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[期刊] 工业工程  [作者] 张于贤   盛铁锋   钟素红   周梦婷   岳芳  
基于可靠性冗余设计原理及概率论相关理论,在考虑工业机器人故障的情况下,探究生产线各工位并行作业机器人数量与备份机器人配置数量之间的关系,得到工业机器人工位作业时间计算公式。在此基础上,基于装配线平衡理论,将各工位并行作业机器人和备份机器人数量作为决策变量,构建满足预设产能要求下,以最优化工业机器人投入成本和生产线平衡率为目标的简单作业机器人生产线各工位工业机器人最优数量配置模型,并运用遗传算法对实际案例模型进行求解。改善后,按考虑故障的标准作业时间t在工位设置并行作业机器人,平衡率由89%提升至97.21%,生产线设计成本下降了9%。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 李亚昕  王国磊  张剑辉  田鑫亮  安静  陈恳  
针对复杂封闭类管道零件喷涂过程中避障的需求,该文提出了一种基于碰撞反馈的冗余机械臂避障算法,该算法利用投影相交法进行碰撞检测,将碰撞类型分为可规避碰撞及不可规避碰撞两类:针对可规避碰撞,提出了关节权值动态调整算法,通过加强对碰撞关节的运动限制,同时放宽对其他关节的约束,实现自运动优化避障;针对不可规避碰撞,提出了基于“杠杆原理”的调整方法,通过调整目标点的姿态实现避障。最后,通过设计关节加速度的优化函数对轨迹进行优化以减少机器人的冲击惯性。通过仿真实验,验证了上述算法的可行性。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 井彩霞  蔡为民  张磊  李作志  田洪阵  
针对海上采油平台可燃气体探测器布设优化问题,首先建立了一个精确理论模型;通过对精确理论模型进行降维、简化和数字化处理,得到一个近似应用模型,该模型可视为极小碰集问题的一个变体,即考虑冗余的极小碰集问题。证明了冗余度大于或等于2的极小碰集问题都是NP-完备的。结合探测器布设的应用背景,针对冗余度为2的问题设计了一个启发式算法,旨在保证冗余度的前提下,极小化所需探测器的数目。仿真结果表明,该算法可以在不显著增加或减少探测器安装数目的情况下,使得任何一个拟泄漏点在任何风向下发生泄漏,都可以至少被两个探测器探测到,从而大大提高平台的安全性。
[期刊] 工业工程  [作者] 李柏林  俞爱林  毛宁  陈庆新  
针对具有人员能力差异的装配生产线节拍优化问题,建立数学模型,提出一种先分配工序、后分配工人的分步求解启发式方法,并分别利用双种群遗传算法和分枝定界法对其进行求解;提出构建原优化问题的上下界,并以某企业的装配生产线为实例,验证了本方法的有效性与实用性。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 侯东亮  何桂浩  
针对某电子产品生产线上存在的物流流向迂回复杂、员工劳动强度大等问题,从产线布局及工作台结构、产线物料搬运器具、产线物料摆放辅助台、包装作业区辅助工作台四个方面,运用物流管理、现场管理以及人因工程学的理论与方法对生产线上的工位器具进行了改善与设计。结果表明:与改善前相比,产线布局方面,成品走货的物流路径长度减少37米,搬运时间减少56秒;在搬运工具方面,物料员的弯腰角度由120°增大为约160°,减轻了劳动强度;包装区的搬运距离减少22米。
[期刊] 工业工程  [作者] 何桢  张猛  梁昭磊  
研究了一个考虑产品故障率的排队系统,在该模型中假设发现产品有质量问题时立即进行维修,且维修时间服从负指数分布。利用该系统对单阶段的装配或加工过程进行建模。应用马尔可夫过程的状态空间方法和全概率分解技术,得到了该系统的稳态队长分布、平均等待时间和平均逗留时间。提出了一个多目标优化的问题,利用评价函数法对模型的参数进行优化,得到了产品在生产线上最短生产提前期、最少加工成本和最少维修成本的优化方案。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 邹宗保  王建军  邓贵仕  刘锋  
在加工系统中,顾客的决策行为不仅受价格影响,同时对交货时间敏感,而且不同的顾客对时间具有不同的敏感程度。本文采用排队理论,研究了垄断环境中策略顾客行为和机器故障干扰的加工系统最优定价问题,证明了最优定价的存在性,设计了最优定价的求解方法。通过数值算例,讨论了实际需求比例、最优定价和最大利润关于加工成本、单位时间维修成本、机器故障频率和平均维修时间的变化规律。数值结果说明机器故障修复时间增加比故障频率增加对企业利润造成影响更大。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 李航  章旸  叶鸿庆  曲子灵  刘冉  
随着制造环境复杂化,生产过程对任务调度的要求也日益提高。如何对多种类、可分批的生产任务加以调度是关键问题之一。生产中通常应用批量流调度方法,即将待加工工件按一定方法分为若干子批,并可进行针对每个子批单独的调度以提高生产效率。同时随着柔性生产线的应用,生产换模时间也越来越多地被作为考虑因素进行研究。本文以生产多种类、分批生产并考虑换模时间的流水生产线为研究对象,对其作业调度问题进行研究,建立了该问题的混合整数规划模型,并设计了遗传算法进行问题求解,数值实验证明了方法有效性。
[期刊] 工业工程  [作者] 阮雯欣   于淼   张铎  
为满足混凝土预制构件对提高生产效率和准时交付订单的需要,研究考虑混凝土预制构件并行机器生产调度的问题。现有混凝土预制构件生产过程中各工序均存在并行加工机器,且工序间没有单独的缓冲区域。因此本文提出一种零缓冲区情况下混凝土预制构件并行机器生产模型。首先,确定待加工构件以及对应的加工机器,并确定工序的关键时间点;其次,将选择并行机器的约束与零缓冲区影响后的时间约束结合,构建预制构件并行生产调度模型,并设计遗传粒子群混合算法(genetic algorithm-particle swarm optimization, GA-PSO)进行求解;最后,基于沈阳某混凝土预制构件厂的生产数据对所提模型进行数值实验分析。结果表明,GA-PSO算法结合GA算法和PSO算法的优势性能,实现高效的优化搜索,零缓冲约束的预制构件并行机生产模型生产的完工时间由78.98 h缩短至73.18 h,机器利用率提升了19.79%,验证了模型对实际排产的有效性以及算法具有较好的稳定性和适用性。
[期刊] 商业经济研究  [作者] 顾泓慈   李松真  
本文在考虑冗余资源调节效应的基础上,实证分析了物流企业通用性互补资产影响企业效益的机制,旨在引导物流企业重视通用性互补资产的配置。结果表明:通用性互补资产显著提升物流企业效益;非沉淀性冗余资源正向调节通用性互补资产与物流企业效益间的关系;沉淀性冗余资源正向调节通用性互补资产与物流企业效益间的关系。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 徐贤浩  李轶琰  
在考虑机器故障、返修费用和担保费用以及短生命周期产品库存成本随着时间呈非线关系的情况下建立短生命周期产品经济制造批量模型,并提供了寻求上述模型唯一最优解的简便方法。举数字实例进行了说明,计算实例验证了该方法的有效性。研究分析了机器故障率、返修费用和担保费用对最优生产批量和单位时间总成本的影响,同时比较了一般产品与短生命周期产品在生产策略上的一些区别,得到了一些有价值的结论。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 张经天  胡晓  翁迅  马莹  于潇  
任务分配是影响移动机器人拣货系统效率的关键决策问题。针对具有差异化客户评级特征的业务场景,考虑系统的动态任务耗时特性和拣选站播种墙容量约束,提出了一种基于混合启发式算法的集中式任务分配方法。首先,在客户订单优先级约束下构建以最大完工时间最小为目标的任务分配优化模型。其次,考虑机器人在任务执行中因加减速、转弯、升降货架、排队等待导致的动态任务耗时以及播种墙容量限制,设计最大完工时间生成方案。随后,开发基于记忆精英种群的灾变自适应大邻域搜索算法(MEPCALNS)对模型进行求解,提高了传统自适应大邻域搜索算法的搜索深度和搜索效率。最后,通过数值实验证明了算法的有效性和稳定性。研究成果有利于提高移动机器人拣货系统的分拣效率。
[期刊] 物流技术  [作者] 张蓝天  张雨琦  
针对多品种自动装配生产线的设备可靠性问题,基于马尔科夫理论构建了排队模型,分析了自动生产线中各工位各类性能指标及制造系统的生产率和生产周期,并分析了真实生产过程的干扰因素对生产线工位性能影响的敏感度。通过仿真模拟和实际调查数据对模型进行了验证。所提模型能对具有设备可靠性的制造系统进行有效性能分析和评估,为制造系统资源配置优化提供理论依据。
[期刊] 工业工程  [作者] 李军  孟春华  
对一条实际的生产线进行了再设计。根据从现场获得的数据,应用MOD法确定了各动作的标准作业时间。在此基础上对各个工作站的工作任务进行了重新设计,使得生产线尽可能平衡。同时对生产线的布局进行了改进。结果系统的产能提高71.9%,工件的传送时间降低26.4%。
[期刊] 物流技术  [作者] 吴容  易东波  江玮璠  胡启帆  
考虑了在生产过程中机器出现衰退而产生次品的现象,研究在生产过程中,适当的中断生产,停机进行机器检修,提高输出质量,从而使得总成本最低的问题,最后进行了算例的灵敏度分析。
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