基于非线性工艺规划的CAPP和PPC集成原理的研究

基于非线性工艺规划 ,描述了 CAPP与生产计划与控制的并行集成模型 ,详细分析了 CAPP与 PPC的集成原理 ,对于二者集成过程中出现的资源选择问题和加工任务排序问题进行了详细分析 ,并给出了解决方法。     

基于本体的CAPP知识集成及检索研究

首先分析了CAPP知识集成需求和CAPP知识异构类型,接着给出了基于本体的CAPP知识集成框架;并研究了基于本体的CAPP知识集成方法;然后给出了基于本体的知识检索算法;最后,通过实例验证,知识检索的查准率和查全率得到了明显改善。     

工艺规划和生产计划与控制集成过程中的资源决策

为了得到合理的工艺计划和车间生产计划调度结果，分析了计算机辅助工艺规划和生产计划与控制系统基于非线性工艺规划的并行集成原理，研究了二者集成过程中出现的资源选择问题。在资源决策过程中，首先确定加工某类零件需要的机床加工能力，然后根据车间计划系统反馈的加工资源实际情况确定车间中满足加工能力的机床，最后根据机床实时状态，计算车间每一个可用机床的优先指标。应用BP神经网络以及相关算法实现了二者集成过程中的资源决策。结果表明：利用BP神经网络以及相关算法可以有效地进行CAPP／PPC并行集成过程中的资源决策。     

集成环境下CAPP/PPC的动态集成

提出了一种基于问题归约"与/或"树的柔性工艺表达方法,并建立相应的数据库模型。在此模型基础上以设备负荷平衡为主要目标进行CAPP/PPC集成的动态规划设计,提出了子工艺的概念以简化约束条件和参数,同时建立子工艺动态规划的数学模型,从而降低求解难度。     

基于产品的CAPP的方法研究

从工艺工作领域考察,提出基于产品的CAPP概念和面向产品的CAPP概念;分析了企业工艺设计和工艺管理中存在的主要问题;阐述了基于产品的CAPP的内涵;提出基于产品的CAPP实现策略和工艺信息集成模型,阐述了相对应的CAPP系统的基本功能;回顾了基于产品的CAPP系统当前的开发和应用情况。最后,开发了相应的原型系统。     

混合决策的动态工艺规划系统

为了提高CAPP系统的实用性、柔性和动态适应性,提出了一种混合决策的CAPP系统体系结构.利用基于特征匹配和特征属性匹配的两级实例检索方法,得到实例库中与待加工零件最相似已有零件的加工特征排序和加工方法.为了进一步得到符合车间生产条件的工艺计划,研究了计算机辅助工艺规划和生产计划与控制系统集成过程中出现的加工资源选择问题,并利用BP神经网络以及相关算法实现了二者集成过程中的加工资源决策,以提高CAPP系统的动态适应性.结果表明:综合利用实例检索和加工资源动态决策的方法,既可以保持CAPP系统的实用性,又可以提高CAPP系统的柔性和动态适应性.通过实例,详细介绍了基于混合策略的动态工艺规划系统的工作机制.     

GT／CAD／CAPP／PDM／EPR系统集成研究

研究ETO生产方式下以成组技术为基础的CAD／CAPP／PDM／ERP的集成方法,包括面向CAD／CAPP／PDM／ERP的集成的成组信息编码,基于成组编码原CAD／PDM集成、CAPP／PDM集成和PDM。ERP集成。提出了基于成组技术的CAD／CAPP／PDM／ERP集成框架,研究了贯穿于CAD、CAPP、PDM与ERP系统的统一的成组编码方案和信息编码方案。     

三维环境下CAD/CAPP集成方法研究与实践

三维环境下的CAPP系统集成内容包括产品设计信息和加工工艺信息。这里介绍了三维CAD／CAPP的三种集成方法：基于中间文件集成,基于PDM集成,直接集成。对这几种集成方式进行了分析和比较。作者及所在的课题组应用直接集成的方法,研究与开发的一个基于UG的CAPP原型系统。     

GT/CAD/CAPP/PDM/ERP系统集成研究

研究ETO生产方式下以成组技术为基础的CAD/CAPP/PDM/ERP的集成方法,包括面向CAD/CAPP/PDM/ERP的集成的成组信息编码,基于成组编码的CAD/PDM集成、CAPP/PDM集成和PDM/ERP集成.提出了基于成组技术的CAD/CAPP/PDM/ERP集成框架,研究了贯穿于CAD、CAPP、PDM与ERP系统的统一的成组编码方案和信息编码方案.     

基于混合遗传算法的动态车间调度系统的研究

分析了生产工艺计划与车间调度系统的集成原理，提出将CAPP模块与基于周期和事件驱动的滚动窗口调度有机地相结合，从而实现工序分段设计的CAPP系统和基于周期和事件驱动的滚动窗口再调度策略的生产调度系统的集成。在建立集成模型的基础上，对算法进行研究，把简单遗传算法（SGA）和模拟退火算法（SA）有机结合，使算法优化机制融合和优化结构互补，形成高效的混合遗传算法，使集成系统能适应连续加工过程中复杂的环境变化并高效地完成实时处理，减少突发事件造成的工序大范围的重新设计。实例验证了系统的可行性和有效性。     

CAPP 与 PPC 集成的研究

对ＣＡＰＰ与ＰＰＣ集成的必要性和可行性进行了分析,讨论了目前ＣＡＰＰ与ＰＰＣ集成的几种方法：在分布式集成方法的基础上,提出了面向并行工程的并行分布式集成的模型,并具体描述了此模型的系统结构。     

面向CAPP/PPC集成控制的工艺优化模型研究

为了提高工艺规划在实际生产中的执行性，得到优化的制造资源配置，提出了一种基于动态工艺、以制造资源为核心的计算机辅助工艺设计／生产计划控制并行集成模式，研究了计算机辅助工艺设计／生产计划控制集成过程中的动态工艺优化和制造资源优化配置问题。在讨论动态工艺描述方式的基础上，提出了动态工艺优化分级求解策略。在求解过程中，首先将动态工艺进行分解；然后以成本和交货期为优化目标对分解的工艺进行资源优化配置，从而实现全局的工艺优化和制造资源优化配置；最后，以齿轮轴为例说明了工艺优化模型的正确性和可行性。     

集成化CAPP的研究方法评述

明确了集成化ＣＡＰＰ的研究范围,简要地总结了各种集成化ＣＡＰＰ系统的研究方法,尤其是对ＣＡＤ与ＣＡＰＰ、ＣＡＰＰ与ＰＰＣ的集成方法进行了较详细的论述。     

Optimization of multi-pass turning operations using hybrid teaching learning-based approach

This paper presents a novel hybrid optimization approach based on teaching–learning based optimization (TLBO) algorithm and Taguchi’s method. The purpose of the present research is to develop a new optimization approach to solve optimization problems in the manufacturing area. This research is the first application of the TLBO to the optimization of turning operations in the literature The proposed hybrid approach is applied to two case studies for multi-pass turning operations to show its effectiveness in machining operations. The results obtained by the proposed approach for the case studies are compared with those of particle swarm optimization algorithm, hybrid genetic algorithm, scatter search algorithm, genetic algorithm and integration of simulated annealing, and Hooke–Jeeves patter search.     

A novel particle swarm optimization approach for product design and manufacturing

This paper presents a novel optimization approach that is a new hybrid optimization approach based on the particle swarm optimization algorithm and receptor editing property of immune system. The aim of the present research is to develop a new optimization approach and then to apply it in the solution of optimization problems in both the design and manufacturing areas. A single-objective test problem, tension spring problem, pressure vessel design optimization problem taken from the literature and two case studies for multi-pass turning operations are solved by the proposed new hybrid approach to evaluate performance of the approach. The results obtained by the proposed approach for the case studies are compared with a hybrid genetic algorithm, scatter search algorithm, genetic algorithm, and integration of simulated annealing and Hooke-Jeeves pattern search.     

基于共同进化算法的多工艺路线决策研究

针对传统单种群进化算法(ConventionalEvolutionaryAlgorithm,CEA)求解CAPP中多工艺路线决策与生产调度集成的不足,提出利用共同进化算法(SymbioticEvolutionaryAlgorithm,SEA)来实现单件小批量生产和面向定单生产的柔性工艺设计和生产调度的集成。并对共同进化中工艺子种群和调度子种群的基因编码、染色体的交叉、变异和共同进化个体的选择做了探讨。最后以算例验证了基于动态资源条件下,共同进化算法能够实现系统的全局优化,表明此算法能够较好地解决CAPP和生产调度的集成。