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集成化定制需求下多地总装作业过程敏捷协同管控系统

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计算机集成制造系统 2021年第11期27卷 3103-3119页

作者：莫超雄刘建军陈庆新毛宁胡常伟广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广东广州510006

为解决非标产线集成商转型发展所带来的装配作业管控难点,分析了多客户地总装作业过程存在的问题与系统质量属性需求,提出一种跨企业协同多用户、敏捷响应装配现场情况的管控机制,设计开发了多地总装作业管控系统。该系统以基于云计算... 详细信息

为解决非标产线集成商转型发展所带来的装配作业管控难点,分析了多客户地总装作业过程存在的问题与系统质量属性需求,提出一种跨企业协同多用户、敏捷响应装配现场情况的管控机制,设计开发了多地总装作业管控系统。该系统以基于云计算的三阶管控机制为核心,采用基于领域驱动设计分层方法的微服务架构和SpringCloud技术框架,实现作业过程信息化和精细化计划控制,满足集成商对系统的低成本、可维护性需求。

关键词：集成化定制制造执行系统装配微服务敏捷协同

基于GMADS与问题信息的车间单元上下料口布局优化方法

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计算机集成制造系统 2022年第12期28卷 3847-3858页

作者：谢洁明陈庆新毛宁张惠煜广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广东广州510006

为了适应定制化、快速响应的市场需求,考虑物料储运系统有限运载能力的设施布局问题日益重要。针对具有单向多重封闭回路自动导引小车(AGV)的智能车间制造单元上料与下料(P/D)口布局问题,研究了将智能搜索算法与无导数直接搜索算法相结... 详细信息

为了适应定制化、快速响应的市场需求,考虑物料储运系统有限运载能力的设施布局问题日益重要。针对具有单向多重封闭回路自动导引小车(AGV)的智能车间制造单元上料与下料(P/D)口布局问题,研究了将智能搜索算法与无导数直接搜索算法相结合的仿真优化方法。建立以最小化平均运输总成本为目标函数,以P/D口几何位置和AGV平均拥堵时间等车间运行过程性能指标为约束的优化模型;针对该模型的目标函数没有封闭的数学表达形式的特点,设计了一种基于仿真的遗传网格自适应直接搜索算法(GMADS)求解该模型;提出一种基于仿真信息与问题特征的方法,改善算法搜索方向,提高解的质量及算法的效率;通过设计对比实验和实际智能车间的应用案例,验证了所提优化算法求解车间单元P/D口布局问题的有效性、优越性及其应用价值。

关键词：上下料口布局仿真优化遗传网格自适应搜索算法无导数优化

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基于排队网的柔性装配线设备优化配置方法

计算机集成制造系统 2015年第12期21卷 3192-3199页

作者：张惠煜陈庆新毛宁广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广东广州510006

针对面向资源的工程订货生产方式下柔性装配线生产系统的设备配置问题,以最小化设备投资成本为目标,建立了具有系统产能(产出率)和订单交货期(生产周期)双重约束的优化模型。由于该优化问题是一个随机非线性的整数规划问题,首先基于具... 详细信息

针对面向资源的工程订货生产方式下柔性装配线生产系统的设备配置问题,以最小化设备投资成本为目标,建立了具有系统产能(产出率)和订单交货期(生产周期)双重约束的优化模型。由于该优化问题是一个随机非线性的整数规划问题,首先基于具有有限缓冲区的开排队网建模方法,提出扩展近似计算的方法求解系统性能指标值,并给出缓冲区容量配置与设备配置的约束关系。然后提出一种启发式优化算法求解设备优化配置方案。最后设计两类算例,算例一将扩展近似法的求解结果与仿真进行对比,验证了扩展近似法的精确性;算例二通过案例的求解确定合理的设备配置优化方案。

关键词：排队网柔性装配线设备配置启发式算法

具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的启发式算法

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机械工程学报 2012年第22期48卷 189-198页

作者：黎展滔陈庆新毛宁广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广州510006

以模具加工车间为背景,分析具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的特点,在对前成组约束进行定义和数学描述的基础上,以最少化最大完工时间为目标,建立具有前成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题的数学模型,并且在第... 详细信息

以模具加工车间为背景,分析具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的特点,在对前成组约束进行定义和数学描述的基础上,以最少化最大完工时间为目标,建立具有前成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题的数学模型,并且在第一阶段由两个成组加工单元构成;接着针对这一模型,提出一种启发式求解算法H′;运用数学分析的手段,给出该算法优化结果的一个下界;设计大量的实例测试集,将启发式算法H′与其他三种改造后的经典启发式算法进行性能比较,不仅验证启发式算法H′的有效性,而且还发现随着任务规模的增大,启发式算法H′的优越性更加明显,这一结论对H′算法在模具加工车间调度上的应用具有重要意义。

关键词：启发式算法柔性流水车间前成组约束

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事件驱动的并行多机模具热处理生产调度

计算机集成制造系统 2015年第4期21卷 1013-1022页

作者：刘建军陈庆新毛宁朱鑫广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广东广州510006

为满足准时交货与节能生产的复合需求,构建了反映加权拖期、炉子装载水平和工件重量偏差程度的优化指标;建立了事件驱动调度机制,对机器完工和任务到达进行实时响应,并通过预测时间窗选取体现前摄性的调度任务集,同时采用"先分后合"的... 详细信息

为满足准时交货与节能生产的复合需求,构建了反映加权拖期、炉子装载水平和工件重量偏差程度的优化指标;建立了事件驱动调度机制,对机器完工和任务到达进行实时响应,并通过预测时间窗选取体现前摄性的调度任务集,同时采用"先分后合"的方式解耦工件族间的相互干扰;构造了启发式算法,在每个决策时刻进行滚动求解,基于任务到达时间组批,并用折衷规划计算各工件族的最佳批次,再综合评价确定全局最佳批次。仿真结果表明,与两类常用规则相比,所提方法具有明显的优越性。

关键词：批调度热处理模具加权拖期无效能耗不相容工件族启发式算法

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考虑返修的模具剩余工期估计

机械工程学报 2014年第7期50卷 199-208页

作者：王小明陈庆新毛宁刘建军黎展滔广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广州510006

模具生产过程中充满了不确定性,尤其是返修的工序和次数不确定,使得准确估计和控制模具的生产周期成为一个世界性难题。为了解决这一问题,分别采用考虑返修的串联和混联制造排队系统来描述模具制造过程,在假定订单按先到先服务(First co... 详细信息

模具生产过程中充满了不确定性,尤其是返修的工序和次数不确定,使得准确估计和控制模具的生产周期成为一个世界性难题。为了解决这一问题,分别采用考虑返修的串联和混联制造排队系统来描述模具制造过程,在假定订单按先到先服务(First come first served,FCFS)规则进行加工且正常加工和返修时间均服从负指数分布的情况下,分析制造排队系统基于事件的状态转移过程和事件间隔时间,提出了返修强度的概念并将事件间隔时间近似为负指数分布,在此基础上结合独立伽马随机变量之和推导出模具剩余工期的近似数学分布模型。设计计算实例,将不同返修强度和初始状态下的数值计算结果与仿真结果进行对比分析,验证了剩余工期近似模型在不同返修强度环境下均具有良好可靠性。

关键词：模具排队系统返修剩余工期数学模型

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定制家具质检流水线运输行为建模与分析

林业工程学报 2024年第4期9卷 185-192页

作者：耿睿林秋丽刘俊黄国维郭琼华南农业大学材料与能源学院广州510642 广东工业大学艺术与设计学院广州510006 广州市圆方计算机软件工程有限公司广州510000 佛山维尚家具制造有限公司佛山528225

定制家具板件在质量检测流水线中包含大量运输环节,在加工阶段与质检流水线之间转移板件时,因传送板件的周转车数量少于流水线数量,流水线之间存在竞争使用周转车的现象,造成检验设备空转。本研究以某定制家具生产企业的质检流水线为例... 详细信息

定制家具板件在质量检测流水线中包含大量运输环节,在加工阶段与质检流水线之间转移板件时,因传送板件的周转车数量少于流水线数量,流水线之间存在竞争使用周转车的现象,造成检验设备空转。本研究以某定制家具生产企业的质检流水线为例,借助Petri网设计了定制家具板件质检流水线模型,然后使用Tina软件仿真,验证了模型与实际系统的一致性。通过Petri网的可达性树分析和关联矩阵分析,研究了流水线各个单元之间的调度关系,结果表明:该质检流水线能够保持运行状态,运行过程中无须额外调度周转车。板件从暂存区运送至检验平台的过程中,运输周转车之间存在竞争与冲突,造成运输效率降低。流水线等待周转车的时间上限没有保证,可能出现长期等待周转车的情况。针对以上问题,通过优化Petri网给出了一种改进方案,降低了不同流水线间的竞争冲突。模拟实验结果显示,改进后的方案显著加快了运输速度,验证了改进方案的有效性。本研究借助Petri网形式化地分析了定制家具质检环节,准确地刻画了作为柔性系统的质检流水线的特征,对其分析和优化提供了思路。

关键词：大规模定制家具质检流水线 Petri网形式化分析运输行为分析

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带批量储运环节的装配制造系统建模与分析

计算机集成制造系统 2017年第1期23卷 32-43页

作者：席少辉陈庆新毛宁俞爱林广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广东广州510006

同时包含装配单元及物料储运环节的定制型装备制造系统,由于装配工序的同时性约束和物料的随机批量运输之间存在耦合作用,用传统的建模方法描述时容易产生状态空间的维数灾难。为此提出一种基于带阻塞的有限缓存开排队网建模方法。基于... 详细信息

同时包含装配单元及物料储运环节的定制型装备制造系统,由于装配工序的同时性约束和物料的随机批量运输之间存在耦合作用,用传统的建模方法描述时容易产生状态空间的维数灾难。为此提出一种基于带阻塞的有限缓存开排队网建模方法。基于连续时间马尔可夫链的原理,建立了系统各节点对应的状态空间模型及状态转移平衡方程。应用迭代算法求解状态转移平衡方程组,获得系统各稳态状态的概率分布,并给出系统性能指标值的计算方法。最后进行算例求解并与仿真模型的结果进行比较分析,验证了状态空间分解法求解模型的精确性,从而为系统资源的优化配置提供了基础。

关键词：排队网状态空间分解法装配单元批量物料运输系统

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多层车间中自动存取系统的AGV配置优化

计算机集成制造系统 2023年第5期29卷 1562-1575页

作者：陈炫锐陈庆新毛宁张惠煜广东工业大学广东省计算机集成制造系统重点实验室广东广州510006

为节省企业成本,更好地适应市场的竞争环境,考虑多层车间与自动存取系统的规划设计问题变得愈发重要。针对定制型装备制造企业,多层车间中自动小车存取系统的自动导引小车(AGV)数量配置优化,研究将排队网络分析模型与启发式算法相结合... 详细信息

为节省企业成本,更好地适应市场的竞争环境,考虑多层车间与自动存取系统的规划设计问题变得愈发重要。针对定制型装备制造企业,多层车间中自动小车存取系统的自动导引小车(AGV)数量配置优化,研究将排队网络分析模型与启发式算法相结合的优化方法。以最小化AGV投资成本为目标函数,建立以吞吐率和空闲AGV数量两个性能指标双重约束的优化模型。由于约束条件无法用决策变量的封闭形式表示,提出排队网络模型用于求解性能指标,并通过将性能分析方法嵌入进启发式算法来优化AGV的配置方案。最后设计实验算例,通过将算例结果与仿真实验结果进行对比,验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：多层车间自动存取系统自动导引小车排队网络启发式算法