关键词： 岗位能力   机械设计基础   赛证融通   教学改革  

摘要： 在当前快速发展的科技和信息化背景下,高职院校课程教学面临着新的挑战和机遇。传统的教学模式往往注重理论教学,忽视了行业岗位能力需求和对学生创新能力的培养,导致学生对岗位的适应力差。文章以机械设计基础课程为例,探讨了以岗位能力为导向的课赛证融通教学的改革策略,旨在提升学生的实践能力和创新精神,增强岗位胜任力。

关键词： 智能自动化   机械设计   人工智能   大数据   机器学习  

摘要： 智能自动化技术的迅猛发展为机械设计领域带来了新的变革契机。将人工智能、大数据、云计算等智能技术与机械设计相结合,能够突破传统设计模式的局限,显著提升设计效率和质量。文章分析了其在设计流程各环节中的应用方式和关键技术,总结了智能技术给机械设计带来的影响和机遇。研究表明,智能自动化,一方面,可通过知识工程、优化算法、机器学习等方法辅助设计决策、自动生成设计方案;另一方面,可利用物联网、大数据、云计算等技术实现设计协同、仿真验证和优化制造。智能设计有望从设计理念、设计方法到设计工具等多个层面带来变革,推动机械设计向系统化、集成化、智能化方向发展。最后,展望了未来智能自动化在机械设计领域的发展方向和挑战,以期为相关研究提供参考。

关键词： 机电一体化   自适应控制系统   机械设计  

摘要： 机电一体化属于综合性的技术体系,其在机械设计、制造中至关重要。近年来,随着智能制造、自动化技术的发展,自适应控制系统开始得到广泛关注,其应用可提高机械设备性能,保证高精度加工。同时,自适应控制系统能根据实际情况变化,对控制参数进行自动调整,以维持最理想的运行状态,克服了传统控制系统的局限性。对此,文章基于机电一体化视角,探究自适应控制系统在机械设计中的应用。

关键词： 机械设计   学科建设   机械工程   人才培养   科学研究  

摘要： 上海交通大学机械工程科肇始于1913年,是国内最早开展机械设计教学科研的高校之一。本文全面回顾了上海交通大学机械设计学科领域的发展历程,概述了初创时期向西方先进国家学习,较为科学、系统地设置课程的经历;阐述了新中国成立后从学习苏联模式到独立自主开展教学科研的过程;展示了改革开放后改造传统学科、发展新兴学科,更新教学内容,建设新型机械设计课程体系,“机械设计及理论”入选国家重点学科的突破;概括了在国家及上海市学科建设计划支持下,机械工程一级学科围绕立德树人根本任务进行创新型人才培养体系改革,服务国家重大战略需求持续提升科研创新能力的新阶段,展现了上海交通大学机械设计领域适应时代需求及学科发展趋势,从向西方学习到探索具有中国特色的高等工程教育发展之路。

关键词： 阵列天线   装配系统   机械设计   TwinCAT3   装配仿真  

摘要： 针对在传统装配模式下阵列天线存在装配状态不可知、装配过程不可控、装配一次成功率低等问题,在分析阵列天线装配需求的基础上,以模块化的形式详细设计一套阵列天线自适应装配装备,并对关键硬件进行选型与校核。设计并编写系统装配流程硬件控制方案与控制程序,结合Unity软件开发简易虚拟调试平台,实现了硬件状态实时同步、模型运动干涉仿真、三维仿真环境漫游等功能,验证了机械设计和运动控制方案的合理性。

关键词： 工序无序加工   批量划分   柔性作业车间   多目标优化   NSGA-Ⅱ  

摘要： 实际的车间调度问题往往具有更高的复杂度,调度算法需要考虑更多的约束条件,因此增加了问题的求解难度。为解决柔性作业车间批量调度场景中不同批次、不同工序之间可以无序加工的难题,进而突破现有车间机器使用率低、同类型机器负载不均衡的难点,文中构建了一种面向部分工序无序加工的柔性作业车间等量分批调度模型。首先,基于广泛使用的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),提出了一种融合批次、批量和工序排序信息的两段编码结构,采用优先级规则方法获得初始种群,并以最小化完工时间、机器负载均衡率、机器总负荷为优化目标,采用贪心算法求解模型最优值,进而动态构建不同批次的加工路径;然后,对优化目标函数进行排序,再逐步加入非支配排序过程,以解决多个优化目标函数之间难以同时优化的问题,提高求解效率;最后,以某印刷包装企业的木制品加工车间为例,面向现场作业信息,采用仿真手段实现调度过程。结果表明,与优先级调度规则相比,文中所提方法的完工时间平均缩短了6.6%、机器负载均衡方差平均减小了10.7%,文中所提方法的机器负载均衡方差比遗传算法平均减小了53.3%,从而验证了文中方法的可行性,且该方法可以满足印刷包装企业柔性作业车间的高性能调度需求。

关键词： 机械设计制造   自动化   节能设计  

摘要： 社会的持续发展和进步,为机械设计制造及其自动化技术的应用奠定了牢固基础。从机械设计制造的现状来看,信息技术、材料以及微电子技术等都有着光明的前景,使得我国设计制造水平获得了显著提升,更是带动着自动化程度大幅度增长,还缓解了相关人员承担的压力和责任。而从技术研发的角度分析,大型成套设备才是相关行业关注的焦点,且这些设备早已在各个项目中有着普遍运用,取得了预期的效果和目标。为此,文章主要就机械设计制造及其自动化的节能设计进行分析,以供相关人士的参考和借鉴。

关键词： 航空复合材料   柔性作业车间调度   双种群   混合遗传算法   运输约束   机器负载平衡   变邻域  

摘要： 考虑航空复合材料柔性车间调度中的运输约束,以最小化完工时间为目标,建立调度模型,提出一种改进的双种群混合遗传算法进行求解。根据问题特点,基于工序排序、机器选择和运输约束3个子问题,设计三层实数编码以及对应解码方案。采用混合初始化提高种群质量,进化过程中采用交叉算子执行全局搜索,为双种群设计基于机器负载平衡和变邻域的局部搜索,提高全局和局部搜索能力。与对比算法相比10个测试算例中BPRD指标取得9个最优,APRD指标全部取得最优,t检验显著性有明显差异,验证算法的优越性。将算法应用于航空复合材料车间中,实现实际生产的调度,验证算法的可行性。

关键词： 柔性作业车间   干扰事件   重调度   遗传算法   邻域搜索  

摘要： 在柔性作业车间生产过程中发生干扰事件,原有调度方案将不再适用。针对柔性作业车间机器故障的干扰问题,综合考虑最大完工时间、设备负载时间、客户满意度、生产路径偏移等因素,构建多目标干扰调度模型。为快速生成调度方案,设计一种改进遗传算法进行求解,并引用一种邻域结构以提高遗传算法局部搜索能力。最后通过对模型和算法的进一步验证,结果表明,相较于完全重调度的方案,该方法在生成的重调度方案中实现了更低的广义总成本,证明了该方法的有效性和实用性。

关键词： 生态设计原则   生命周期评估   可持续性机械设计   设计改进策略  

摘要： 面对全球可持续发展的挑战机械设计需转型以降低环境影响并提升资源效率。探讨生态设计原则与生命周期评估(LCA)在实现设计可持续性中的应用。首先强调在设计初期考虑材料选择、能源效率和系统整合等生态原则的重要性。接着,通过LCA工具量化从原材料到废弃各阶段的环境影响,案例分析展示如何根据LCA结果优化设计。最后讨论实施中的挑战与对策,工程领域的可持续性设计提供策略和参考。