关键词： 柔性作业车间调度问题(FJSP)   图神经网络   深度强化学习   注意力机制  

摘要： 针对柔性作业车间调度问题,以完工时间最小化和总能耗为目标,提出了一种基于图神经网络和深度强化学习的集成算法框架。分析了柔性作业车间调度问题特点,引入析取图将问题转化为序列决策问题,并将其建模为马尔可夫决策过程。基于注意力机制,设计了一种两阶段调度策略;该策略在训练过程中删除了冗余的调度状态,提高了计算效率。针对两阶段调度策略设计了一种基于近端策略优化算法的2S-PPO算法进行训练,以快速响应工序选择和机器分配的联合调度策略。通过标准FJSP算例和带能耗的FJSP算例实验证明,提出的算法相较于传统的优先级调度规则和其他深度强化学习算法,具有较好的学习性能和泛化性能。

关键词： 农业机械设计   绿色发展   节能减排  

摘要： 我国农业正处于现代化、绿色转型发展的大背景下,本研究着重将目光聚焦于山药种植收获一体机上,剖析其对经济实现绿色发展所起到的作用。在对国内外相关研究现状进行梳理和分析后,明确其发展中所存在的问题,详细阐述该一体机在技术方面所做出的创新以及在实践当中所具备的价值,给出了具有针对性的发展建议。

关键词： 人工智能   机械设计制造   自动化应用  

摘要： 人工智能技术作为一项前沿科技,正日益渗透进人们的日常生活,并伴随着数字经济的蓬勃兴起,展现出与实体经济深度融合的强劲势头,该融合过程中不仅极大地推动了我国传统产业转型和升级的步伐,还涌现出诸多创新业态,使传统行业展现出新的生机与活力。人工智能技术作为驱动社会向智能化、智慧化转型的关键力量,已成为众多行业竞相探索的主要方向,它标志着各行业在数字化技术探索上的新高度与新维度,引领着技术革新与产业升级的新浪潮。近年来,伴随着机械制造及自动化的不断发展,在国民经济中的重要性也越来越突出。在该领域中合理地融合人工智能,不仅使生产效率得以极大提高,而且还确保了机械产品的质量,极大地降低了人力成本,同时保障了我国制造业朝着可持续的方向不断发展。本文结合当前国内外关于人工智能的相关研究,首先对人工智能技术进行了简单概述,然后分析了人工智能在机械设计制造及自动化中的应用优势;最后就人工智能技术在机械设计及其自动化中的具体实践应用展开了分析。

关键词： 机械设计制造及其自动化专业   国家级特色专业  

摘要： 晋中学院机械设计制造及其自动化专业是2008年教育部批准设置,同年开始招生,2021年被认定为山西省一流本科专业。本专业主要培养具有良好的人文素养、社会责任感、团队协作和工程实践能力的机械领域的专业人才,以及掌握机械工程领域的基本理论和应用技术,能够在机械工程领域从事产品技术开发、设计制造、工程应用、生产管理、技术服务的应用型工程技术人才。

关键词： 柔性作业车间调度   自动导引车   车辆调度   遗传算法   启发式规则  

摘要： 在实际工业生产过程中,由于自动导引车(Automated Guided Vehicles,AGVs)资源有限,因此在柔性作业车间调度问题(Flexible Job-shop Scheduling Problem,FJSP)中考虑有限AGV数量约束(FJSP-AGV)的集成问题有重要的研究价值。传统的进化算法容易陷入局部最优,不适用于求解此类复杂程度较高的调度问题。针对以上难点,首先对FJSP-AGV集成问题建立数学模型;然后提出了基于启发式规则引导的改进遗传算法,算法针对不同编码段采用多种交叉、变异方式进化种群,同时在进化过程中作参数自适应调整,并通过启发式规则引导变异进行局部搜索,提高算法跳出局部最优的能力,从而实现系统最大完工时间的最小化。通过在两组中小规模数据集上与其他先进算法的对比分析可知,所提算法的整体求解效果最优。

关键词： 机械设计制造及其自动化   学士学位  

摘要： 学制学位4年授予工学学士学位核心课程工程图学、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械工程材料、机械制造基础、互换性与测量技术、机械制造工艺学、液压与气压传动、机械控制工程等。

关键词： 设置与运输时间   机器可变加工速度   柔性作业车间绿色调度   聚类交叉   衍生策略   自适应局部搜索  

摘要： 针对考虑设置与运输时间约束且机器加工速度可变的多因素柔性作业车间绿色调度问题(MFJGSP-STVS),构建以完工时间与能源消耗为优化目标的数学模型,并提出一种改进的多目标进化算法(EMoEA)求解该问题。该算法采用三层整数编码方式,在解码中使用机器空闲时间优先(MIP)规则和开关机策略(TOF)优化目标,利用全局搜索(GS)等启发式规则生成初始种群;为了加快算法收敛,基于非支配分层思想设计一种聚类交叉方式;为防止算法过早收敛而陷入局部最优,采用衍生策略扩散非支配解集,通过基于关键路径的自适应局部搜索策略进一步强化算法探索解空间的能力。仿真实验结果表明,与原始的多目标进化算法相比,EMoEA中的每个设计都有更优的超体积(HV)与逆世代距离(IGD)指标;与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和混合Jaya(HJaya)算法相比,EMoEA在HV与IGD这2个指标上占据优势,且收敛较快,在大多数实例中都获得最优的目标值。可见,EMoEA性能更好,能有效地解决MFJGSP-STVS,为企业提供高质量的调度方案。

关键词： 产教融合   课程思政   双驱动  

摘要： 文章基于建构主义学习理论和价值教育理论,设计了由产教协同、思政育人和质量保障三大系统构成的模式架构,提出了“需求对接-资源整合-过程协同-价值内化”的运行机制。通过校企协同育人、实践教学体系重构、教学资源平台建设等实施路径,以及“四维一体”思政元素体系和“案例渗透-项目承载-环境熏陶”三阶融入法的创新应用,有效提升了学生的专业技能、实践能力和职业素养,为高职院校深化教育教学改革提供了有益借鉴。

关键词： “机械设计基础”   石油特色   机械工业   思政元素  

摘要： “机械设计基础”是不同专业与机械工业相互联系的重要学科基础课,该课程涉及面广、规模大、上课人数多,因此有必要针对“机械设计基础”课程开展教学改革探索与实践。文章以石油特色和机械工业为背景,分析了“机械设计基础”课程教情学情现状,并基于学校学科专业特色,突出机械与石油的相互联系,提出“石油特色先行,机械工业主导,思政元素融入”的教学改革实践路径。研究结果表明,该课程思政教学以政治理论提升思想、以人生哲理塑造精神、以专业特色实现价值,有效强化了学生对“机械设计基础”课程相关理论和知识的深刻理解,为学生今后从事机械设备的设计、革新以及使用、维护夯实了理论基础,促进了学生综合素养全面提升,实现了知识和思政双重育人的教育目的。

关键词： 机械设计   中外合作   PDCAF   高等教育国际化   课程教学改革  

摘要： 面对外教课程中学生全英文讲课听课难、新课程模式上课难、实物制作动手难的问题,提出了PDCAF理论新型教学模式。以基础理论为基点进行教学内容和教学方法改革,包括6个阶段:头脑风暴、原理设计、结构设计、编写程序、实物制作、现场比赛。根据课程的难点,运用PDCAF循环理论,利用其阶梯式上升的特点,逐步提升学生的学习动手能力。采用迭代式的动态教学反馈模式提高教学的有效性与课程建设质量。通过中澳合作课程的学习能够充分锻炼学生分析问题、解决问题以及动手能力,课程教学模式对培养学生的合作精神、创新性和创造力具有重要意义。