摘要： 在当今快速工业化的时代背景下,工业机械作为推动社会生产力进步的重要力量,其设计与应用对全球环境产生了深远影响。随着资源枯竭与环境污染问题的日益严峻,绿色环保理念逐渐成为指导工业机械设计的新导向,其重要性不言而喻。本研究旨在深入探讨绿色环保理念下的工业机械设计思路,旨在通过创新设计策略,减少工业机械在生产过程中的能耗与排放,提升资源利用效率,从而实现工业发展与环境保护的双赢局面。

关键词： 知识图谱   课程思政   新工科建设   机械类专业   课程体系  

摘要： 该文借助知识图谱的方法和理念,探讨机械类专业教育教学中课程思政内容选择、体系构建及其实施路径。机械类专业课程思政体系构建要做好人才培养方案的顶层设计,并以课程为落脚点和有效支撑,构建“思政元素—课程体系—知识建构—能力培养—价值塑造”的课程思政教育教学体系,通过课程体系环环相扣的建设、不同课程板块的有机协同,思政元素自然融入学生的四年学习,形成课程思政全过程育人“动态链”。

关键词： 柔性作业车间调度   Q-learning   改进NSGA-Ⅱ   多目标优化  

摘要： 针对柔性作业车间节能调度问题(EEFJSP),构建以最小化的最大完工时间和机器总能耗最低为优化目标的FJSP问题模型。首先,针对问题模型的特征,提出一种基于强化学习协同进化算法的自适应算法(QNSGA-Ⅱ);其次,引入状态空间和动作空间,并且以总体的平均适应度和种群多样性设计一种奖惩函数,来保证算法在迭代过程中的有效性;为了提高全局搜索与局部搜索的能力,提出改进的禁忌搜索算法对交叉变异后的种群进行更新。最后,为验证算法的有效性和优越性,对改进的禁忌搜索策略和Q-learning参数自适应策略进行有效性分析;并且将所提QNSGA-Ⅱ与其他多目标优化算法对比,验证算法在求解EEFJSP中的优越性。

关键词： 深度学习   绿色柔性作业车间   AGV调度   马尔科夫决策过程  

摘要： 在绿色柔性作业车间(GFJSP)中，生产过程复杂导致生产效率低下，有效调度自动导引车(AGV)运输可以确保生产效率，又能保证成本控制。本文提出了多步深度多Q网络算法(multi-step D4QN)用于处理绿色车间与AGV调度。该方法首先通过马尔科夫决策过程(MDP)设计一个可以提供AGV与车间进行交互的数学框架，通过状态特征、动作空间、奖励函数实时调整决策从而实现作业与AGV调度。其次设计针对训练决策的算法进行优化改进，通过改进Q值的计算方式以及深度网络的训练得到合适解。最后进行两种验证算法学习性能的实验。第一种实验为单目标柔性作业车间调度，以最小化完工时间为目标，通过算法对Brandimarte算例和Kacem算例训练并将实验结果进行多算法对比，结果表明算法的平均时间比其他深度学习算法缩短了5.1s-17.2s，平均最优差比率减少了7.5%-21%，证明了算法的优越性和稳定性。第二种实验为多目标车间中AGV调度实验，以最小化完工时间和AGV能耗为目标，在MK01算例上计算AGV最优数量，实验表明4台AGV相较于其他数量标准化指数提升了3%-31.8%，证明其能够更好的实现车间降本增效的效果。

关键词： 新工科   机械设计基础   课程改革   跨学科融合   创新能力  

摘要： 全球科技日新月异,传统工科教育已无法适应新兴产业的需求。新工科理念应运而生,通过跨学科融合和技术创新,力求培育出具有国际视野的复合型工程人才。文章以“机械设计基础”课程为例,深入探讨了新工科背景下的课程改革及其实践意义。通过融合智能制造、大数据分析等前沿技术,创新教学方式,课程改革旨在提升学生的实践与创新能力,以契合现代工业对人才的需求。同时,本文也剖析了改革的具体策略与路径,为课程的持续优化提供了有力的理论与实践支撑。

关键词： 机械设计制造及自动化   汽车智能制造   数字化   协同创新  

摘要： 随着工业4.0的推进,汽车产业加速向智能制造转型。本文聚焦机械设计制造及自动化技术,探讨其在汽车智能制造中的核心作用与实施策略,通过分析自动化工艺升级、数字化技术融合及柔性生产等关键应用,揭示其对生产效率、资源优化和产业链协同的推动作用,并针对技术依赖、人才短缺及标准缺失等挑战,提出产学研协同创新、标准化建设等优化路径。本研究结合典型案例,论证技术落地的可行性,为汽车产业智能化转型提供理论支撑与实践参考。

关键词： 混装柔性作业车间   双层联动   分批策略   果蝇协同搜索算法  

摘要： 对于多产品混装柔性生产模式,研究生产、运输、库存、装配各环节密切联系的混装柔性作业车间分批调度问题。以最小化最大完工时间和总成本为目标建立模型,提出双层联动的多目标混合算法:多目标粒子群算法联动果蝇协同搜索算法,外层使用计算最佳分批策略,内层计算策略下的最优调度方案并转换为适应度值反馈给外层,以此兼顾算法优势提高解的性能。其中果蝇协同搜索算法改进传统果蝇算法,加入协同搜索过程增强优化,采用改进的优先操作交叉和多点保存交叉,分别实现作业顺序搜索和机器分配。最后结合医疗器械企业实际生成10组算例进行广泛实验,与多种相关已有算法对比,果蝇协同搜索算法收敛速度快,前沿解分布均匀,表现更为突出。该研究为解决混装柔性作业车间分批调度问题提供新的有效方案极具实用价值。

关键词： 智慧教育环境   机械设计基础课程   信息化教学模式  

摘要： 随着我国经济的快速发展,对机械设计领域的人才需求越来越大,机械设计基础课程作为培养机械专业人才的关键课程,其教学质量直接影响人才培养的质量。然而,传统的教学模式在培养学生的实践能力和创新能力方面存在一定的不足,因此,智慧教育环境下对机械设计基础课程进行信息化教学模式改革与创新研究具有重要的现实意义。

关键词： 机械设计   混合动力乘用车   正时齿形链系统   多体动力学分析方法   有限元分析法  

摘要： 【目的】混合动力用发动机的结构形式及运行工况均与传统燃油车发动机有所差异。正时齿形链系统作为发动机的重要组成部分,仍缺少针对混动工况的设计改进及仿真验证。基于某款混合动力发动机的实际工况及结构组成,对其正时齿形链系统进行了设计计算及仿真分析。【方法】对正时齿形链系统进行了结构布局、链长、链板、链轮等的设计计算,并建立了三维模型;结合给定的工况条件,采用多体动力学仿真方法对设计的正时齿形链系统进行动力学特性研究,分析了其运动轨迹、瞬时传动比等动力学参数;利用有限元分析法对该系统进行了静力学分析、模态分析以及频率响应分析,并探讨了其强度、刚度以及振动特性。【结果】结果表明,所提出的设计分析方法符合要求,可以满足正时齿形链系统的运动平稳性要求,且满足系统结构的强度、刚度要求。该设计方法可为后续的设计和优化提供参考。

关键词： BIM技术   建筑机械设计   数字化建模   信息集成   智能化设计  

摘要： BIM技术可以在建筑机械设计初期对机械设备进行精确建模和虚拟仿真,实时分析各环节的设计参数,提高设计的准确性和可视化程度。通过信息集成和数据共享,减少设计中的沟通障碍与错误,提升协同工作的效率。文章基于建筑机械设计的现状分析,阐述了BIM技术在建筑机械设计中的具体应用,分析了BIM技术在建筑机械设计中面临的技术难题与解决策略,并结合实际案例探讨了其具体应用,最后探究了基于BIM技术的建筑机械设计的未来发展方向,旨在实现建筑机械设计的智能化与可持续发展目标,为工程项目提供高效、精准的解决方案。