汽車發(fā)動機裝配線作業(yè)分析及AGV路徑規(guī)劃.pdf

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1、潼壓料技大爹論文題目:汽車發(fā)動機裝配線作業(yè)分析及AGV路徑規(guī)劃學科門類:工學一級學科:機械工程培養(yǎng)單位:機電工程學院碩士生:劉曄導師:夏田教授2014年5月JoBANALYSiS0FAUTOMoTⅣEENGD叮EASSMBLYLD叮EANDAGVPATHPLANNⅢGAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterof星墜gi塾星曼d

2、望g&£i壁望££ByYeLiuSupervisor:Prof.TianXiaMay2014汽車發(fā)動機裝配線作業(yè)分析及AGV路徑規(guī)劃摘要本文以某大型商用汽車公司發(fā)動機外裝配車間為課題的研究背景,通過實地調(diào)研,獲得現(xiàn)階段發(fā)動機外裝配作業(yè)情況的現(xiàn)場資料。通過對其裝配線目前存在的問題進行分析論證,運用瓶頸工位分割法,對裝配生產(chǎn)線進行了相應的生產(chǎn)流程優(yōu)化,重新設計作業(yè)編成。并對在裝配線中所使用的自動化運輸設備——自動引導小車(AGV,AutomatedGuidedVechicle)的路徑進行分析,運用遺傳算法(GA,G

3、eneticAlgorithm)對AGV運行路徑進行了規(guī)劃。具體工作主要有:1)針對發(fā)動機外裝配車間的運行現(xiàn)狀,分別從車間的總體布置、裝配生產(chǎn)線作業(yè)情況、AGV使用情況三部分進行分析,提出目前生產(chǎn)運行所存在的主要問題。2)針對裝配生產(chǎn)線裝配作業(yè)的作業(yè)編成不規(guī)范的問題,通過運用瓶頸工位分割法,對裝配線進行了相應的生產(chǎn)流程優(yōu)化,重新設計作業(yè)編成,經(jīng)作業(yè)編成效率、日產(chǎn)量等指標的對比,驗證結果較之前的作業(yè)編成更為科學、合理。3)針對現(xiàn)有零件暫存區(qū)沒有規(guī)范的布置標準,多處存在不同零件混放、同類零件重復擺放等問題,對零件暫

4、存區(qū)進行了重新規(guī)劃布置,采用SLP法,利用分析零件相互關系的原理,依次得出“零件相互關系表"、“零件綜合接近程度關系表"和“零件位置布置關系圖”,優(yōu)化得出新的零件暫存區(qū)布置圖。4)AGV的路徑規(guī)劃。(1)對AGV路徑規(guī)劃問題進行了理論分析,并對AGV路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀進行了分析與研究:(2)具體分析了本案例中AGV的行走環(huán)境,建立了有利于后期AGV路徑規(guī)劃的柵格模型;(3)運用GA算法對AGV運行路徑進行了規(guī)劃,提出了“假設大距離繞行障礙物法”和“添加中問節(jié)點法”,用來實現(xiàn)AGV無障礙路徑的規(guī)劃,并隨后用MATL

5、AB進行仿真,驗證了此方法的可行性;(4)運用在解決路徑規(guī)劃類似問題中較成熟的連續(xù)型Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(CⅫⅢ)算法,對案例中AGV的路徑進行了重新規(guī)劃,用MATLAB進行仿真,得出的結論驗證了“假設大距離繞行障礙物法”和“添加中間節(jié)點法”兩種方法的可行性與有效性。本文創(chuàng)新點:1)將SLP方法中的“相互關系表”、“綜合接近程度表”和“位置布置關系圖"等經(jīng)典理論,運用到零件暫存區(qū)的規(guī)劃布置問題中,在本案例中得到了合理的規(guī)劃結果;2)在AGV路徑規(guī)劃中,為了實現(xiàn)算法的自動避障功能,提出了“假設大距離繞行障礙物

6、法”和“添加中間節(jié)點法”來控制算法的搜索過程,從而使AGV無障礙路徑規(guī)劃的實現(xiàn),簡捷、可靠、有效。以上規(guī)劃方法不僅在本案例中適用,在一定意義上也可以作為同類問題的規(guī)劃解決辦法加以推廣。關鍵詞:裝配生產(chǎn)線,作業(yè)編成,零件暫存區(qū),AGV路徑規(guī)劃,遺傳算法,Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡JoBANALYSISOFAUTOMOTⅣEENG耵呵EASSMBLYL礬EANDAGVPAl’HPLANNINGABSTRACTThisthesissetsonelargecommercialvehiclecompany’Sengine-

7、workshopastheresearchbackground,throughfieldresearch,obtainethedataaboutpresentengine—assemblingsituation.Thethesisanalyzesanddemonstratesthecurrentproblemsoftheassemblingline,usingthebottlenecksegmentationmethodtomakethecorrespondingproductionprocessoptimiz

8、ationandredesignjobscompiledfortheassemblyline.Analyzesthepathoftheautomatedtransportequipment-一A(ⅣusedinassemblinglineandusingtheGAalgorithmtoplanthepathofAGV.Thefollowingisthemainworkofthisthe

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