汽车发动机装配线作业分析及AGV路径规划.pdf

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1、潼压料技大爹论文题目：汽车发动机装配线作业分析及AGV路径规划学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机电工程学院硕士生：刘晔导师：夏田教授2014年5月JoBANALYSiS0FAUTOMoTⅣEENGD叮EASSMBLYLD叮EANDAGVPATHPLANNⅢGAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterof星坠gi塾星曼d

2、望g＆￡i壁望￡￡ByYeLiuSupervisor：Prof．TianXiaMay2014汽车发动机装配线作业分析及AGV路径规划摘要本文以某大型商用汽车公司发动机外装配车间为课题的研究背景，通过实地调研，获得现阶段发动机外装配作业情况的现场资料。通过对其装配线目前存在的问题进行分析论证，运用瓶颈工位分割法，对装配生产线进行了相应的生产流程优化，重新设计作业编成。并对在装配线中所使用的自动化运输设备——自动引导小车(AGV，AutomatedGuidedVechicle)的路径进行分析，运用遗传算法(GA，G

3、eneticAlgorithm)对AGV运行路径进行了规划。具体工作主要有：1)针对发动机外装配车间的运行现状，分别从车间的总体布置、装配生产线作业情况、AGV使用情况三部分进行分析，提出目前生产运行所存在的主要问题。2)针对装配生产线装配作业的作业编成不规范的问题，通过运用瓶颈工位分割法，对装配线进行了相应的生产流程优化，重新设计作业编成，经作业编成效率、日产量等指标的对比，验证结果较之前的作业编成更为科学、合理。3)针对现有零件暂存区没有规范的布置标准，多处存在不同零件混放、同类零件重复摆放等问题，对零件暂

4、存区进行了重新规划布置，采用SLP法，利用分析零件相互关系的原理，依次得出“零件相互关系表"、“零件综合接近程度关系表"和“零件位置布置关系图”，优化得出新的零件暂存区布置图。4)AGV的路径规划。(1)对AGV路径规划问题进行了理论分析，并对AGV路径规划研究现状进行了分析与研究：(2)具体分析了本案例中AGV的行走环境，建立了有利于后期AGV路径规划的栅格模型；(3)运用GA算法对AGV运行路径进行了规划，提出了“假设大距离绕行障碍物法”和“添加中问节点法”，用来实现AGV无障碍路径的规划，并随后用MATL

5、AB进行仿真，验证了此方法的可行性；(4)运用在解决路径规划类似问题中较成熟的连续型Hopfield神经网络(CⅫⅢ)算法，对案例中AGV的路径进行了重新规划，用MATLAB进行仿真，得出的结论验证了“假设大距离绕行障碍物法”和“添加中间节点法”两种方法的可行性与有效性。本文创新点：1)将SLP方法中的“相互关系表”、“综合接近程度表”和“位置布置关系图"等经典理论，运用到零件暂存区的规划布置问题中，在本案例中得到了合理的规划结果；2)在AGV路径规划中，为了实现算法的自动避障功能，提出了“假设大距离绕行障碍物

6、法”和“添加中间节点法”来控制算法的搜索过程，从而使AGV无障碍路径规划的实现，简捷、可靠、有效。以上规划方法不仅在本案例中适用，在一定意义上也可以作为同类问题的规划解决办法加以推广。关键词：装配生产线，作业编成，零件暂存区，AGV路径规划，遗传算法，Hopfield神经网络JoBANALYSISOFAUTOMOTⅣEENG耵呵EASSMBLYL矾EANDAGVPAl’HPLANNINGABSTRACTThisthesissetsonelargecommercialvehiclecompany’Sengine-

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

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