基于Anylogic对牛鞭效应仿真研究与分析
牛鞭效应是指市场需求信息从供应链下游向上游传递的过程中，需求波动被不断放大的一种现象。这种现象使得供应链上游企业无法准确把握市场需求信息，难以制订合理的企业能力需求规划和生产计划，造成生产能力过剩或者库存产品过多或者缺货，并使整个供应链的运作成本过高，效率和顾客满意度降低。
目前对供应链牛鞭效应有代表性的研究是：Forrestor[1]通过一系列案例研究证实了牛鞭效应的存在，并指出它是工业组织动态行为或时间变化的行为产生的结果；Burbridge
教授[2]从产业动力学的角度对牛鞭效应的机理进行了探讨；美国麻省理工学院的Sterman[3]教授通过一项以啤酒为对象的供应链库存管理动态模拟试验，即所谓的啤酒实验，也证实了牛鞭效应的存在，并认为该效应是供应链成员系统性、非理性行为和对反馈信息的错误理解造成；H.L.Lee
给出了影响供应链牛鞭效应的四个主要因素：供应链成员对需求信息的处理技术；批量订货方式；价格波动；以及预计供应量不足导致的零售商之间的短缺博弈。在已有的供应链的仿真研究中，很多文献利用智能体、系统动力学等方法对供应链进行仿真研究，采用的仿真软件主要有Swarm、Witness、Vensim等。
本文从订货提前期来考虑牛鞭效应的产生以及能否通过缩短订货提前期减轻牛鞭效应的强度，从供应链订货提前期的时效性出发,
考虑其对于牛鞭效应的影响程度，并通过供应链各成员的库存波动和实时订单数量，动态表示牛鞭效应的强度。借助于Anylogic软件，利用面向对象的方法对三阶供应链建模，混合调用系统动力学和主体建模中的模块分别模拟目标人群产生的需求和供应链成员间的订单、配送，并且对订货提前期值进行修改，分析仿真结果，证明缩短订货提前期能够减轻牛鞭效应的强度。
2.建立仿真模型
本文建模分为两部分，分别采用不同的方法建模。首先运用系统动力学，对目标消费人群进行建模，这个系统中的潜在客户受广告和口碑的影响由潜在客户变为产品用户，从而产生了需求。其次通过一条信息传输路径将系统中的实时需求反映给三阶供应链模块中的零售商，并由零售商逐级向上游下订单，供应链模块采用的是主体建模，概念模型如图1所示。
2.1目标消费人群模块
用系统动力学方法对目标消费人群进行建模仿真。如图2所示，构成模块的主要元件包含以下几项：
“流”，资金流、信息流、人流和商品流；
“积量”，潜在顾客（PotentialUsers）、需求（Demand）、用户(Users)；
“率量”，人与人之间的接触率(ContactRate)、潜在用户对商品信息的采纳率(AdoptionRate)、商品损坏率(DiscardRate)；
“辅助变量”，广告影响能力(AdEffectiveness)、分数(Fraction)、产品生命周期(ProductLifetime)、供给(Supply)。
系统中默认有100000目标消费人群，所有人在仿真开始前对商品无任何了解，即信息掌握量为0。仿真开始后每个独立的潜在客户受商品广告宣传和别人的口碑两方面的影响，相同单位的广告影响效用远小于周围人的口碑，模块中的设置为1比10，按照比例算出其对商品的采纳率，这个过程对潜在客户而言是完全模拟现实生活的场景，由Anylogic软件内部运行。当某位潜在客户的采纳率达到预先设定好的分数（Fraction），他决定购买该商品，即产生需求。这部分产生的需求立刻通过一条信息传输路径（图2中黑色线条）传给三阶供应链模块中的零售商主体，经过供应链模块运行后，零售商将商品供应给图2中的供给(Supply)控件。用户得到商品后开始使用，根据商品生命周期（设置为60天），当商品到达使用期限无法使用，则传递到商品损坏率(DiscardRate)控件，这部分用户重新转变成潜在客户，并重复上述步骤循环运行到模拟结束。以上所有数据都可以根据不同的场景进行修改，增强了模块的柔性，本文仅以目标消费人群为100000人的系统来模拟顾客需求。
2.2三阶供应链模块
与2.1不同，本模块采用的是主体建模的方法。如图2所示模块中的三个主体分别为零售商(retailer)、分销商(wholesaler)和制造商(factory),运用Anylogic的企业库进行建模。该供应链以订单为导向，由客户需求开始，以订单带动整条供应链的运作。制造商、分销商、零售商逐阶向下游满足需求。供应链各阶的主体采取（T，
s，S）库存控制策略，即主体以T 为周期定期检查系统的库存水平，因此仅在符合固定周期的离散时间点上检测库存水平。T
期之初，企业对库存进行盘点，当发现现有库存水平低于安全库存s 时，发出订单补充库存，使库存补充至最大库存水平S。模型默认的 天， 件，
件。，每个主体用一个活动对象类进行建模，在活动对象内部利用参数、变量、属性和功能对主体行为和属性进行建模。
图3 三阶供应链模块
表示供应链模块以1天为周期循环运行该事件，事件日志描述如下：早上8：00零售商检查顾客订单，检查库存，若库存低于s,则向上游的分销商下订单。生产商在接受到来自分销商的订单时，即调用订单管理功能，将订单存入数据存储中；分销商接受订单以后，检查库存，当库存能满足订单时则向零售商配送商品，否则想上游制造商下订单；制造商随后调出订单，判断订单是否为有效订单，若为有效订单，那么判断现有的产成品库存是否能够满足订单的需求，当库存不足以满足全部需求时，调用生产模块组织生产。在有充足产成品库存的条件下，制造商对分销商进行配送，存在一定的提前期。所有命令执行完后更新当天全部信息。
3.模型仿真及结果分析
订货提前期是指下游企业向上游企业发出订单到收到货物所需的时间,
包括信息提前期、决策时间、制造时间、运输时间等。引起牛鞭效应的时间因素主要是订货提前期，初始设订货提前期满足
的平均分布。本文仿真的目的是分析供应链中各阶主题的订货量和库存水平，动态地对牛鞭效应进行可视化观察。设置模型仿真时间为2年，收集库存水平及实时订单的相关信息。
3.1各指标的收集
1.库存水平。由图4(a)可以看出零售商库存较少，波动程度小（），无低于安全库存水平s的情况，两次最高库存之间时间较短，这说明零售商的采购活动频繁。分销商(b)处的库存水平处于零售商与生产商之间，波动幅度居中（800-4000），波动的周期较零售商长，说明分销商采购周期较长，每次采购量较大，且经常出现库存水平低于安全库存的情况。制造商(c)处的成品库存波动幅度很大（0-5000），呈现出有规律的锯齿形，前后两次库存补充时间间隔最长，一次补充量大，同样呈现出有规律的锯齿形，可以预测如果订货周期加长到一定时间，制造商将最找出现缺货情况。
&&&&&&&&&&&
(a)零售商&&&&&&&&&&&&&&&
(b)分销商&&&&&&&&&&&&&&&&&
图4 供应链各主体的库存水平
2.订单数量。图5中零售商接收到使用者的订单为红色，需求量变化范围是，订货量较少，波动性很小，几乎保持不变。分销商接收到的订单为蓝色，很明显可以看到波动性大于零售商，数量介于零售商和制造商之间，且订货周期有明显变化。绿色表示制造商接收来自分销商的订单情况，数量值最大，波动振幅最大，订货周期也不规则。
图5 供应链各主体的实时订单
3.2牛鞭效应分析
从数量值、波动幅度、周期的规则性观察订货提前期为
（图4和5）的供应链个主体的库存水平和实施订单，可以发现各量值沿供应链呈放大趋势。仿真模型统计了各主体的平均值、方差（如图6），通过精确的数值再次证明了该供应链由下游向上游发生了牛鞭效应。
图6& 主体平均值、方差
3.3牛鞭效应与订货提前期的关系
假设刚才的情况为方案一，在所有设置不变的情况下现在本文模拟方案二：订货周期缩短一半为 和方案三：订货周期扩大一倍 。
在方案二的仿真过程中各主体的库存水平没有太大区别，只是波动振幅小于方案一，但是没有明显的变化。方案三出现很大不同，首先零售商缺货率高达60%，库存振幅较之前两个方案有明显扩大，呈现不规则的锯齿形，订货周期不稳定。上游的分销商和制造商也相应出现缺货和很不稳定的情况，震动幅度都相应的扩大，库存水平在0-4000，因为最大库存设置为4000，但是订单数量超过了6000，造成制造商不能按时完成订单，客户流失。平均值和方差如图7。
图7 方案二和方案三的平均值和方差
由以上分析可知，订货提前期的大小关系是：方案二&方案一&方案三，牛鞭效应强度的大小顺序是：方案二&方案一&方案三，可见订货提前期不仅是引起供应链产生牛鞭效应的原因之一，而且订货提前期越长牛鞭效应强度越大，反之则越小，供应链成员减轻牛鞭效应的有效途径之一就是缩短订货提前期。
本文从供应链各主体的库存水平和实时订货量入手，借助Anylogic仿真软件，研究了订货提前期研究牛鞭效应的产生以及相互关系，得出缩短提前期可以减轻牛鞭效应的结论。在今后的研究中可以综合考虑产生牛鞭效应的四种主要因素，多尺度动态模拟牛鞭效应，找出减轻牛鞭效应的最优方法。
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李跃;张文志;林平;李伟娟介绍了RBF网络及RBF网络基函数中心选取的重要性,将进化优选算法用于网络中心的选取。并利用D-H方法对PUMA560机器人进行研究,将正运动学推导结果作为训练样本。采用6个相同的12输入、单输出的RBF网络,实现PUMA560机器人运动学逆解计算,利用该方法大大减少了传统方法中的公式推导。计算结果表明,用RBF网络解决机器人运动学逆解问题精度高,收敛速度快。2009年07期 94-96 页
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于东玖;冯亚娟逆向工程(反求工程)是CAD/CAM领域的一个研究热点,特别在工业设计学科产品外形设计的领域中得到了广泛的应用。目前产品复杂曲面重建的方法通常采用分片的小曲面片来拼接形成整张曲面,这种方法无法提取曲面的特征。本文针对复杂曲面重建这一难点,着重分析比较了逆向工程中经典的曲面重建方式,并在此次基础上提出了以点云—曲线—曲面为步骤的CAD模型整体重建方案以完成整个模型的重建过程,并用鼠标的实例综合验证了这一方法在曲面重建应用中的可行性。2009年07期 97-99 页
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但斌斌;陈奎生;应保胜;容芷君以某高线中轧电机为对象,提出了基于C/S(Client/Server)模式的分布式监测系统的网络结构和软件结构。分别对数据的采集与传输、实时数据存储、以及数据实时图形显示等几项关键技术进行了详细地论述。工程实践表明,该系统运行稳定。2009年07期 100-101 页
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高广章运用工作研究的操作分析和动作分析方法,对某公司的Polaris Housing生产装配线流程和节拍进行了详细的测定与分析,对有关瓶颈工序、不规则操作和不合理的动作等问题提出了改进优化方案,并对改进前后的方案进行了对比分析,实践证明改进效果明显。2009年07期 102-104 页
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魏引焕;李海玲对可变杆长的凸轮—五杆机构作了简单的介绍,并对实现预定轨迹的可变曲柄长度的凸轮——五杆机构的设计方法进行了探讨,最后通过实例给出了具体解析法的设计公式和步骤。2009年07期 105-107 页
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孙盛骐;费玉石;刘文伟;董亮设计了一种基于ControlLogix控制系统和SERCOS网络的伺服系统,应用相应软件设计了控制程序和监控系统。实际运行结果表明,所设计的系统具有良好的实时性,监控系统操作方便,能够实现精确地定位控制、多轴协调运动;同时可实现多轴轨迹运动插补控制,并能保证较小的运动误差。2009年07期 107-108 页
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先进制造技术
周宇;陈勇;刘文光为了提高电动液压助力转向系统(EHPS)产品的设计质量,利用AMESim和ADAMS协同仿真虚拟实验的方法定量分析电动液压助力转向系统在不同转向工况下对汽车操纵稳定性的影响,检验和修正系统控制策略,提高车辆操纵稳定性能。在AMESim中建立电动液压助力转向系统仿真模型进行虚拟台架实验,获得系统的助力特性,在ADAMS中建立整车模型进行虚拟装车实验,包括蛇行实验、转向瞬态响应实验、转向回正性能实验、转向轻便性实验。分析高速转向时驾驶员手感和方向盘力大小、角阶跃输入时的反应时间、超调量和稳态横摆角速度、高速回正能力和低速回正能力以及低速转向的轻便性。2009年07期 109-111 页
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王启明;马勇;凌四营在渐开线凸轮和档块式展成磨齿机中,渐开线凸轮的面向误差对被磨齿轮的齿形精度有较大影响。在分析双基圆盘渐开线凸轮磨削装置工作原理的基础之上,应用UG/WAVE技术与装配上下文设计,采用自顶而下与自下而上相结合的装配建模方法,建立渐开线凸轮磨削装置的参数化模型,并对其进行了可视化运动仿真。在改进模型的运动仿真中,导出了不规则类圆体在直线导轨上作纯滚动时的运动仿真驱动函数,并进行了仿真验证。2009年07期 112-114 页
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田雪莹;吉锋为了有效的实现网络制造环境下资源共享与优化配置,提出了协同制造链的概念,重点分析了协同制造链构建与运行过程,将这一过程划分为制造任务分解与描述、制造服务发现与匹配、协同制造链生成与优化、合同签订与项目执行、协同制造链解体等五个阶段,并对协同制造链构建过程进行了建模与形式化描述。2009年07期 115-117 页
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阮学云;朱仁胜;姚桂玲通过有限元软件ANSYS,建立有限元实体模型,同时讨论了模型的好坏、评价标准,对单自由度微位移工作台进行了仿真计算,建立了微位移机构位移量和最大应力的回归方程式。2009年07期 118-120 页
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赵自豪;夏伟;周照耀;李风雷;余敏强对自制的设备进行控制系统的改装,使得轧制参数便于调整。进行水雾化铁粉轧制试验,确定了随机轧制时带材相对密度和粉末松装相对密度及厚度的关系,分析了初始辊缝大小和摩擦系数对带材性能的影响。试验表明,对于150mm轧辊,当初始辊缝为0.475mm时,可轧制出最厚为1.22mm带材。2009年07期 120-122 页
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廖海平;刘启跃;曾翠华;李艳玲平底直动盘形凸轮主要的失效形式为滑动磨损,导致凸轮的传动精度降低,使用寿命减少。本文结合弹流润滑理论和滑动磨损计算公式,对平底直动盘形凸轮机构的润滑特性以及磨损规律进行探讨,预测凸轮危险磨损表面和磨损寿命,为凸轮的耐磨损设计提供依据。2009年07期 123-124 页
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陈继刚;王东剑;段新丽应用远程网络,实现异地故障诊断,可以更大范围地集成技术资源,使得异地诊断专家参与到设备故障信号的分析,因此,异地故障诊断系统的开发是最关键的技术支撑。介绍了基于DataSocket技术的网络通讯实现方法及ActiveX控件在VB中的使用。以实例,详细叙述了DataSocket技术和VB技术的结合,给出了通过Web服务器提供网络服务的形式,实现了异地故障诊断数据网络传输的原型系统。2009年07期 125-127 页
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王鹏虎;李小兵;付国庆;王强提出了一种基于全程滑模的变结构控制方法对具有单控制输入的三级倒立摆系统进行平衡控制的综合设计和成功的实验研究。该方法使得倒立摆系统从初始时刻开始就运行在滑模面上,从而使系统具有较强的鲁棒性。实验结果证明了该控制方法的有效性和可行性。2009年07期 127-129 页
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夏欢;陶继忠;王洋在分析空气静压球轴承工作原理的基础上,设计了气体静压对置双半球球面轴承。通过理论分析及计算确定了气体静压球轴承的尺寸,为了提高气体静压球轴承的性能,研究了其结构设计,提出一些改进措施。通过改进结构,有助于提高气体静压球轴承的承载力和刚度,消除加工装配误差的影响。2009年07期 130-131 页
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朱虎;吕汉锋研究开发了在复合快速成形中根据板材移送命令,把指定的板材从板材存放处自动找出,并移送到工作台进行叠加作业的板材移送机构及运动仿真系统;采用OpenGL和GLUT图形库进行了机构的造型和可视化;利用VC++(MFC)中的SetTimer定时功能实现了机构的运动仿真;该系统可适用于5种板材的自由选取,运行可靠稳定。2009年07期 132-133 页
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张学义;曾庆良带真空泵的稀土永磁发电机主要为车辆的用电设备提供直流电源和给蓄电池充电以及为刹车制动系统提供真空助力能量,该发电机转子由多块稀土永磁材料通过极靴和非导磁螺钉固定在转子铁芯上,相邻的稀土永磁材料极性相反。研发出了三相半波可控整流稳压器,该稳压器集稳压、整流于一体,输出电压稳定的直流电,解决了车辆用永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压不稳定的问题。2009年07期 134-136 页
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曹亚斌;袁建畅针对传统的铁谱分析方法主要依靠具有丰富经验的专业人员目测,分析结果客观性差、准确性低等不足,进行了计算机辅助铁谱分析方法研究,开发了铁谱图像智能识别系统。该系统能够快速、准确地对磨屑种类、形状以及粒度进行分析与识别,大大提高了分析的效率和准确性。系统现已应用于南京扬子石化公司,经使用达到了预期的目的,取得了良好的效果。2009年07期 136-138 页
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宋飚;王立杰;徐兆军;邬逵清高速旋转接头一般采用间隙密封,而密封间隙会由于外界干扰发生变化,间隙变小可能使固定件与旋转件直接接触,导致磨损加剧,寿命降低。间隙变大会导致泄漏增加。所设计的高速旋转接头采用了静压反馈控制密封间隙,使固定件与旋转件在工作时不受外力干扰,保持密封间隙恒定,只产生粘性的液体摩擦,减小了摩擦和磨损,延长了高速旋转接头的使用寿命。2009年07期 139-140 页
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范军锋;冯奇;凌天钧;冷如波汽车轻量化是当前汽车工业发展方向,阐述轻量化工艺在我国现代轿车轻量化中的应用,介绍内高压成型技术、管件液压成型技术、轻量化连接技术等先进轻量化工艺,讨论轻量化工艺技术可行性,提出了我国现代轿车轻量化工艺技术发展方向。2009年07期 141-143 页
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韩服善;欧阳小安研究了圆柱齿轮的干涉根切现象,通过渐开线齿轮的根切现象详细分析了影响齿轮干涉的各种因素及作用原理。研究了国内外几种小齿数齿轮的设计理论。在此基础上研究了一种全新的小齿数齿轮设计方法,即反包络法。2009年07期 143-145 页
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刘庆才;陈淑荣;韩笑非针对48英寸大口径厚壁直缝焊接钢管的生产要求,通过对卷曲式JCOE制管过程芯轴卷曲成形时钢板回弹量的理论分析计算,提出了根据回弹量确定成形芯轴直径的方法,并利用所得方法确定了48英寸大口径直缝焊接钢管的成型心轴直径。2009年07期 146-147 页
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金梁斌通过对7Cr7Mo2V2S(i通称LD钢)成分、性能、锻造和热处理工艺的研究了解,并将LD钢与Cr12MnV钢和6CrNiSiMnMoV(通称GD钢)进行性能比较,最终选用LD钢作气动剪钳动定刀,大大提高了刀具的使用寿命。2009年07期 148-150 页
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寇发荣在分析和简化大客车基本结构和载荷分布的基础上,利用人体工效学和汽车系统动力学原理,分别建立了轮胎、悬架系统、乘客人体等模型,并最终建立起9自由度的客车动力学模型。同时,采用SX6120A型客车进行了实车试验。将仿真结果与试验数据进行对比,结果表明所建动力学模型是正确的。应用此模型,仿真分析了高速回避障碍物工况下客车操纵稳定性响应特性。2009年07期 150-152 页
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陈志民;冯玉华;于明为优化铁路通用货车枕梁结构,以某型罐车为基础,利用有限元及疲劳计算方法,分析了目前通用的两种结构关键焊缝及部位的强度、疲劳寿命,通过计算结果对比分析及与试验结果的比较,说明用位移耦合的方法处理层合板焊缝是合理的,应力结果更趋近于真实值;证明了刚度协调是提高疲劳强度的重要措施,并依此提出了结构的优化方案。2009年07期 153-155 页
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王崴;张广明;宋作成针对目前电梯限速器检测系统精度不高,可靠性差等不足,提出和设计了基于虚拟仪器的电梯限速器检测系统。介绍了检测系统的硬件组成及软件结构,实验表明,该系统具有很高的可靠性和实用性。2009年07期 155-157 页
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曾东建;黄海波;魏远文;王永忠;龙贻凯冷却式针阀偶件的针阀体在普通的机械加工生产条件下是很难加工制造出来的。课题基于氩弧焊焊接加工工艺方法,从对针阀体进行分离设计、制造,然后装配、焊接入手,研究了冷却式针阀体冷却腔的结构设计及布置、焊缝的强度控制、过热影响区对二次机械加工的影响等难题。摸索出了一套冷却式针阀偶件的制造加工方法,解决了为改善柴油机经济性而使用重油后,带来的喷孔周围结胶、积碳问题。2009年07期 158-160 页
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张伟;邢菲;顾亮针对离散变量结构优化设计中存在的NP问题,提出了相对差商-序列两级混合优化设计思想,建立了混合优化数学模型。在可行集外由目标函数最小点出发,沿目标函数增加最小、约束函数降低最多的方向逐步搜索,通过整体与局部两级约束划分,提高了收敛速度与全局搜索能力。比较结果表明,该方法在解决一类目标函数与约束函数具有单调性质的离散变量优化问题中,具有很好的可行性。2009年07期 160-162 页
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赵宏梅在分析比较理论解析法和计算机模拟法的基础上,用相似理论确定影响采煤机螺旋滚筒装煤这一复杂现象的基本物理量,采用矩阵转换法,推导出模型实验的相似准则,确定滚筒模拟装煤的实验参数,利用Pro/E软件对滚筒进行三维实体建模,实现零部件的装配并分析了各零件的干涉情况,应用正交实验的方法对滚筒的装煤效率进行测定。通过对测实结果的分析,得出牵引速度、叶片倾斜角度和滚筒转数三因素对装煤性能影响的程度和它们的最佳组合,使试验结果便于推广到原型。2009年07期 163-165 页
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数控与自动化
任建英;朱政假人参数在碰撞试验中对碰撞模拟结果有显著影响,分别对汽车正面碰撞实验应用的HybridⅢ男性假人头部与颈部标定试验要求、步骤等及实验结果的分析方法进行了详细介绍,并通过具体试验对某HybridⅢ做了头部与颈部的标定。2009年07期 166-168 页
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朱伟;胡爱萍;马履中设计构造了3-PRRP(4r)三平移并联机构,分析了机构的结构特征以及自由度,求出了机构的位置正解和反解的解析式;在给定范围内,采用圆柱坐标搜索法搜索出机构动平台的运动工作空间。该并联机构结构简单、紧凑,适合应用于微动机器人、三维减振等领域。2009年07期 169-171 页
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薛城;马履中;杨文亮;刘爱荣;林钰珍为实现中医推拿技术的机械自动化,提出了利用串并联机器人代替推拿医师完成推拿动作的想法,并设计了该机器人的主体并联机构。该机器人采用三自由度并联机构为主体机构,配合相应的串联机构共同完成推拿动作。该并联机构包含三条相同的混合单开链支路。均为结构。该机构为3T少自由度机构,能实现三个方向的移动。利用转换矩阵对该机构进行运动学正解和反解分析。结果表明该机构可以完成推拿机器人所需的运动。2009年07期 171-173 页
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马兆彬;夏芳臣;涂海宁;张宗阳数控设备机械结构的一个零件发生故障,会迅速波及到其它零件。将小世界网络引入机床本体零部件的复杂网络拓扑结构中,并建立了机械结构的故障排查模型。利用神经网络算法求解故障扩散的最佳路径,找出机械结构的薄弱环节,为故障的排查提供较好的依据。2009年07期 174-176 页
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卢耀晖;周继伟;肖令;吴正洪以某型飞机模型机身前段零件为例,将分度头这一普通的机床附件用于三轴加工中心,拓展了三轴加工中心的工作范围,加工出复杂的连续曲面。2009年07期 176-177 页
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王在俊小尺寸高精度零件平面磨削一直采用研磨的方式磨削,但该方法对操作人员的技能要求高、报废率高、效率低下。设计基于涂附模具的小尺寸高精度零件平面磨削方法,并制作模具1套。实例证明,该方法具有精度高、操作方便、效率高等特点。2009年07期 178-179 页
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沈晓斌;张付英;王平;白宇设计了一种新型双螺杆磨浆机传动系统的结构,提出了在双螺杆磨浆机传动系统中运用双圆弧齿轮的设计思路,设计校核了双圆弧齿轮的具体参数,并用UG建立了双圆弧齿轮的三维实体模型。2009年07期 180-181 页
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肖忠跃;刘朝晖;周燕辉;谢世坤介绍了数控加工虚拟仿真系统NC代码编译器的功能以及编译器总体结构;针对编译模块,阐述了NC编译器对NC程序进行检查的解释-编译算法及其实现过程;探讨了基于Visual C++环境下的数控加工虚拟仿真系统对NC程序编译的实现过程和NC程序加工仿真的实现过程以及两者之间的接口问题。该编译器不仅能满足数控加工程序正确性检查的需要,而且具有良好的实用性。2009年07期 182-184 页
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周自强;马文斌;沈世德;沈连婠为了扩大微动工作台的有效行程,提出一种新型的基于Piezo驱动的微步进X-Y工作台,通过机构仿真确定了微步进工作台主框架中各柔性铰链的转角参数,并据此确定了主框架中各柔性铰链的结构参数,最后通过非线性有限元对整个微步进工作台主框架的变形情况进行了分析。2009年07期 185-187 页
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吴源维;陈世健;李琳;张铁通过介绍当前喷涂机器人的研究现状,引出在工业级计算机IPC与运动控制卡平台上研制六自由度喷涂机器人的可行性。在参考其他工业机器人的工作再现的基础上,详细介绍基于PMAC的喷涂机器人工作再现的程序流程及具体实现方法。2009年07期 187-189 页
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朱彩红步进电机具有体积小、转矩大、转速范围宽等优点。并联机器人具有刚度大、承载能力强、误差小等特点。针对一种以步进电机驱动的并联机器人机构,分析了其运动学正解和反解,在其工作空间中进行了轨迹规划,并建立了控制系统模型,设计了模糊控制算法,完成了对支路期望运动轨迹的跟踪,实现了对该并联机器人的高精度实时控制。2009年07期 190-192 页
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陈杰;迟永刚;刘梅;柳悦林;单东伟;李继军介绍了运用VERICUT软件实现数控加工运动学仿真的过程及方法。通过加工实例实现了从三维建模、刀具管理、数控程序导入到加工运动仿真,得到了一种较理想的仿真方法。基于软件的Optimath分析模块,可以对加工程序进一步优化,提高加工效率。AUTO-DIFF分析模块通过对比仿真模型和设计模型实现仿真加工过程的过切和欠切分析。2009年07期 192-194 页
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倪妍婷;杨家伟机构创新设计是机电产品的总体设计中最为关键的内容之一。为了克服学校现有机构创新设备不足的现状,研究开发一种机构创新设计仿真实验平台,采用ADAMS软件提供的二次开发工具和语言定制工具,建立平面四杆机构动力学仿真模块,实现在ADAMS中建模、加载、求解的参数化,并提供结果查看工具方便地查看各种结果曲线及动画。2009年07期 195-197 页
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周鹏;王欣;曹旭阳阐述了一种基于小波变换的含裂纹梁的损伤识别方法,利用含裂纹梁的一阶模态阵型作为小波分析的力学特征信号,识别损伤的位置和大小。利用小波分析系数的模极大值随分析尺度的传播定位损伤的位置,计算针对于损伤频率信号的能量判断损伤的大小。与以前的小波分析方法相比,此方法确定损伤位置的可靠性高,能识别微小的损伤。利用能量守恒定理和小波分析频段细化的能力,裂纹的定量分辨率高。2009年07期 198-200 页
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马慧民;叶春明;张爽;许圣良针对单工厂、多产品、多周期、单配送中心的供应链网络,研究了生产、配送协同计划问题,构建了生产、配送协同计划模型,提出了用于求解该问题的粒子群算法方案,阐明了该算法方案的具体实现过程。采用分离策略提出独立决策下的生产计划问题模型和配送计划问题模型。仿真实例的计算结果表明协同决策可以有效地降低供应链成本。2009年07期 201-203 页
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谭伟;姚锡凡;陈耀军制造网格资源共享问题可归纳为资源提供与应用两方面,资源发现贯穿其中是其关键。以资源提供方面问题为研究重点,首先提出一种典型的制造网格体系结构,并分析其数据目录管理存在的问题,进而提出构建通用企业服务中心的思想并在其指导下对制造网格体系结构进行了相应调整;接着集成语义与多Agents技术构建了通用企业服务中心模型,详细分析了模型的功能组成及其作用,揭示了其研究价值;最后,通过实现初步验证了模型的合理性。2009年07期 204-206 页
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张立斌;单洪颖;单红梅;刘伟针对FMS的零件加工过程,基于刀具的破损机理,分析了刀具小面积破损及刀具大面积破损情况下切削力及电机电流的变化规律,并建立了加工状态监测的实验系统。基于神经网络理论,建立了BP网络的加工状态识别系统理论模型。实验证明,该监测方案及建立的理论模型是正确的。2009年07期 206-208 页
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薛燕;赵转萍激光跟踪测量法在测量工件轮廓方面具有精度高、实时快速、动态测量、操作简单等特点,越来越广泛的被应用。但激光光束易受气象条件影响,不能全天候使用。针对这一问题,介绍了一种基于视觉技术的工件轮廓的跟踪测量,根据系统硬件平台的具体结构采用边缘跟踪轮廓测量可以加快处理速度,对于图像的实时处理有很大好处。基于视觉的边缘跟踪轮廓测量系统利用传统的图象处理,边缘检测和曲线拟合技术,对CCD拍摄下来的图像进行边缘轮廓提取。并像结束点的坐标。结合可重组测量技术达到了高精度检测工件合格率的要求。2009年07期 209-211 页
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陈煜;范秦寅;郭晨海;曹晓辉对某柴油机气缸盖的热流体与热应力进行耦合分析。首先运用CFD(Computational Fluid Dynamics)分析软件SC/Tetra计算温度场及流场,然后将得到的节点温度映射到用于结构分析的网格,再用有限元分析软件进行结构的热应力计算。通过对结果的分析发现设计的气缸盖的缸盖鼻梁区温度偏高,且温度梯度较大,热应力集中,说明鼻梁区冷却效果差,易出现裂纹。因此该处为危险区域,应该视为重点研究对象。还发现水套进水口布置的不够合理,调整进水口布置将不但有利于降低第四缸处最高温度,还有利于改进鼻梁区冷却。2009年07期 211-213 页
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韩光宇;邵帅;高云国;陈宁讨论了光电设备中主镜侧支撑的结构形式,并针对某大型设备中主镜侧支撑的方案、结构以及在检测过程中发现的问题,通过对结构的分析,找出问题所在并加以改进,使支撑结构能够满足设计要求。2009年07期 214-215 页
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马希直;朱均研究了径向滑动轴承在阶跃载荷扰动下的瞬态绝热行为。通过对轴承油膜压力、温度和各组成部分的动力学参数进行建模,应用数值方法对模型求解。获得了大载荷扰动工况下径向滑动轴承热瞬态运动参数的非线性响应。在此基础上讨论了初始稳态压力和转速对轴承热瞬态过程的影响。2009年07期 216-218 页
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方祥军;吕水燕;刘思永;王屏采用FLUENT软件对某变循环发动机的高压跨声速涡轮级的三维粘性流场进行了数值模拟计算,使用混合平面法实现涡轮级动、静三维流场联算,计算中分别采用两个典型的双方程模型RNG k-ε模型和realizable k-ε模型,并将计算结果进行了对比,结果在一定程度上表明在分离流计算和带二次流的复杂流动计算中,Realizable k-ε模型的计算结果更精细一些。同时分析了其内部流场以及通道内总压损失的分布情况,为进一步改进叶型设计提供了理论依据。2009年07期 218-220 页
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王宇宁;唐宗军;王新雷;张廷海;魏彬通过独特的信号集成方式及专用芯片信号分析技术,实现对交流输配电线路的在线带电监测,并具有验电显示、报警、防误闭锁、数据通讯等其他功能。2009年07期 221-223 页
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郁坤;刘德忠;王治东;孙奕昀平台系统是整套应用于医学上对细胞切割系统中的一部分,使其承载操作臂精密微动。基于视觉的多自由度微操作平台控制系统是一种图像处理与计算机控制相结合的一种微操作平台,达到在计算机屏幕中,仅仅通过用鼠标键点击一下目标点,操作平台上的执行器便会到达目标点。由此可以省去很多用手工不断地调整平台所带来的麻烦,提高了成功率和效率,并减轻了劳动强度。微动控制平台系统牵扯的知识面比较广,内容覆盖机械设计,通信,控制,图像处理等领域。2009年07期 223-225 页
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冯锦春切削用量的优选,对于保证加工质量、降低加工成本和提高劳动生产率来说,具有重要的意义。在机床、刀具和工件等条件一定的情况下,应充分发挥机床和刀具的功能和作用,以获得生产的最大效益。切削用量选择得当,就可最大限度地挖掘出生产潜力,这就是切削用量的最优化。论文研究的目的就在于探索将MATLAB的遗传算法应用于切削用量的优化,以获取最大生产率的理论和方法。2009年07期 226-228 页
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李世英;于永利;李东东;曲长征指挥信息系统的任务效能与其信息化装备的可靠性、维修性和保障性(RMS)密切相关。将指挥信息系统的任务效能指标分解到组成的信息化装备上,从而能够确定信息化装备的保障要求。分析信息化装备的RMS对其任务效能的影响,为权衡信息化装备的任务效能与保障资源的预计提供科学依据。2009年07期 228-230 页
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张莉萍;倪利勇;刘助柏;王贵对水平V型砧锻造法进行了连续拔长过程的数值模拟。以前的研究仅仅给出了单次压下拔长模拟结果,忽略了上一次压下所产生的变形对后续压下的影响,采用ANSYS有限元分析软件对水平V型砧锻造法实现了矩形截面毛坯连续拔长过程的数值模拟,分析了锻件横截面上的中心轴线横向应力分布。2009年07期 231-232 页
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淡卜绸;李德信利用平面Hilbert填充曲线生成方法简单、易于控制填充疏密的优点,将其用于了自由曲面数控加工刀具路径的生成。对平面Hilbert填充曲线的生成原理进行了研究,用矩阵运算的方法生成该曲线。结合自由曲面的形成过程,提出将平面Hilbert曲线通过与曲面参数域相对应的方法映射到曲面上,进而生成加工刀具路径的思想。最后用一个具体应用实例验证了生成平面Hilbert曲线方法的正确性,和用此曲线作为数控加工刀具路径的可行性。通过与经典刀具路径生成方法比较可见该方法具有算法简单,加工余量均匀,加工效率与表面质量高的优点。2009年07期 233-235 页
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杜文浩;王宝瑞;岳晓斌主被动隔振能够有效改善系统全频带隔振能力,有助于金刚石刀具研磨过程中稳定控制刀具刃口所受到的研磨压力。在应用主被动隔振法控制刀具研磨压力时,需要根据刀具刃磨机床进给轴的控制能力,合理设计柔性调压平台Z向支承刚度,通过调压平台的支承刚度抑制高频振动,同时还要确保位移控制量的输出频率和调压平台固有频率之间的匹配关系,通过主动控制削弱调压平台的谐振峰,以达到稳定刀具研磨压力的目的。2009年07期 236-238 页
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黄荣林;马少波;田明;焦明华针对注塑齿轮模具设计精度问题,着重探讨了热变形的影响。采用ANSYS软件对塑料齿轮热变形进行仿真,得到了注塑齿轮在临界固化温度与常温下的齿型变化,通过对比分析指出采用形状放大的方法进行注塑齿轮模具设计会产生较大误差。提出了采用热变形分析得到的齿轮廓线作为注塑模具的最佳型腔,直接编程输入线切割机床可加工出最佳的注塑齿轮模具腔廓面。2009年07期 239-241 页
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郑泽钿详细地介绍了在MasterCAM9.1软件环境下对快餐匙羹的塑料凹模进行数控加工的过程,从坐标原点、图形尺寸分析、刀路设置、加工效果仿真、程序后处理和DNC的通讯连接等方面都作了具体的分析。2009年07期 242-243 页
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李政达;孙厚芳;顾嘉;陈小林工装配备是现代企业制造执行活动中的一个重要组成部分,它直接影响到产品的加工质量、装配精度、生产效率及生产成本。在分析传统工装配备技术不足的基础上,提出了工装集成配备技术方案,并结合实际集成配备平台建设验证了该技术方案的可行性。2009年07期 244-246 页
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管峻;刘更;贺朝霞;杨会侠基于色彩学,人机工程学,心理学和可用性等原理,利用div+css技术,实现了对协同仿真环境的用户管理界面人机设计。基于J2EE技术标准,采用Ajax的MVC设计模式设计了用户管理界面的技术体系架构,实现了对用户管理界面的有效管理。2009年07期 246-248 页
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王宏睿;王志龙;祝金国介绍制药类的连续型生产企业设备的维修管理的特点和存在的问题,提出了定期维修策略以及维修周期是预防维修的一个重要指标。根据制药企业设备管理的需求,结合该行业设备管理的实际,建立了设备维修管理信息系统,实现了设备管理的目标,并就系统设计和实现进行了阐述。2009年07期 249-251 页
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徐慧;倪炎榕;范菲雅在流程企业中建立有效的产品质量追溯方法,应深入分析企业在物料管理、生产过程控制等方面的特点,找出由此带来的实现质量追溯的难点,进而采取有针对性的解决措施。在此基础上,研究在流程企业中实现产品质量追溯应该关注的各产品质量信息的具体内容和信息的建模方法,利用信息技术开发产品质量追溯信息系统。系统的应用可以提高流程企业的产品质量管理水品。在轮胎橡胶企业密炼车间的成功应用,验证了这一方法的可行性。2009年07期 252-253 页
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刘定晟;王璠面向大规模定制生产的产品族形态设计是企业满足客户多样化需求的关键环节。介绍了产品族形态设计的特点,提出了产品功能、结构、材料、色彩等产品形态要素的设计方法,综合以上四个要素的设计方法以灯具为产品族形态设计实例,分析了这些方法在设计中的应用。2009年07期 254-255 页
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王文耀;涂海宁;陆远;马兆彬在当今的制造企业中,设备维修已经成为各个企业生存和发展中不可缺少的环节和手段,而设备维修周期的预测也成了一个影响企业生产效率的重要环节。针对制造型企业生产车间的设备,建立起关于设备维修周期的预测模型,并实现了对于车间生产设备的维修周期的预测,这样企业就可以通过维修周期的预测来控制企业自身的正常运转。2009年07期 256-258 页
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黄军彦;李彦;李文强;肖聪将成本设计理念应用于模块化产品变型设计进行了研究,建立了产品模块化变型设计的目标成本控制模型和流程,实现了产品模块化变型设计过程中功能满足,冗余成本降低的要求,提高了模块化产品的设计效率以及加快了产品的上市时间。2009年07期 258-260 页
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阮鑫;周坤;齐广辉;申知瑕;阮霄羽伴管发酵罐作为医药行业生产用的大型专用设备,近年来随着医药行业大型技术改造项目的发展,其应用越来越多。如何尽快生产出优质高效长寿的产品,是摆在科技工作者及施工单位面前的重要课题。经过多次制造安装工艺实践,总结研究出一套可行的先进施工工艺,对同类或相近结构的设备施工具有一定参考、借鉴与指导作用。2009年07期 261-263 页
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徐学禹网络信息安全是国家发展所面临的一个重要问题。信息安全的发展是我国高科技产业的一部分,它对我国未来电子化、信息化的发展将起到非常重要的作用。随着网络在社会各方面的延伸,进入网络的手段也越来越多,网络数据信息的安全处理策略与技术已多样化,本文论述了防火墙部署原则,选择防火墙的标准。信息交换过程中加密技术的应用,并针对PKI技术这一信息安全核心技术,论述了网络安全体系的构成。2009年07期 263-265 页
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裘迅;顾寄南;陈雪芳;张刚围绕面向移动通信终端的网络化制造平台集成框架的关键技术,提出了面向服务的基于网络化制造服务点播的服务封装机制。该技术扩展了网络化制造的内涵,丰富了网络化制造的支撑技术,实现人们可以在任何时间和任何地点,及时准确地获得任何所需要的制造资源信息和服务,在时空上进一步提高了制造资源的共享水平和规模。2009年07期 266-268 页
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金嘉琦;王兴妹;李玉玲针对直径大于2.5m的大型齿轮的螺旋线偏差开展了在机测量研究。在分析其测量原理与方法的基础上,进行检测信号的采集与分析,并通过测量试验研究分析其误差影响因素及测量过程存在的问题。2009年07期 269-270 页
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