基于MAS的數(shù)控加工中心快速開(kāi)發(fā)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、新產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題,尤其是隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇,企業(yè)必須及時(shí)有效地對(duì)客戶需求做出反應(yīng)獲得訂單才能保證其經(jīng)濟(jì)效益。而數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備中最核心的技術(shù),目前由于國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的交貨期長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比差距很大等因?yàn)閷?dǎo)致大部分產(chǎn)品依賴于國(guó)外進(jìn)口的局面,這一直是困擾我國(guó)機(jī)床制造企業(yè)的一個(gè)重要問(wèn)題,因此開(kāi)發(fā)一個(gè)具有一定智能作用的、能夠快速響應(yīng)客戶需求的輔助產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)具有非常重要的意義

2、。
　　 加工中心快速開(kāi)發(fā)系統(tǒng)在本質(zhì)上屬于以產(chǎn)品信息集成系統(tǒng)為基礎(chǔ)的分布式協(xié)同輔助設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)信息集成系統(tǒng)以及協(xié)同設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn),過(guò)去人們對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的注意力偏重于制造過(guò)程的自動(dòng)化而忽視了腦力勞動(dòng)的自動(dòng)化程度,從而導(dǎo)致各種問(wèn)題的決策和解決在很大程度上仍然依賴于人的智慧,這就促使人們通過(guò)集成傳統(tǒng)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能等技術(shù),發(fā)展一種新型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造模式,本文對(duì)此做了深入研究。研究工作將人工智能領(lǐng)域的MA

3、S(Multi-Agent System)技術(shù)、本體論理念、CBR智能推理等技術(shù)引入到面向客戶定制的加工中心新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中,主要取得了以下創(chuàng)新性成果:
　　 1.對(duì)加工中心新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的任務(wù)進(jìn)行子任務(wù)的劃分并建立相應(yīng)的功能模塊,構(gòu)建各模塊之間的協(xié)同設(shè)計(jì)工作流模型。利用分布式人工智能的MAS技術(shù)為智能輔助系統(tǒng)構(gòu)造了一個(gè)合理可行的開(kāi)發(fā)框架,將新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各項(xiàng)資源、信息集成到系統(tǒng)平臺(tái)中,并對(duì)系統(tǒng)內(nèi)Agents進(jìn)行了分類(lèi)和各類(lèi)Agent

4、s功能的描述和定義,為保證新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的建立和軟件系統(tǒng)的構(gòu)造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為減少開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重復(fù)編程提供了保證。
　　 2.針對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)所需完成總?cè)蝿?wù)以及各模塊的功能劃分,確定各模塊的具體Agents類(lèi)型,對(duì)系統(tǒng)中各類(lèi)Agents的組織結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行定義,并以Agent行為的方式實(shí)現(xiàn)加工中心新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的智能輔助作用,如客戶訂單智能查詢、產(chǎn)品原型的智能匹配等,從而使系統(tǒng)具有一定的智能輔助設(shè)計(jì)功能。提出利用JADE平臺(tái)

5、插件WSIG實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)與Agent服務(wù)之間的無(wú)縫、透明連接,并明確定義了Agent功能服務(wù)的發(fā)布方式、詳細(xì)說(shuō)明Agents之間的合作流程和信息格式轉(zhuǎn)換方式。
　　 3.將人工智能領(lǐng)域的本體論概念引入到加工中心快速開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的知識(shí)表達(dá)中,給出系統(tǒng)內(nèi)的本體分類(lèi),構(gòu)建產(chǎn)品領(lǐng)域本體的概念模型、關(guān)系模型和屬性模型,并給出概念間關(guān)系的形式化定義方式。利用目前最為流行的本體開(kāi)發(fā)工具Protégé進(jìn)行本體建立,并將產(chǎn)品領(lǐng)域本體模型轉(zhuǎn)為XML格

6、式和E-R數(shù)據(jù)庫(kù)形式進(jìn)行存儲(chǔ)。XML作為一種數(shù)據(jù)庫(kù)的格式,具有自描述、可移植、易擴(kuò)充、能以樹(shù)形或圖形結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn),因此基于本體的知識(shí)表達(dá)方式為Agents之間以及Agent與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的信息交互提供了有效的數(shù)據(jù)傳輸載體,并保證了系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的有效復(fù)用和新產(chǎn)品信息的及時(shí)更新,為智能推理奠定了基礎(chǔ)。
　　 4.通過(guò)將人工智能領(lǐng)域的CBR智能推理技術(shù)與XML、MAS技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建了基于CBR的目標(biāo)實(shí)例與源實(shí)例的快速匹

7、配流程。充分考慮XML文檔在結(jié)構(gòu)、語(yǔ)義、內(nèi)容三方面的相似性利用基于混合算法的相似度計(jì)算算法,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中產(chǎn)品領(lǐng)域本體實(shí)例的相似度計(jì)算,并將其算法在相應(yīng)功能Agent中進(jìn)行封裝。即通過(guò)智能推理技術(shù)引入到加工中心輔助開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中并將其系統(tǒng)化、模塊化形成了一套可供設(shè)計(jì)人員使用的設(shè)計(jì)系統(tǒng),將設(shè)計(jì)人員從繁重的查閱資料等工作中解放出來(lái),為解決目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、冗余多、成本高等問(wèn)題提出了非常有效的途徑。
　　 5.對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建基于功能實(shí)現(xiàn)層、網(wǎng)絡(luò)