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第1章 绪论1

1.1概述1

1.1.1问题描述1

1.1.2 PCB组装概述5

1.2相关研究现状与进展8

1.2.1 PCB组装工艺规划的研究现状与进展8

1.2.2 PCB组装调度的研究现状与进展12

1.2.3工艺规划与调度集成的研究现状与进展13

1.2.4目前研究工作存在的问题15

1.3研究目的与内容16

1.3.1研究目标16

1.3.2本书的主要研究内容与特色17

1.4全书的结构安排20

参考文献21

第2章PCB组装工艺规划与调度集成的体系结构25

2.1 PCB组装工艺规划与调度集成研究框架25

2.2多色集合理论简介25

2.2.1多色集合基本概念26

2.2.2多色集合的运算30

2.2.3多色图31

2.3 PCB可组装性分析32

2.3.1当前PCB设计与组装生产存在的主要问题32

2.3.2 PCB可组装分析研究内容33

2.3.3 PCB设计文件的数据格式35

2.3.4 PCB组装分析的数据模型37

2.3.5 PCB可组装性分析系统结构43

2.4 PCB组装工艺规划44

2.4.1 PCB组装工艺优化问题结构44

2.4.2设备层PCB组装工艺优化45

2.4.3车间层PCB组装工艺优化45

2.5 PCB组装调度46

2.5.1 PCB组装调度问题及其特点46

2.5.2 PCB组装调度与工艺规划的关系47

2.6遗传算法概述48

2.6.1遗传算法实现方式及特点49

2.6.2遗传算法中的复杂约束处理49

2.6.3多目标优化遗传算法50

2.6.4多目标元胞遗传算法51

2.7本章小结57

参考文献57

第3章 转塔式贴片机的PCB组装过程优化61

3.1转塔式贴片机结构及贴装过程分析61

3.2转塔式贴片机的并行贴装过程模型71

3.2.1 PCB工作台移动时间71

3.2.2供料架移动时间72

3.2.3转盘转动时间72

3.2.4元件取贴时间73

3.2.5 PCB组装时间优化模型73

3.3基于PS模型的混合遗传算法设计75

3.3.1组装元件的多色集合表示75

3.3.2染色体编码与解码76

3.3.3基于PS围道矩阵的种群初始化78

3.3.4遗传操作79

3.3.5适应度计算81

3.4转塔式贴片机贴装过程优化结果分析82

3.5本章小结85

参考文献85

第4章 多贴装头动臂式贴片机的PCB组装过程优化87

4.1多贴装头动臂式贴片机结构及贴装过程分析87

4.2多贴装头动臂式贴片机贴装过程优化模型88

4.2.1元件分组和供料器布置88

4.2.2元件组拾取90

4.2.3元件组贴装顺序90

4.2.4动臂式贴片机贴装过程优化模型91

4.3混合遗传算法设计92

4.3.1染色体编码与解码93

4.3.2元件分组启发式算法94

4.3.3 NNH法确定元件组间取贴顺序97

4.3.4遗传操作98

4.4动臂式贴片机的贴装过程优化结果分析100

4.5本章小结102

参考文献102

第5章 复合式贴片机的PCB组装过程优化104

5.1复合式贴片机结构及贴装过程分析104

5.2复合式贴片机的贴装过程优化模型105

5.2.1元件取贴顺序105

5.2.2供料器布置106

5.5.2 3元件分配106

5.2.4复合式贴片机贴装过程优化数学模型107

5.3混合遗传算法设计109

5.3.1染色体编码与解码109

5.3.2种群初始化110

5.3.3遗传操作111

5.3.4适应度值计算111

5.4复合式贴片机的贴装过程优化结果分析112

5.5本章小结114

参考文献114

第6章PCB组装生产线上PCB分配与元件分配优化115

6.1连续生产线上元件分配问题分析115

6.2多条生产线间的PCB分配问题分析116

6.3生产线层的PCB组装优化算法设计117

6.3.1染色体的编码117

6.3.2种群初始化117

6.3.3适应度函数和选择119

6.3.4交叉与变异119

6.4应用实例120

6.5本章小结121

参考文献121

第7章 基于多色集合的PCB组装工艺规划与调度集成建模技术123

7.1车间层PCB组装概述123

7.2 PCB组装工艺规划数学模型125

7.2.1连续生产线上的PCB和元件分配优化127

7.2.2 PCB组装车间的PCB和元件分配优化128

7.3 PCB组装调度优化数学模型130

7.4 PCB组装工艺规划与调度集成优化数学模型131

7.4.1 PCB组装集成优化问题的目标函数133

7.4.2 PCB组装集成优化问题的约束条件133

7.5基于多色集合的PCB组装规划集成模型135

7.5.1多色集合模型的层次结构135

7.5.2 PCB组装规划集成模型的结构136

7.5.3 PCB组装工艺规划与调度集成模型136

7.6 PCB组装系统模型的分析140

7.6.1 PCB组装工序组成及设备能力分析141

7.6.2 PCB组装模型适应性分析143

7.7本章小结143

参考文献144

第8章PCB组装工艺规划与调度集成优化方法研究145

8.1 PCB组装工艺规划与调度集成优化算法145

8.1.1基于问题分解的混合优化算法146

8.1.2混合多目标优化遗传算法147

8.2基于多色集合模型的混合遗传算法原理147

8.2.1 PCB组装集成优化问题的遗传编码148

8.2.2多目标遗传优化的适应度计算148

8.2.3 PCB组装优化问题中复杂约束的处理149

8.2.4 PCB组装优化过程中不确定性因素的处理149

8.3基于多色集合的PCB组装优化约束模型150

8.4基于问题分解的GA结合分派规则的优化算法153

8.4.1基于PS模型的编码与解码153

8.4.2基于PS模型的遗传操作方法154

8.4.3基于约束模型的多目标适应度计算156

8.5混合多目标优化遗传算法157

8.5.1基于PS模型的染色体编码与解码158

8.5.2基于PS约束模型的遗传操作161

8.5.3基于PS模型的多目标适应度计算162

8.6 PCB组装工艺规划与调度集成的动态优化方法167

8.6.1动态组装环境的模型描述167

8.6.2动态优化策略168

8.7计算结果分析168

8.8本章小结172

参考文献173

第9章PCB组装规划原型系统实现175

9.1系统分析与设计175

9.2原型系统体系结构176

9.3系统功能模块的实现177

9.3.1 PCB组装信息管理模块178

9.3.2电子元件参数化模型库179

9.3.3 PCB可组装性分析180

9.3.4设备层PCB组装优化180

9.3.5生产线层PCB组装优化181

9.3.6车间层PCB组装优化182

9.4系统运行环境及特点183

9.5本章小结184