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产品装配质量控制及预测方法研究

产品装配质量控制及预测方法研究

作者：裘镓荣沈阳理工大学

学位级别：硕士

随着我国制造业向信息化、数字化、智能化方向升级,保证产品的高质量水平发展是现如今必然趋势,做好对产品装配生产及装配质量的控制才能保证产品的质量与可靠性,更好地发挥其应有的效能。产品装配过程影响因素较多,装配工艺复杂,零部... 详细信息

随着我国制造业向信息化、数字化、智能化方向升级,保证产品的高质量水平发展是现如今必然趋势,做好对产品装配生产及装配质量的控制才能保证产品的质量与可靠性,更好地发挥其应有的效能。产品装配过程影响因素较多,装配工艺复杂,零部件间装配尺寸约束关系复杂,会对装配质量的产生较大影响。为了实现对产品事前控制,提前采取相应的干预措施,有必要利用智能化方法对产品装配质量进行控制及预测,本文以某产品的装配作为研究对象,对产品装配质量进行以下控制及预测的方法研究:首先,分析实际产品装配过程中的工序,从5M1E角度分析影响各道工序的因素,建立装配工序重要度的评价指标体系,利用AHP进行评价指标赋权,将模糊评价法作为建模方法,建立基于AHP产品装配工序重要度模糊综合评价模型,通过综合分析评价出重要程度最高的装配工序,从而实现控制。其次,针对样本信息贫乏,存在大量冗杂性、高维度的装配质量特性数据集,通过灰熵关联分析和PCA相结合的方式提取关键质量特性,降低数据集维度,最大程度上在保留有用重要信息的基础上,剔除无关的质量特性,简化预测模型的结构复杂性,有利于提高算法运行的效率。第三,基于机器学习进行装配质量预测,建立LSSVM预测模型、PSO-LSSVM预测模型、改进PSO-LSSVM预测模型、BP神经网络预测模型,分别将不同数据集作为预测模型的输入向量进行训练预测。最后,通过实验对比各个预测模型的预测结果,选择最适合解决本文装配质量数据集的预测模型,提高装配质量的稳定性和装配效率,及时发现存在误差问题,引起不必要的时间和成本的消耗,提供事前控制及预测的可借鉴思路,具有实际应用价值。

关键词：产品装配装配工序评价装配质量控制关键质量特性装配质量预测

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某产品装配制造成熟度评价关键技术研究

某产品装配制造成熟度评价关键技术研究

作者：徐美姣南京航空航天大学

学位级别：硕士

产品装配制造成熟度评价是衡量其装配制造技术是否具备向产品研制或生产转化能力的重要手段。本文以某产品装配的实际工程应用为背景,深入分析制造风险因素,建立该产品装配制造成熟度评价指标体系,实现制造数据支撑的量化评价,基于BP神... 详细信息

产品装配制造成熟度评价是衡量其装配制造技术是否具备向产品研制或生产转化能力的重要手段。本文以某产品装配的实际工程应用为背景,深入分析制造风险因素,建立该产品装配制造成熟度评价指标体系,实现制造数据支撑的量化评价,基于BP神经网络对该产品装配制造成熟度进行综合评价,确定最终制造成熟度等级,进而识别制造状态不成熟之处、制造风险等,传承专家评估经验的同时,降低传统专家评价方法所存在的主观性及对专家的依赖性,提高制造成熟度评价的精确度和效率,缩短评价周期,为制造成熟度提升计划和风险降低计划的制定提供有力根据。并开发实现一套制造成熟度评价系统,为制造成熟度评价业务提升工作效率提供一套计算机辅助工具。本文主要从以下几个方面来展开研究工作:(1)某产品装配制造成熟度评价模型研究。某产品装配制造是一个极其复杂的系统工程,制造成熟度评价贯穿于装配制造的各个阶段和各个组成部分,为了将制造过程中各部分协同管理,提高项目管理效率,基于霍尔三维结构,针对该产品整个装配制造过程,从该产品的研制风险、研制周期、研制任务三个维度,研究构建制造成熟度评价模型。(2)某产品装配制造成熟度指标量化方法研究。为了实现对某产品装配制造成熟度系统、量化的管理,参照我国制造成熟度相关标准,构建某产品装配制造成熟度评价指标体系;并针对该产品装配制造评价指标的特点,采用模糊评价法和模糊数学隶属函数分别对定性指标和定量指标进行量化处理,实现制造数据支撑的量化评价。(3)基于BP神经网络的成熟度综合评估研究。在指标量化的基础上,建立基于BP神经网络的装配制造成熟度量化评价模型,由BP神经网络推算制造成熟度等级,以实现较为客观的制造成熟度量化评价。对基于BP神经网络的制造成熟度量化评价模型进行优化,经误差分析实验表明,采用BP-Adaboost模型计算制造成熟度等级分值相对误差较低,可为某产品制造成熟度的客观评价提供一种科学方法。(4)某产品制造成熟度评价系统实现。分析C公司的应用需求,进行制造成熟度评价系统设计,建立用例模型和类模型。基于J2EE技术架构和开源平台OFBiz,开发实现总装制造要素管理、成熟度评价指标体系管理、成熟度评价指标量化、成熟度定量评价计算、成熟度等级推算等功能,验证本文的研究成果,为自主可控工业软件提供一种解决思路,并为制造成熟度评价业务提升工作效率提供一套计算机辅助工具。

关键词：产品装配制造成熟度霍尔三维结构指标量化 BP神经网络

基于BP-AdaBoost算法的复杂产品装配制造成熟度等级评估方法

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中国机械工程 2023年第20期34卷 2513-2519页

作者：徐美姣薛善良张惠周国庆卢红根南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106 南京晨光集团有限责任公司南京210006

现有复杂产品装配制造成熟度等级评估依赖专家凭经验确定指标权重和指标评分,存在主观性较强、工作量大、耗时长、无法传承评价实例所蕴含的知识等问题。为了提高复杂产品装配制造成熟度等级评估的效率以及客观性,利用成熟度等级评价实... 详细信息

现有复杂产品装配制造成熟度等级评估依赖专家凭经验确定指标权重和指标评分,存在主观性较强、工作量大、耗时长、无法传承评价实例所蕴含的知识等问题。为了提高复杂产品装配制造成熟度等级评估的效率以及客观性,利用成熟度等级评价实例数据,研究基于BP人工神经网络和AdaBoost算法的制造成熟度等级评估方法。构建复杂产品装配制造成熟度评价指标体系,给出基于模糊评价法和隶属函数的评价指标及成熟度等级达成度量化方法,建立基于BP神经网络的复杂产品装配制造成熟度等级评估模型,并使用AdaBoost算法优化成熟度等级评估BP神经网络模型。采用复杂产品分系统装配制造成熟度评价数据集对评估模型进行训练和实验,分析BP-AdaBoost的评估结果,获得最优评价模型。实验结果表明,基于BP-AdaBoost算法的复杂产品装配制造成熟度等级评估方法具有较好的可靠性与准确度。

关键词：产品装配制造成熟度等级评估 BP神经网络 AdaBoost算法

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面向产品装配序列规划的智能优化算法库

计算机辅助设计与图形学学报 2010年第9期22卷 1593-1599页

作者：敬石开李连升曾森刘继红北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

针对复杂产品装配规划的组合爆炸和盲目搜索难题,以及单个智能优化算法各自存在的缺点,提出一种用装配序列智能优化算法库解决装配序列规划问题的方法.装配序列规划智能优化算法库主要由算法顾问和算法池构成,算法顾问依据装配规划问题... 详细信息

针对复杂产品装配规划的组合爆炸和盲目搜索难题,以及单个智能优化算法各自存在的缺点,提出一种用装配序列智能优化算法库解决装配序列规划问题的方法.装配序列规划智能优化算法库主要由算法顾问和算法池构成,算法顾问依据装配规划问题的描述、算法可量化性能的主要参考指标和经验公式,向装配规划人员推荐解决规划任务的最合适算法;算法池包括改进的遗传算法、蚁群算法和模拟退火算法等3种智能优化算法.建立了统一的装配序列规划优化模型和智能算法评价指标体系,并给出了装配序列规划智能优化算法库的具体操作流程.最后结合瓶塞开启机实例,验证了该算法库为装配规划人员推荐的智能优化算法是合理的.

关键词：产品装配装配序列规划智能优化算法库

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虚拟环境中产品装配过程回溯方法研究

计算机辅助设计与图形学学报 2003年第11期15卷 1432-1436页

作者：刘振宇谭建荣张树有浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

在记录虚拟装配过程的基础上 ,提出基于任务时间的虚拟装配过程整体回溯与基于任务对象的虚拟装配过程局部回溯方法虚拟装配过程整体回溯以装配任务时间为回溯准则 ,允许将装配场景中零部件的方位与装配关系回溯到曾经存在的装配历史状... 详细信息

在记录虚拟装配过程的基础上 ,提出基于任务时间的虚拟装配过程整体回溯与基于任务对象的虚拟装配过程局部回溯方法虚拟装配过程整体回溯以装配任务时间为回溯准则 ,允许将装配场景中零部件的方位与装配关系回溯到曾经存在的装配历史状态 ,而虚拟装配过程局部回溯 ,是根据装配序列中零件间装配约束与几何干涉方面存在的相关性进行装配过程的选择性回溯文中方法在虚拟设计与装配原型系统开发中得到实现实践表明。

关键词：虚拟环境产品装配虚拟装配回溯方法 CAD 计算机辅助设计

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产品装配顺序规划方法的研究

机械设计 2002年第7期19卷 9-12页

作者：李春书崔根群李迅彭商贤河北工业大学机械学院天津300130 天津大学机械工程学院天津300072

计算机辅助装配顺序规划是有关产品装配研究的重要内容。在提高装配顺序规划质量的条件下 ,综合拆分法与优先约束法的优点 ,提出了一种装配顺序规划的新方法。在子装配、组件预识别的基础上 ,采用割集法将产品进行拆分 ,基于装配域信息... 详细信息

计算机辅助装配顺序规划是有关产品装配研究的重要内容。在提高装配顺序规划质量的条件下 ,综合拆分法与优先约束法的优点 ,提出了一种装配顺序规划的新方法。在子装配、组件预识别的基础上 ,采用割集法将产品进行拆分 ,基于装配域信息建立零件几何优先关系 ,基于产品共性特征及个性特征建立工艺优先关系 ,最终生成合理可行的装配顺序 ,并对实例进行分析。

关键词：产品装配装配顺序装配优先关系计算机辅助装配顺序规划并行工程

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产品装配信息快速自动识别的研究

组合机床与自动化加工技术 2002年第7期 29-31页

作者：陈军徐燕申天津大学机械工程学院天津300072

分析了UG系统中基于特征产品装配模型的数学表达 ,将产品的装配信息进行分层描述。采用递归算法快速提取装配信息 ,使用基于规则的产品装配工程语义转换法 ,对提取的信息进行自动转换 ,并对所识别的信息采用面向对象技术实现组织和管理。

关键词：产品装配特征面向对象递归算法 CAD UG系统分层描述

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产品装配规划算法的研究与实现

产品装配规划算法的研究与实现

作者：李湛北方工业大学

学位级别：硕士

产品的装配对于产品的质量和产品开发效率有着重要的影响。在产品生产过程中,大约有1/3的人力在从事与装配有关的活动,工业化国家中超过40%的生产成本用于产品的装配,很多国家都对产品装配算法进行研究。本文研究的是产品装配规划算法... 详细信息

产品的装配对于产品的质量和产品开发效率有着重要的影响。在产品生产过程中,大约有1/3的人力在从事与装配有关的活动,工业化国家中超过40%的生产成本用于产品的装配,很多国家都对产品装配算法进行研究。本文研究的是产品装配规划算法的以及实现,包括对产品装配规划算法的研究和产品虚拟装配系统开发两部分。文章针对复杂产品装配规划中所需利用的算法做了深入的研究,并分析了多种装配算法。在此基础上,重点研究了智能优化算法(遗传算法、蚁群算法),以此提出了产品装配序列规划算法,建立了复杂产品装配规划的产品装配信息模型。该产品装配信息模型不仅描述了零部件本身的信息,而且还描述产品零部件之间的层次关系、装配关系以及不同层次装配体中的装配设计参数的约束和传递关系。该模型较完整、准确地传递不同装配体的设计参数、装配层次和装配信息,可以作为产品设计过程中数据管理的核心,也可以成为保障产品开发和设计的强有力工具。在此模型的基础上设计开发了产品虚拟装配系统,主要包括产品元件库管理子系统和演示子系统,产品元件库管理子系统主要完成产品零部件库增、删、改、查等基本信息维护,产品装配演示子系统主要实现了产品装配序列生成、装配序列优化、装配过程演示等功能。

关键词：蚁群算法遗传算法元件库产品装配

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基于成本约束的机械产品装配实现

机械设计 2011年第4期28卷 4-9页

作者：高奇峰石小利浙江工业职业技术学院机电工程学院浙江绍兴312000

针对并行设计中的性能需求和成本约束,提出了一类自上而下的并行环境下装配设计的实施模式,发展了该模式下的装配建模方法及装配设计表达方式;讨论了模型对产品设计与装配规划实施的设计准则。针对具体实例,对产品的装配性、装配方案的... 详细信息

针对并行设计中的性能需求和成本约束,提出了一类自上而下的并行环境下装配设计的实施模式,发展了该模式下的装配建模方法及装配设计表达方式;讨论了模型对产品设计与装配规划实施的设计准则。针对具体实例,对产品的装配性、装配方案的选择进行了分析及优化,获得了最优的装配实现路径。结果表明,提出的装配模型能够优化装配过程,并有利于缩短工期和降低成本。

关键词：产品装配并行设计成本约束装配规划