关键词： 柔性作业车间调度   多目标优化   数字孪生仿真   AnyLogic软件  

摘要： 智能制造是世界制造业发展的共同趋势,数字孪生作为推进实施智能制造的重要使能技术,是迈向智能制造的关键环节。为应对车间作业过程中的不确定事件以及生产信息透明度低的问题,提出了一种基于数字孪生仿真的柔性作业车间调度优化方法。首先,设计了数字孪生车间调度框架,构建了基于AnyLogic软件的柔性作业车间数字孪生仿真模型。其次,综合考虑最大完工时间、设备能耗及设备总负荷建立柔性作业车间调度模型,提出了一种改进NSGA-Ⅱ进行求解,采用多策略混合种群初始化方法,并对工序、设备编码采用不同的交叉变异策略。最后,基于标准算例与发动机缸盖制造实例,验证了所提方法的有效性。

关键词： 机械设计   产教融合   数字化教研   虚拟仿真平台  

摘要： 数字化教研建设为贯穿“生产链-人才链-教育链-创新链”协同发展的重要抓手,结合如今产教融合的大背景,以及装备制造大类行业本身注重经验积累的特性,为解决行业中存在的从业人员成长周期较长与企业员工快速融入产业需求之间的矛盾,分析传统工科课程转型需求,以机械设计所处环境为例,进行数字化教研支撑下的产教融合探索。

关键词： 自动化技术   机械设计   机械制造  

摘要： 文章概述了机械自动化的内涵,分析了自动化技术在机械设计及制造领域中的应用价值,阐述了该技术在实际应用中面临的问题,如技术人才缺乏、技术相对落后、相关配套设施不完善等,并提出了应用策略,以期促进机械工业创新发展。

关键词： 人工智能技术   机械设计   机械制造  

摘要： 人工智能技术作为制造业领域培育以及发展新质生产力所需的核心科技力量,被广泛地运用到机械产品设计以及后续加工生产环节中,在促进设计制造效率及产品质量有效提升、防范各类生产风险、降低设计制造成本等方面的作用日益显著。本文首先探讨了人工智能技术与机械设计的融合应用情况,主要分析了其在创新设计理念、优化设计内容、模拟与预估、支持设计决策方面的应用,而后分析了人工智能技术在生产调度、生产质量控制、生产安全防范、生产设备维护等机械制造方面的应用,以期为机械设计制造企业提高智能化发展水平,优化机械设计以及制造方法提供技术应用思路。

关键词： “新工科”课程建设   产教融合   机械设计基础  

摘要： 针对地方高校在“新工科”课程建设中面临的资源短缺困局,本文从产教融合型课程建设需遵循的基本原则出发,以长沙理工大学《机械设计基础》课程为例,提出了培养综合型“新工科”人才的产教融合型课程建设方法,提高了对课程满意度,为其他课程建设提供参考。

关键词： 机械设计制造   自动化   优势   特点  

摘要： 自改革开放以来,我国的各行各业百废待兴,随着近些年来的信息技术的不断发展,各行各业也都得以应用,国家经济飞速发展,取得了傲人的成绩。在机械行业,经过不断的发展进步,也取得了卓越的进步,已经开启了高精度自动化的新纪元,机械制造行业由多个基础行业组成,机械设计制造就是其中一个,在自动化的大趋势下,机械设计制造行业也取得了很大的进步。自动化技术是以计算机为核心,对整个机械制造赋予完全数字化的高精准操控模式,在当下时代和国家的要求下,机械行业自动化优势越发明显。

关键词： 机械设计加工   常见问题   优化措施  

摘要： 机械设计与机械加工是制造业中非常重要的环节,影响着产品质量、生产效率和成本控制。然而,在实际操作中,常常会面临机械加工工业精度不高、加工零件质量不佳、加工产品性价比较低等问题,这些问题直接影响着产品的性能和市场竞争力。围绕机械设计加工中常见问题及优化措施展开讨论,并提出改善措施,以期为提升制造业发展贡献力量。

关键词： 绿色柔性作业车间调度   多目标基因表达式编程   个体评价机制   自适应遗传算子   禁忌搜索策略  

摘要： 降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling problem,GFJSP),提出了一种改进的多目标基因表达式编程(multi-objective gene expression programming,MOGEP)算法,并建立起以最大完工时间和总能耗为优化目标的数学模型。针对GFJSP的特点和MOGEP算法的求解方式,设计了用于车间调度问题的个体评价机制;针对算法特殊的基因构造形式,设计了基于K-表达式的变异操作和重组操作;提出了基于个体的自适应遗传算子,能够动态地调整遗传操作的概率;在MOGEP框架中融入了具有5层邻域结构的禁忌搜索策略,避免算法过早陷入局部最优。通过仿真对比实验证明,改进MOGEP算法在兼顾解的分布性的同时增强了全局收敛能力,具有更高的探索效率;且其生成的调度规则能够有效优化完工时间和生产能耗,具有实际应用价值。

关键词： 柔性作业车间   遗传算法   多目标规划   混沌映射  

摘要： 针对柔性作业车间调度优化问题,考虑把最大完工时间和均衡化机器利用率作为目标函数,设计一种改进遗传算法来求解问题。首先,引入混沌理论提高初始种群的多样性,同时采用插入式贪婪解码方式提升种群质量;然后,在选择阶段,按1∶4的比例结合精英策略及轮盘赌两种方式来保留最优染色体;在变异阶段,工序序列采用基于邻域的变异算子,机器序列采用从两个最小值择其一的变异法,可提高计算过程中的收敛速率,防止计算进入局部最优解;最后,数值实验结果显示改进后的遗传算法对目标函数的寻优和算法的收敛速度方面都有较大的改善。

关键词： 自锁   机械原理   限位应用   死点   压力角   传动角  

摘要： 本文主要探讨了自锁条件在机械设计中的限位应用。通过实际设计过程当中出现的问题,运用所学的专业知识进行科学分析和探索,最终得到切实可行的解决方案。在机械原理中,平面连杆机构会出现死点(也称为止点)位置,在限位方面可以利用这种死点位置来达到自锁限位的效果。虽然死点本身并不直接等同于限位装置,但它在机构运动中的特定位置对于限制某些运动或实现特定功能具有重要作用,结合具体实例说明了如何利用自锁特性进行机械限位设计。此外,还分析了自锁在机械设计中的重要意义,以及利用自锁特性满足特定工作需求。研究结果为机械设计中合理应用自锁条件进行限位设计提供了理论依据和实践指导。