的墙板制造资源组合优化方法的可行性。 (3)结合包装印刷装备制造龙头企业零部件的协同制造需求,设计了包装印刷装备及印刷机墙板协同制造云服务平台的功能模块。研究了协同制造平台的用户角色和运行原理,规划了协同制造平台的核心功能和用户功能,设计了包装印刷装备协同制造云服务平台和印刷机墙板协同制造云服务平台的功能模块和业务流程。 (4)基于对协同制造平台的设计,开发了包装印刷装备及印刷机墙板协同制造云服务平台的原型系统。搭建了协同制造平台原型系统的开发环境,设计了协同制造平台原型系统的数据库表,定义了各数据库表之间的关系,开发了包装印刷装备协同制造云服务平台的首页、研发设计模块和生产制造模块等主要功能模块,完成了印刷机墙板协同制造云服务平台首页、用户页等主要功能界面的开发。