在工艺优化、精密加工参数优化、制造系统调度优化方面取得一系列创新成果,为制造优化提供了理论基础。提出了强耦合非线性约束及非完备条件下的工艺优化方法,开发了自主产权的CAPP系统;提出了基于数值模拟、参数匹配及误差补偿的精密加工优化方法,自主开发了曲轴磨削加工装备与精镗误差补偿装置,性能指标达到国际先进水平;提出制造系统单元化动态重构与调度优化新算法,开发了面向混流生产的制造执行系统。上述成果取得重大经济效益,CAPP应用企业超过3000家,曲轴磨床替代进口并销售112台,精镗补偿装置与制造执行系统分别在神龙、江淮等企业成功应用。研究成果得到国内外同行好评,多次被国际会议邀请作主题或特邀报告,作为程序委员会主席主持制造自动化国际会议。发表论文60余篇,SCI、EI收录50余篇次,出版著作1部,参与撰写1部,获授权专利6项,获国家科技进步二等奖、SME大学领先奖、湖北省科技进步一等奖各1项。
complex manufacturing;processoptimization;scheduling optimization;multi-workshop assosiated;manufacturing optimization
本项目围绕复杂生产制造过程中运行优化存在模型复杂、计算规模大以及难以发现最优解等一系列难题,深入研究了制造系统的建模仿真、加工/装配协同优化、多车间关联生产运行优化理论与方法,揭示了复杂制造系统中零部件加工调度与混流装配排序的协同机理,提出了适应车间动态性的工艺规划与车间调度集成优化方法以及零部件加工调度与混流装配排序协同优化方法,实现了具有工艺与设备柔性的加工/装配协同优化。阐明了多车间生产目标、约束及生产工艺之间的影响规律,提出了具备高效性和鲁棒性的优化算法,实现了面向复杂产品的多车间关联运行优化。为自主研发支持汽车等复杂产品生产运作优化的软硬件一体化平台提供了理论和技术基础,具有重要的理论意义和工程应用价值。相关成果不仅已在江淮汽车、奇瑞汽车、中国重汽等国内多家汽车企业得到应用企业,还扩展应用于商飞、成飞民机等航空制造企业,目前正应用于武重和三一重工的数字化车间。项目开展以来,出版了《制造系统运行优化理论与方法》专著一部,发表SCI论文18篇;获国家科技进步二等奖、中国机械工业科学技术一等奖和湖北省技术发明一等奖。