航空航天柔性生产线排产算法优化与系统实现

本文深入探讨了柔性生产线排产算法在航空航天制造业中的重要性和应用。随着《中国制造2025》的战略推动，提升制造业的竞争力成为了关键任务，尤其是在飞机零部件生产领域，高效率和快速响应成为需求趋势。柔性自动化生产线的建设对于提高飞机零部件制造能力至关重要，然而现有的排产算法研究相对较少，限制了生产线的优化性能。 首先，作者对柔性生产线的生产调度进行了深入分析，明确了生产流程中的关键环节。生产线被划分为加工和测量两个主要工序，区分了刀具更换和刀具使用冲突等需要纳入排产考虑的因素，同时强调物料机器人在上下料过程中对排产的影响可以忽略。排产的目标设定为在满足机床约束（如加工时间、刀具可用性）、工件任务优先级的前提下，尽可能缩短整个生产周期，确保所有任务按时完成。 接着，文章针对传统粒子群算法进行了改进，提出了带粒子调整环节的优化算法。这个新算法在基本粒子群流程（编码、速度和位置更新、适应度函数计算）基础上，增加了针对机床约束和工件优先级的粒子调整步骤，通过局部优化使解更加精确，有效减少了求解过程中的目标冲突。 系统实现部分，设计了一套NC指令规范，将排产计划转化为生产线能够理解和执行的操作指令，实现了排产计划的实时转换和控制。最后，通过实际生产数据的测试，验证了所设计的柔性生产线排产系统的有效性，不仅能够生成生产计划，还能生成对应的NC指令文件，确保了生产线的高效运行。 本文的研究内容涵盖了柔性生产线的调度模型构建、优化算法的创新设计以及排产系统的开发与测试，对于提升航空航天制造业的柔性生产线排产效率具有重要的理论和实践价值。关键词包括航空航天、柔性生产线、排产算法和粒子群优化，展示了作者在这个领域的深入研究和技术创新。