关键词：数字化工厂;;轨迹规划;;多目标遗传算法;;混线生产
摘 要：“工业4.0”与“中国制造2025”的对接,把智能制造列入国家战略层面将有着重大意义,为实现这一目标将产生和运用很多新兴技术,其中数字化工厂技术作为实现未来智能工厂的基石将被广泛运用,在整车制造过程中涵盖产品的全生命周期,将与之配套的上下游供应商和物流输送都整合到一个平台,实现整个生产过程的完全数字化、信息化管理。在此基础上逐步实现智能制造。本文首先以整车厂内散热器总成装配线设计改造项目为研究目标,以方法研究和作业分析两大技术对原有散热器总成装配线进行研究,找出不足之处并采用全新的方案对散热器装配线进行规划,然后在西门子Tecnomatix数字化制造平台Process Designer和Process Simulation模块中对装配线进行建模。其次将研究重点放在工业机器人路径规划及不同产品的混线生产上,工业机器人的路径规划是以运动时间最优和关节平均能耗最低为目标进行多目标优化,采用了改进的非支配多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)对目标函数进行求解,得到满足运动约束的Pareto前沿,根据实际工程需求选择一组解,此解在时间最优的同时保证能量也优,然后通过数字化平台进行了验证,证明得到解的有效性。最后将不同产品混线生产作为研究对象,采用标准遗传算法对两种产品的投产排序进行计算,以装配过程中总的超载时间和闲置时间总和最小为目标函数,在两种产品的最小生产循环内进行投产排序,得出最佳投产排序,可以对实际生产进行指导。由此完成散热器方案设计,方案建模,方案验证。
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