优秀研究生学位论文题录展示

可重构制造系统的设计与评估方法研究

专 业: 机械制造及自动化
关键词: 可重构制造系统 模块化设计 工艺再造 产品大批量生产 个性化要求
分类号: TH16
形 态: 共 129 页 约 84,495 个字 约 4.042 M内容
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内容摘要


在经济全球化时代,大批量生产产品的同时还需要满足产品个性化的定制要求。

大批量刚性生产是为了降低产品成本,而个性化则需要生产的柔性,可重构制造系统是继机群式、刚性式和柔性式制造系统之后发展起来的一种新的制造系统,它能很好地解决产品大批量生产与个性化要求的矛盾。

论文研究了可重构制造系统的主要特性;在分析可重构制造过程的基础上,提出了可重构制造系统在设计时对制造对象及工艺过程的界定方法;研究了可重构制造系统针对产品族对象的系统配置与设计方法;提出了广义可重构制造的信息平台建模方法。

重点研究了模块化设计中模块的划分与组合的基本原理与方法;通过理论分析与实验研究相结合,研究了模块界面性能及其对模块可组合性的影响;利用Petri网对可重构制造系统进行了建模仿真;运用粗糙集理论构建了可重构制造系统综合评价方法;形成了可重构制造系统的设计与评价体系。

在可重构制造系统的模块化设计理论研究方面,提出了模块划分与组合的基本原理与方法。

在模块划分方面,针对可重构制造系统模块化组合的特征和以最少模块重构实现功能目标的要求。

基于公理设计原理,提出了以功能性独立且结构与功能映射关系信息量最小为原则的模块划分准则。

在模块组合方面,针对可重构制造系统重构时模块多次组合的特征,研究了可重构模块组装界面的动态接触刚度、表面精度、导热性能等特征参数在重构过程中相对于重构次数的变化规律。

设计了可重构模块组装界面接触性能试验装置,实验研究了表面粗糙度相对于重构次数的变化趋势。

利用组装界面接触分形理论,建立了组装界面接触刚度导热性能、界面粗糙度、界面分形维数及重构次数之间的数学模型。

在制造工艺过程的重构设计方面,结合可重构制造系统大规模定制的工艺特征,提出了过程标准化、生产过程重组再造以及过程延迟等三个工艺重构的准则。

利用成组技术,提出了代表产品族的虚拟产品对象,并以此作为制定可重构制造系统的基本工艺的概念。

将大批量定制产品柔性和经济性对可重构制造系统的定性要求,转化为定量化的设计约束。

以生产批量Volume、产品品种Variety以及交付速度Velocity为目标,优化工艺过程。

采用基于矩阵编码的调度优化遗传算法解决可重构生产过程中的最优调度。

研究了可重构制造系统针对产品对象的系统配置与设计方法。

针对市场对产品供应量需求的变化、升级换代周期及变化等,采用串并联结合的混联类型作为可重构制造系统的一般模型,进行系统的基本配置;基于功能等效原则,进行可重构系统结构模块的可转换设计。

围绕可重构制造资源为分布异构松散耦合制造系统的特征,提出了广义可重构制造的信息平台建模方法,分别采用基于Web service的企业间计算机网络集成技术,基于CORBA的企业内计算机网络集成技术以及基于现场总线的制造系统控制技术,实现可重构制造系统的信息集成。

通过构建智能维护系统有效监控系统运行过程,预测故障,以保证可重构制造系统在重构之后,能快速调整和转换。

研究了可重构制造系统的建模仿真与评价方法。

采用面向对象着色广义随机Petri网对典型的并一串型可重构制造系统进行建模,在Petri网中对系统在应对产品品种变化时以及系统局部出现故障时的重构进行了描述。

在建模仿真获得相关特征参数的基础上,重点研究了可重构制造系统的柔性、生产效率、可诊断性、可靠性以及可转换率等特征的评价指标体系;研究了运用粗糙集理论对可重构制造系统总体性能进行综合评价的方法。

以轿车门窗密封条自动化生产线的可重构设计为例,将可重构设计的原理、方法和理念用于制造系统的模块化设计和制造工艺的重构和再造。

显示了可重构制造理论在快速、经济响应市场需求变化方面的优越性..……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
第2章 产品模块化设计理论与组装技术研究
第3章 生产与工艺过程可重构设计与优化
第4章 可重构制造系统的设计
第5章 可重构制造系统建模仿真与评价
第6章 面向可重构制造的车窗密封条生产线设计与评价
第7章 全文总结
参考文献

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中图分类: > TH16 > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺

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