基于制造資源優(yōu)化配置的網絡化工藝分工規(guī)劃技術研究.pdf

1、隨著網絡、信息技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，以制造過程分布式、數(shù)字化、網絡化為特征的網絡化制造模式應運而生。面對網絡化制造背景下分布式、動態(tài)化的制造資源，產品的工藝分工規(guī)劃過程必然面臨新的問題和挑戰(zhàn)。在網絡化制造環(huán)境中，制造資源的優(yōu)化配置對提高質量、降低成本、增加效益至關重要，而產品的工藝分工規(guī)劃，則是實現(xiàn)制造資源優(yōu)化配置與合理利用的重要基礎，因此研究基于制造資源優(yōu)化配置的網絡化工藝分工技術具有重要的理論價值與現(xiàn)實意義。 從網絡化工

2、藝分工規(guī)劃技術的內涵及體系結構入手，引入制造資源建模和優(yōu)化配置新方法，深入、系統(tǒng)地研究了面向制造企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟的網絡化工藝分工規(guī)劃技術的相關理論和實現(xiàn)技術，主要內容及創(chuàng)新點如下： 結合對網絡化制造和工藝分工規(guī)劃技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的分析，指出了現(xiàn)有的技術問題。在此基礎上，提出了基于制造資源優(yōu)化配置的網絡化工藝分工規(guī)劃的邏輯表示和過程模型，明確了網絡化工藝分工規(guī)劃系統(tǒng)的體系結構及功能劃分，闡明了系統(tǒng)的工作流程。 分析了網

3、絡化制造中制造資源動態(tài)化特點及其信息建模需求，首次提出物理制造單元和邏輯制造單元的概念，并應用面向對象的方法構建了相應的信息描述模型。其中，邏輯制造單元信息模型包含零件信息和制造能力兩部分，是產品零件信息模型與物理制造單元信息模型的交集。以物理制造單元和邏輯制造單元的信息模型為基礎，建立了產品加工要求與制造資源之間的映射關系。 根據(jù)網絡化工藝分工規(guī)劃所涉及的產品零部件、工藝及制造等信息的特點，提出了工藝分工知識的“產生式規(guī)則+框

4、架”表示方法，并建立了以“分組分層”為基本管理模式的工藝分工知識庫。首次提出邏輯加工路線的概念。借助“元語”對邏輯制造單元和零件信息進行描述，通過模糊邏輯和層次分析法確定匹配過程中各“元語”的權重，結合邏輯加工路線中各個邏輯制造單元的加工時間、成本、質量及特殊設備工裝等要求，對其進行模糊綜合評價。 提出通過制造資源的預配置進行可執(zhí)行加工路線設計的基本思路，即通過邏輯加工路線與具體制造資源間的單元級映射過程，生成可行的工藝分工規(guī)劃

5、方案。在制造資源預配置的基礎上，通過制造資源信息實時更新過程，實現(xiàn)邏輯加工路線與可執(zhí)行加工路線之間的映射與轉換。 針對所生成的產品的多個可執(zhí)行加工路線信息，根據(jù)優(yōu)化目標信息，結合制造資源庫提供的相關物理制造單元子集信息，應用層次分析法和遺傳算法進行物理制造單元子集的評估，以及可執(zhí)行加工路線的優(yōu)選，最終優(yōu)化出滿足給定約束條件的可執(zhí)行加工路線。依托相關研究項目，采用.NET 技術框架，開發(fā)了基于制造資源優(yōu)化配置的網絡化工藝分工規(guī)劃應