首页期刊导航|计算机集成制造系统
期刊信息/Journal information
计算机集成制造系统
计算机集成制造系统

杨海成

月刊

1006-5911

Bamt@onet.com.cn

010-68962468 68962479

100089

北京2413信箱34分箱

计算机集成制造系统/Journal Computer Integrated Manufacturing SystemsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国家级学术刊物，旨在交流国内外CIMS研究、开发和应用的信息，推动和促进中国CIMS的发展。主要报道国内外有关发展计算机集成制造系统的政策措施、重点、趋势、科研动态、科技成果、推广应用、产品开发和学术活动等内容。设有综述、论文、专家论坛、企业实践和动态信息等栏目。已成为全国中文核心期刊。中国科技论文统计与分析文献来源期刊。中国科学引文数据库来源期刊。美国《工程索引（EI）》检索文献源期刊。1999年度影响因子达到0.746,在中国科技论文与引文数据库1372种期刊中位居前列。
正式出版
收录年代

    面向数字孪生的柔性离散事件系统建模与仿真平台设计

    付卓睿赵宁竹益
    2981-2997页
    查看更多>>摘要：针对当前仿真平台难以在具有较高柔性的系统中建立数字孪生模型的问题,提出了面向数字孪生的柔性离散事件系统建模与仿真平台设计方法.该方法首先进行需求层次分析,建立平台设计逻辑模型指导设计,并基于该逻辑模型提出了平台在仿真引擎、柔性孪生模型建模、可视化3个方面的详细设计方法,建立平台总体架构.为实现平台与数字孪生相结合,提出了基于物理实体状态的事件推进机制和面向优化算法的仿真步进迭代机制的数据交互机制.最后,基于该设计方法开发了原型平台NextING,并与商业仿真软件Plant Simulation进行对比测试,通过一个装配流水线实例以及一个移动机器人存取系统实例验证了该方法的有效性.

    数字孪生柔性离散事件系统离散事件仿真仿真平台设计

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    大型发电机端部绕组电磁力物理数字孪生建模

    王頲杨震赵洋罗顺...
    2998-3018页
    查看更多>>摘要：为了在"智慧汽轮机"中更好地结合物理信息模型先验知识与数据驱动模型,并向真实机组模型迁移试验模型,进一步实现可靠的实验室数值仿真数据和真实运行数据互相印证与混和建模驱动,以600 MW大型汽轮发电机为研究对象,建立融合演进因素的汽轮发电机定子绕组本体模型,提出集成数字孪生智能绕组研究框架,并提出智能绕组内涵的形式化定义.基于镜像法、气隙回转电流应用叠加法、毕奥-萨伐尔定律和安培力定律建立定子端部绕组电磁力的数学机理物理信息模型.对有限元电磁力和数字化电磁力进行了分析对比,验证了所建立电磁力数字化物理信息模型的合理性.对比分析振动响应结果,进一步验证了数字化电磁力物理信息建模的正确性以及有限元电磁力对比验证的正确性.研究将对"智慧汽轮机"运维的振动动态基于物理机理与数据驱动混和建模的数字孪生故障诊断与预测提供有力的支撑.

    定子端部绕组电磁力物理信息建模数字孪生智慧汽轮机振动响应

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于OPM的协同创新设计过程模型

    孙建广李港庆张凯旋郑宇...
    3019-3037页
    查看更多>>摘要：为了提高团队在协同创新设计过程中的集体创造力,提出一种基于对象-过程方法论(OPM)的协同创新设计过程模型.利用OPM模型和OPCloud在线建模平台作为团队沟通交流的基础,结合OPM模型和集成功能模型(IFM),协同团队成员对导致表面问题的根原因进行全面分析.结合强势思维一般理论(OTSM)中的ENV模型和可拓学的共存度函数完成对冲突问题的管理和验证,采用TRIZ问题求解工具分析并解决问题,获得初步创新方案.针对初步方案可能存在衍生问题的情况,构建半效解-衍生问题网,通过方案组合和迭代求解的方式获得综合方案.最后,以聚乙烯(PE)热熔焊机为例,验证了该模型的有效性.

    对象-过程方法论协同创新设计可拓学发明问题解决理论冲突

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    刀具磨损状态的多步向前智能预测

    朱锟鹏黄称意李俊
    3038-3049页
    查看更多>>摘要：刀具状态的准确监测对于提高切削加工质量和加工效率至关重要.在当前广泛用于刀具磨损状态监测的间接法中,多以单步或短期预测为主,没有实现多步预测,且累积误差较大.高斯过程是间接法中应用较多的一种机器学习方法,然而传统的高斯过程回归由于模型结构和算法的限制,对刀具磨损预测的精度不高.针对上述不足,提出了改进的自回归递归高斯过程模型对刀具磨损进行多步预测.为了减小预测累积误差,在模型训练中应用了改进的模型更新方式、组合核函数,对样本设置了遗忘因子,在预测中加入了偏差校正方法.研究了各个改进因素对模型的影响并综合所有有利因素,实现了较准确的刀具磨损状态多步预测,在3个测试集上预测误差分别降低了 85.68％,20.67％和 63.32％.

    刀具状态监测多步预测高斯过程递归

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    光纤陀螺仪光纤尾纤装配动力学建模仿真与应力计算方法

    孙媛陈昊敖晓辉孟军峰...
    3050-3060页
    查看更多>>摘要：光纤陀螺仪(FOG)中光纤尾纤的装配主要依靠工人手工完成,装配应力控制凭借人工经验,一致性难以保障.针对光纤装配应力定量控制的难题,提出一种基于离散微分几何理论的光纤动力学建模仿真方法.首先,基于离散微分几何理论建立了光纤运动学框架,并由弹性势能推导了包含拉伸、弯曲和扭转变形的光纤动力学方程以及应力计算方法.其次,提出了基于Newmark隐式算法的光纤动力学方程数值求解方法,并设计了光纤在装配过程中与周围物体的碰撞检测与响应策略.随后,进行了光纤圆周布设和弯扭变形的仿真测试.结果表明,光纤控制端与固定端之间的自由长度越短,光纤圆周布设的位置越精确;光纤截面半径越大,在同样的扭转角下光纤产生的弯扭变形程度越大.最后,设计了一种光纤陀螺仪装配布局,并通过动力学仿真得到了光纤装配过程的应力分布及最大应力变化,为陀螺仪光路低应力装配与路径规划提供了理论支撑.

    光纤陀螺仪光纤尾纤动力学模型离散微分几何应力计算

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    双目结构光视觉引导的螺栓自动装配系统设计

    张良安李鹏飞谢胜龙
    3061-3070页
    查看更多>>摘要：为解决螺栓自动化装配过程中存在的零件位姿快速获取和在弱纹理、反光等复杂场景中实现精确定位等难题,基于双目结构光视觉原理,研制了一套螺栓自动装配系统.首先,通过双目结构光视觉系统获取工件场景的三维信息,涉及光栅条纹图案的获取、双目标定、多频外差法求解绝对相位、相位校正、极线校正、立体匹配,接着采用欧式聚类对重建的点云数据进行分割,获取单个螺栓的三维点云聚类,然后利用迭代最近点(ICP)算法估计模板点云到目标点云的位姿变换矩阵,识别连接螺栓在空间中的位姿,最后结合机械臂末端进行自动装配拧紧.实验结果表明,整个装配过程可自动完成,单个螺栓拧紧装配时间约为10 s,系统测试平均轴孔对中误差不超过1.20 mm,误差标准差不超过0.11 mm.

    自动装配机器视觉双目结构光ICP算法多频外差法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于改进候鸟迁徙算法的人机协作装配线平衡优化

    郑晨昱李梓响唐秋华张子凯...
    3071-3083页
    查看更多>>摘要：随着员工成本的增加,协作机器人逐步应用于装配线以独立完成或者协助员工完成装配操作.针对多种机器人和并行协作的人机协作装配线平衡问题,构建了两个混合整数规划模型以优化生产节拍.模型均可实现小规模案例的精确求解,并且改进后的模型在求解时间上明显优于改进前的模型.同时,提出了改进的候鸟迁徙算法以实现大规模问题的求解.该算法采取任务分配向量和装配模式向量双层编码方式,并在解码中采取数学规划方法获得可行的调度方案.改进的候鸟迁徙算法采取改进的领鸟进化阶段和改进的个体进化阶段以加速种群的进化并防止陷入局部最优,采取重启机制增强算法的探索能力.为了测试改进算法的性能,该算法与延迟接受爬山算法、模拟退火算法、遗传算法、离散粒子群算法、原始人工蜂群算法和原始候鸟迁徙算法进行对比,测试结果表明改进算法优于对比算法,可实现人机协作装配线平衡问题的高效求解.

    装配线平衡人机协作数学规划候鸟迁徙算法智能优化算法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    考虑残保政策的多等级工人拆卸线平衡问题建模与优化

    宋昊轩朱立夏吴腾飞谢心澜...
    3084-3099页
    查看更多>>摘要：针对拆卸企业的操作者仍以单一等级工人为主且尚未考虑雇佣残疾工人的问题,提出了考虑残疾人保障政策的多等级工人拆卸线平衡问题,建立了以最小化工作站数量、空闲均衡指标、价值指标和最大化拆卸线收益为优化目标的数学模型.基于问题特点,采用三层解码方式,设计了离散共生生物搜索算法.该算法引入莱维飞行策略,改进了互利、寄生操作,结合Pareto思想和拥挤距离机制从而筛选出多个非劣解.现有基准测试结果表明所提出算法的寻优能力和收敛性能均优于文献中的其他算法.最后,以某品牌V6发动机作为实例进一步验证所提模型和算法,与多种算法计算结果进行对比,证明所提算法计算所提模型的适用性和优越性,并为企业决策者提供多种侧重点不同的拆卸方案.

    拆卸线平衡问题残保政策工人分级共生生物搜索算法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    面向复杂装备集成系统的瞬态产能算法

    王家敏王英于洋
    3100-3110页
    查看更多>>摘要：复杂装备的集成过程是装配产业链的核心关键环节,实时准确获取产能信息是提升复杂产品集成系统数智能力的关键技术方法.为实时准确计算复杂装备集成在脉动生产模式下的瞬态生产能力,提出一种面向数智化场景应用的复杂装备集成系统瞬态生产能力计算方法.首先,将复杂装备集成过程视为一个复杂系统进行全面分析,构建复杂装备集成系统模型;其次,基于产能需求和脉动节拍进行装配单元计算,并分别计算安装单元和测试单元的生产能力;最后,从复杂装备集成系统的全局,考虑复杂装备集成生产线相关实际关键因素,整合计算复杂装备集成系统的瞬态生产能力.结合实例分析验证了算法对复杂装备集成系统的适用性和有效性,并对比验证了算法的求解精度.

    复杂装备集成系统数智化瞬态产能

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    考虑运输时间和机器预维护的柔性作业车间绿色调度

    张洪亮徐公杰鲍蔷余乐安...
    3111-3124页
    查看更多>>摘要：针对柔性作业车间调度问题,在同时考虑运输时间、机器预维护和能耗等约束的情况下,建立了最小化完工时间和总能耗的混合整数规划模型,并提出一种多目标离散Jaya算法进行求解.根据问题的特点,设计了基于工序和机器的双层编码方式,并采用均衡加工时间和能耗的种群初始化方法产生高质量的初始种群.为了将解转化为可行有效的调度方案,设计了带有预维护动态调整策略和考虑运输时间的贪婪插入解码方法.根据解的不同情况,采用不同的方式更新个体.将本文设计的算法与常用的多目标优化算法在18组不同规模的测试算例下进行对比分析,验证了所提算法的有效性.实验结果表明,所提算法能够有效解决考虑运输时间和机器预维护的柔性作业车间绿色调度问题.

    柔性作业车间调度运输时间预维护能耗多目标离散Jaya算法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据