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汽車線束裝配過程的優化
為支持線束裝配過程的設計任務,汽車零部件供應商開發了基于CAD/CAM的系統,但仍然需要通過反復試驗尋找高效裝配工藝。為實現在沒有豐富經驗和反復試驗情況仍能設計出高效裝配工藝,提出了一種新的優化線束裝配過程的方法。
裝配過程中捆綁線束是最重要和最難的工序,其主要影響裝配時間,而其難度主要取決于工作臺的夾具布置和捆束路線。如果線束中兩個分支夾角過小或相互交叉,捆束過程將會變得復雜,因此線束分支間最佳夾角應大于或等于90°并盡量避免分支交叉。但由于工作臺尺寸限制及線束分支量的增加而很難滿足上述要求。捆束過程包括:①工作人員捆束;②工作人員將其手從當前工作移至下一個工作,后一過程的距離很大程度上依賴于捆束路線,因此尋找最短捆束路線至關重要。
本研究提出的優化設計方法綜合考慮了工作臺夾具布置和捆束線路,將兩者作為設計變量。問題適應度函數基于“每個分支捆束時間”和“移動距離”兩個評價特征值,并采用遺傳算法求解最優設計問題。
該優化設計方法用于汽車的驗證結果表明,所提方法能夠同時優化夾具布置和捆束線路。通過采用兩種優化方法(集成優化或順序優化)幾乎可以得到同樣的優化結果。使用者可根據線束配置,合理選擇集成優化或順序優化方法。
刊名:Computer-Aided Design and Applications(英)
期刊:2014年第3期
作者:Masakazu Kobayashi et al
編譯:王迪