基于制造資源優(yōu)化配置的網(wǎng)絡(luò)化工藝分工規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，以制造過程分布式、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的網(wǎng)絡(luò)化制造模式應(yīng)運(yùn)而生。面對網(wǎng)絡(luò)化制造背景下分布式、動態(tài)化的制造資源，產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境中，制造資源的優(yōu)化配置對提高質(zhì)量、降低成本、增加效益至關(guān)重要，而產(chǎn)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(chǔ)，因此研究基于制造資源優(yōu)化配置的網(wǎng)絡(luò)化工藝分工技術(shù)具有重要的理論價值與現(xiàn)實意義。 從網(wǎng)絡(luò)化工

2、藝分工規(guī)劃技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)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(wǎng)絡(luò)化工藝分工規(guī)劃技術(shù)的相關(guān)理論和實現(xiàn)技術(shù)，主要內(nèi)容及創(chuàng)新點如下： 結(jié)合對網(wǎng)絡(luò)化制造和工藝分工規(guī)劃技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的分析，指出了現(xiàn)有的技術(shù)問題。在此基礎(chǔ)上，提出了基于制造資源優(yōu)化配置的網(wǎng)絡(luò)化工藝分工規(guī)劃的邏輯表示和過程模型，明確了網(wǎng)絡(luò)化工藝分工規(guī)劃系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及功能劃分，闡明了系統(tǒng)的工作流程。 分析了網(wǎng)

3、絡(luò)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(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒?gòu)建了相應(yīng)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(chǎn)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(chǔ)，建立了產(chǎn)品加工要求與制造資源之間的映射關(guān)系。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化工藝分工規(guī)劃所涉及的產(chǎn)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(chǎn)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(jìn)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(quán)重，結(jié)合邏輯加工路線中各個邏輯制造單元的加工時間、成本、質(zhì)量及特殊設(shè)備工裝等要求，對其進(jìn)行模糊綜合評價。 提出通過制造資源的預(yù)配置進(jìn)行可執(zhí)行加工路線設(shè)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(yù)配置的基礎(chǔ)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(zhuǎn)換。 針對所生成的產(chǎn)品的多個可執(zhí)行加工路線信息，根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)信息，結(jié)合制造資源庫提供的相關(guān)物理制造單元子集信息，應(yīng)用層次分析法和遺傳算法進(jìn)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(guān)研究項目，采用.NET 技術(shù)框架，開發(fā)了基于制造資源優(yōu)化配置的網(wǎng)絡(luò)化工藝分工規(guī)劃應(yīng)