关键词： 柔性作业车间调度   多目标优化   动态调度   遗传算法  

摘要： 柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop scheduling Problem,FJSP)是典型的NP难问题,也是实现企业达到高效率生产和智能制造的关键因素之一,目前已经成为了国内外学者共同研究的热点。FJSP在研究过程中的主要难点有:第一,柔性作业车间调度问题作为作业车间调度问题的拓展,其问题复杂度更高,计算难度更大。第二,在实际生产加工的过程中,调度方案会受到多种不同目标的影响,各目标之间可能存在冲突,难以平衡。第三,生产过程也受不确定因素影响,调度过程多是动态的。针对这些难点,本文提出了一种基于多目标优化的改进遗传算法,对三种目标函数进行优化。同时在此基础上,本文设计了一种结合精英保留策略的改进遗传算法求解紧急插单和机器故障下的动态重调度问题。主要研究内容如下: (1)针对最小化最大完工时间、最小化机器负荷及最小化资源消耗三个目标函数,本文设计了一种基于多目标优化的改进遗传算法。算法采用全局选择、局部选择和随机选择结合的方式对工序、机器和加工时间进行编码和解码,保证了初始解的质量,利用Pareto优化方法构建外部记忆库,对机器编码采用均匀交叉、工序编码采用pox交叉,结合邻域搜索变异和轮盘赌选择。整个算法过程最小化了优良基因的缺失,有效改善了子代性能,且在多目标优化下的调度方案能有效结合到实际生产过程当中。本文通过仿真对比实验,验证了算法的可行性。 (2)针对紧急插单和机器故障两种动态事件,在同时优化三个目标函数的情况下,提出了一种结合精英保留策略的改进遗传算法对动态事件发生后的重调度方案进行求解。紧急插单和机器故障是在实际生产过程中最为常见的两种动态事件,也是对原生产调度方案产生较大影响的典型动态事件。该算法分别结合右移重调度策略和完全重调度策略给出重调度方案,并进行实验对比。 (3)本文以某瓦楞纸包装生产企业为课题背景,探索了瓦楞纸包装行业向智能化、数字化转型的需求,因此设计一个瓦楞纸包装智能调度系统。瓦楞纸包装行业目前正在向智能化、数字化方向发展,我国瓦楞纸包装生产主要有以下三大痛点:订单数量大、产品品种多样化以及客户不同的个性化需求。针对这些痛点,本文将研究内容(1)和(2)的成果与开源规划引擎OptaPlanner进行结合,设计了排程排产、场内物流路径规划以及生产全过程实时监控等主要功能。

关键词： CBE   课程优化   《机械设计基础》课程   中等职业学校  

摘要： 在职业教育大力发展与制造业智能化不断推进的时代背景下,中等职业学校成为输出制造行业一线工作人员的重要场所,根据各大企业的需求,具备较好综合职业能力的机械设计人才队伍亟待补充。“能力”已成为职业院校的课程优化和改革重点,根据“能力”及时调整课程目标、课程内容以及评价模式,为培养更符合企业需求的高素质人才。目前中职学校机械类专业学生存在设计基础较差、课程本身缺乏操作性等问题,导致了该专业的学生在学习中理论知识掌握不够扎实。此外,基于“教师本位”的教学模式设计的基础课程内容,难以匹配岗位能力。因此,中职学校机械类专业的课程机构、教学形式、评价方式等教学实施内容亟需调整。由此可见,优化出一种既满足企业需求,又贴合学生实际情况,同时将职业能力作为教学目标的机械基础课程,不仅是机械设计业对人才能力要求的客观保证,更能满足学生的内心诉求。 针对上述问题,本文提出了基于CBE理论的中职《机械设计基础》课程优化策略,主要研究内容包括:第一,通过分析国内外能力本位教育(Competency-Based-Education,CBE)理论的研究现状,以及职业教育课程优化的相关研究,通过问卷调查和访谈法了解职业院校的学生的学习情况和机械基础课程的教学现状;第二,确定了机械行业职业能力标准,构建适用于《机械设计基础》课程的CBE理论优化模型;第三,运用教育实验法在中职学校实施《机械设计基础》课程,得出相关数据并对其实验结果进行系统分析与总结,得出了以下结论:(1)与职业能力相结合的《机械设计基础》课程能显著的提升学生的学习与探究兴趣;(2)基于CBE理论的课程模块化设置可以提升学生的职业能力;(3)CBE理论应用到中职《机械设计基础》课程中有更好的教学效果。

关键词： “岗课赛证”融合   OBE理念   课程建设   机械设计基础  

摘要： 针对高职课程建设中实施“岗课赛证”融合的现实问题，分析宏观层面的推进保障机制，结合“机械设计基础”课程建设实际，从依托“产学研”中心、创建立体化教学资源、构建项目化教学设计、完善过程性教学评价、构筑铸魂育人体系等方面总结实践经验，旨在为“岗课赛证”融合的课程建设提供有益参考。

关键词： 应用型人才   机械设计课程设计   改革措施   实践能力  

摘要： 随着社会的发展及科技的进步，对于实践性较强的机械设计课程设计，当前所沿用的教学模式已不能完全满足社会对应用型人才日益增长的要求。本文基于应用型人才培养模式的内涵及特点调研了当前机械设计课程设计面临的教学现状及问题，分别从强化应用背景、加强实践教学、改革教学方法及完善考核体系四个方面提出了有效的改革措施，完善了机械设计课程设计的教学模式。本文提出的课程设计改革措施将在一定程度上增强学生的实践能力和创新精神，使其更好地适应未来的岗位需求。

关键词： 机械设计制造   工艺   精密加工技术  

摘要： 在当今这个快速发展的时代，我国的机械制造产业正以前所未有的速度向前迈进。特别是精密加工技术的广泛运用，已经成为推动我国工业化进程、提升国家工业技术水平的重要力量。随着科技的不断进步，现代化机械设计与制造工艺逐渐被引入到了机械制造业之中，这些技术的应用极大地提高了生产效率，降低了生产成本，同时也提高了产品质量。通过对这些先进技术的掌握和应用，我国的机械制造加工水平得到了显著地提升。工人们对于现代机械制造技术的熟练掌握，不仅提高了他们的工作效率，还使他们能够更好地应对各种复杂的生产需求。本文旨在针对机械设计制造的特征、现代机械制造工艺及精密加工技术进行深入分析，以供相关人士参考。

关键词： 下肢障碍者   移位辅具   机械设计   用户体验   KANO模型  

摘要： 随着我国下肢障碍的人口数量越来越多，我国对移位辅具的需求在逐步扩大。下肢障碍者因无法自主起身移位，在日常生活中需要护理者辅助完成。如果移位方式不当，将影响下肢障碍者的移位体验。同时，护理者重复辅助移位会增加下肢障碍者的心理负担。护理下肢障碍者工作已成为困扰社会的难题。目前市场上针对下肢障碍者的移位辅具的研究，存在种类缺乏、功能单一、人机适配性不足、操作繁琐以及外观缺乏美感等问题，导致移位辅具产品不能满足用户的需求。因此，为了满足用户需求、提升用户体验成为亟待解决的问题。　　为解决上述问题，本文基于用户体验理论，对满足用户需求的移位辅具产品进行设计研究。通过对国内外用户体验以及移位辅具的研究现状，确定用户体验设计要素、层次、原则、流程以及相关的设计理念。深入了解用户生理、心理及行为特征，并从用户体验的层面对移位产品进行市场分析，概括产品案例的亮点和机会点，总结设计特点和趋势。采用定性与定量的方法对目标用户的需求进行研究。利用问卷调查和用户访谈的方式，了解用户在使用产品时的状态和感受，分析用户的共性和特性特征，构建用户角色模型。拆解用户行为流程，绘制用户体验地图，深入挖掘使用过程中的痛点和需求点。利用KANO模型挖掘用户对产品功能的需求，明确功能定位并进行优先级排序，为设计方案提供充分依据。　　在设计实践中，对移位辅具的使用人群、使用场景及使用功能进行定位，总结提出下肢障碍者移位辅具的设计原则，分析移位辅具的体验设计需求。基于用户使用流程的准备阶段、固定阶段、移位阶段、对接阶段以及推行阶段，并结合功能、人机、色彩、造型、材料设计要素，完成下肢障碍者移位辅具的设计。并通过问卷调查和五点量表法对设计方案评价，研究结果表明用户对设计表示满意，达到了本文研究的初衷。

摘要： 《中文核心期刊要目总览》2023年版入编通知《机械设计》主编先生/女士:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《机械设计》入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版)之机械、仪表工业类的核心期刊。《中文核心期刊要目总览》2023年版从2021年10月开始研究,研究工作由北京大学图书馆主持,共32个单位的148位专家和工作人员参加了本项研究工作,全国各地9473位学科专家参加了核心期刊表的评审工作。经过定量筛选和专家定性评审,从我国正在出版的中文期刊中评选出1987种核心期刊。

关键词： 智能制造   机械设计制造   自动化技术   自主创新   信息化  

摘要： 智能制造时代的来临，机械设计制造及其自动化技术面临新的发展机遇与挑战。鉴于此，文章聚焦智能制造浪潮下机械设计制造及其自动化技术发展。通过查阅相关文献，发现，当前该领域在自主创新能力、资源利用效率、信息化应用及智能化发展等方面仍存在一定不足，同时研发资金与人才的短缺也制约了技术的创新突破。为了良好应对上述挑战，文章提出了深化创新机制、推动绿色发展、拓展信息应用、加大资金投入及培育创新人才等策略，旨在促进智能制造背景下机械设计制造及其自动化技术的高质量发展。

关键词： CAD/CAM   机械设计   制造应用   生产效率   产品质量  

摘要： 伴随着中国社会经济的快速发展和计算机技术的进步，CAD/CAM技术在机械设计和制造中的应用越来越广泛。CAD/CAM技术不仅改变了传统的设计和制造流程，还显著提高了产品的生产效率和质量。本研究探讨了CAD/CAM集成系统在机械制造中的实践与应用，通过实际数据分析了其在缩短生产周期、提高产品质量和推动企业可持续发展方面的显著成效。研究结果表明，CAD/CAM技术能够有效地提高机械设计和制造的效率，增强企业的竞争力，进而推动社会经济发展。