view in publisher's site

A real-time data-driven collaborative mechanism in fixed-position assembly systems for smart manufacturing

Highlights•Impact brought by exceptions can be greatly reduced at assembly stations.•The overall architecture guarantees the interactions among processes and resources.•The dynamic priority provides a practical tool for rescheduling with flexibility.•A case scenario was studied to examine the effectiveness of the models.AbstractAssembly stations are important hubs that connect massive material, information, human labor, etc. The fixed-position assembly systems for complex products may deal with hundreds of thousands of processes, making them vulnerable to manufacturing exceptions. Many scheduling problems were described and solved in the past decades, however, the gap between theoretical models and industrial practices still exist. To achieve a practical method for the dynamic scheduling in case of exceptions while reducing the impact brought by the exceptions, an Intelligent Collaborative Mechanism (ICM) was proposed where negotiations on resource configuration may happen among tasks (i.e. assembly processes). The intercommunication among resources was guaranteed by the data-driven ICM framework. The Petri-net-based workflow analysis and the constraint matrix can pick out the tasks that are currently not bound by other ones. The dynamic priority of the processes was defined and obtained using grey relational analysis. The matching strategy among the selected tasks and operators can provide a scheduling plan that is close to the initial plan, so the assembly systems may remain effective even when exceptions occur. The proposed models were analyzed in a case scenario, where the impact brought by exceptions can decrease by 44.3% in terms of the operators’ utilization rate, and by 60.26% in terms of the assembly time. This research has provided a practical strategy to improve the flexibility and effectiveness of assembly systems for complex products.

یک مکانیزم مشارکتی به زمان حقیقی در سیستم‌های مونتاژ جای ثابت برای تولید هوشمند

نکات برجسته * تاثیر توسط استثناها را می توان تا حد زیادی در ایستگاه‌های مونتاژ کاهش داد. معماری کلی تعاملات بین فرایندها و منابع را تضمین می‌کند. اولویت دینامیک یک ابزار عملی برای زمانبندی مجدد با انعطاف‌پذیری ایجاد می‌کند. یک سناریوی مورد مطالعه برای بررسی کارایی ایستگاه ractAssembly های models.Abst های مهم هستند که مواد حجیم، اطلاعات، نیروی کار انسانی و غیره را متصل می‌کنند. سیستم‌های مونتاژ موقعیت تثبیت‌شده برای محصولات پیچیده ممکن است با صدها هزار فرآیند سروکار داشته باشند و آن‌ها را در برابر استثناها آسیب‌پذیر سازند. با این حال، بسیاری از مسایل برنامه‌ریزی در دهه‌های گذشته حل و حل شدند، با این حال، شکاف بین مدل‌های نظری و شیوه‌های صنعتی هنوز وجود دارد. برای رسیدن به یک روش عملی برای برنامه‌ریزی پویا در صورت استثنا، در حالی که اثرات ارایه‌شده توسط استثناها، یک مکانیزم هم‌کاری هوشمند (ICM)پیشنهاد شده‌است که در آن مذاکرات بر روی پیکربندی منابع ممکن است در میان وظایف انجام شود (به عنوان مثال فرایندهای مونتاژ). The میان منابع توسط چارچوب ICM در برگرفته شد. تحلیل گردش کار بر مبنای مدل نمایش نمایش گردش کار و ماتریس محدودیت می‌توانند وظایفی را که در حال حاضر توسط افراد دیگر محدود نشده اند، انجام دهند. اولویت دینامیک فرآیندها با استفاده از تحلیل روابط خاکستری تعریف و بدست آمد. راهبرد تطبیق در میان وظایف انتخاب‌شده و اپراتورها می‌تواند یک برنامه زمان‌بندی را فراهم کند که به برنامه اولیه نزدیک باشد، بنابراین سیستم‌های مونتاژ ممکن است حتی زمانی که استثناها هم وجود دارند موثر باشند. مدل‌های پیشنهادی در یک سناریوی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند، که در آن تاثیر به موارد استثنا می‌تواند تا ۴۴.۳ % برحسب نرخ بهره‌برداری از اپراتورها کاهش یابد، و by درصد برحسب زمان مونتاژ. این تحقیق استراتژی عملی برای بهبود انعطاف‌پذیری و اثربخشی سیستم‌های مونتاژ برای محصولات پیچیده فراهم کرده‌است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.