基于聚类分析法的典型工艺路线发现方法

为解决计算机辅助工艺设计系统从工艺数据中提取工艺知识的问题，提出了应用聚类分析法获取典型工艺路线的方法，建立了以矩阵表达工艺路线数据的数学模型。在工序编码的基础上，应用曼哈坦距离计算工序间的相似度。应用欧氏距离计算工艺路线间的相似度，并以相异度矩阵表示工艺路线的相异度。通过平均距离法计算工艺路线簇间的距离，并应用凝聚的层次聚类法进行工艺路线聚类。最后，通过工艺路线聚类粒度的确定方法确定聚类结果，并以轴套类零件典型工艺路线发现为例，验证了该方法的有效性。     

基于典型工艺的相似工艺路线检索方法

为了解决从工艺数据中获取工艺知识的问题,提出了基于典型工艺路线检索相似工艺路线的方法。在该方法中,采用了更细致的工序编码方案,提出了多维工艺路线最长公共子序列检索算法,以更准确地度量工艺路线间的相似性。在典型工艺路线聚类分组的基础上,过滤不相关工艺路线,然后检索出相似工艺路线。最后通过实例验证了该方法的有效性。     

基于粒计算和序列比对的典型工艺路线发现方法

针对企业工艺设计数据的继承性和重用性问题,提出一种基于粒计算和序列比对的典型工艺路线发现方法。首先采用生物信息学领域的序列比对技术,从整个工序序列的范围比较两条工艺路线,建立其最佳比对,并综合考虑正确匹配的工序数、连续正确匹配工序数和连续空位数来计算其相似度,构建工艺路线的模糊相似矩阵;然后依据粒计算理论模型之一的模糊商空间理论,创建具有分层递阶结构的工艺路线商空间族,通过聚类有效性评价,确定最优工艺信息粒层群;最终从构成不同粒层的工艺信息粒中,根据工艺路线两两最佳比对结果,选取完全一致的工序集作为典型工艺路线。通过应用实例验证了方法的可行性和有效性。     

基于本体的改模方案聚类研究

在分析改模知识的基础上,提出了一种基于本体的聚类分析法来获得典型的改模方案,建立了注塑模改模知识领域本体,确立了用矩阵方法表达改模方案数据的数学模型。通过基于改模知识领域本体之间概念相似度的计算获得改模概念间的语义相似度、用归一化公式计算改模方案间的相似度和簇间相似度,用相似度矩阵表示改模方案间的相似度,并应用凝聚的层次聚类法进行改模方案的聚类,通过改模方案聚类粒度的确定方法获得聚类结果。以企业的改模方案数据为例,验证了该方法的有效性。     

融入多维制造信息的产品典型工艺路线发现方法

为了解决以往基于聚类分析的工艺路线发现方法重用价值低的难题,使最终提取到的典型工艺路线能够更好地支持基于制造资源的重用,提出一种融入多维制造信息的产品典型工艺路线发现方法。方法研究定义了融入多维制造信息的工艺信息元和工艺路线信息模型,并通过运用核主成分分析法对组成工艺路线的工艺信息元进行了维数约简,得到工艺路线本质维度的低维信息模型。在低维工艺路线信息模型的基础上,提出了工艺路线聚类距离的计算方法,结合演化细胞学习自动机实现了工艺路线的智能聚类,并从聚类簇中提取到了典型工艺路线。通过实例验证说明了所提方法的有效性。     

基于功能-原理-结构模型的油料装备产品族划分方法

产品族划分是产品族体系构建的首要环节。针对油料装备的产品族划分问题,提出基于功能-原理-结构模型的产品族划分方法。在分析油料装备的功能-原理-结构模型的基础上,定义了油料装备间功能需求相似度、原理相似度、结构相似度的计算方法,建立相似度矩阵,采用模糊聚类法得到油料装备产品族划分结果。实例证明,该方法有效。     

基于核模糊相似度度量的谱聚类算法

相似性度量的选择是谱聚类算法良好性能实现的关键。通常采用的谱聚类相似性的度量是基于高斯核函数的相似性度量。然而,谱聚类对这种相似度度量中的尺度参数非常敏感,并且确定一个合适的参数也很困难。另外,基于欧几里得的这种高斯核相似度度量无法有效反映复杂分布数据集的分布特点。针对此问题,通过利用基于核模糊C均值聚类算法得到的划分矩阵中隶属度的分布特点,提出了一个新的核模糊相似度度量,并将基于所提出的新的相似度度量的谱聚类算法(KFSC)应用于图像分割中。所提出的KFSC算法不仅克服了谱聚类对尺度参数敏感,而且解决了尺度参数很难确定的问题,获得更好的聚类效果。3个标准数据集、2个合成纹理图像及2个自然图像上的分割实验表明了所提出算法的有效性和鲁棒性。     

粒子群优化三维模型相似性评价

为了更好的度量三维CAD模型以实现面向设计领域的典型模型结构信息的智能重用,提出了基于粒子群算法优化的三维CAD模型典型结构挖掘和相似性评价方法。算法首先由组成模型各面的边的数目构造相似性评价矩阵,然后以此为描述体,通过粒子群算法搜索两模型的面最优匹配序列,最后根据搜索到的面最优序列提取并计算面相似度,进而对模型整体的相似度进行计算。通用ESB模型库实验结果表明,与已有算法相比,所提算法可以更准确地描述三维模型的典型结构相似性,有助于典型结构的准确挖掘和设计重用。     

基于改进型层次聚类算法的可重构制造系统的产品族划分

针对可重构制造系统的产品族划分问题,提出了基于改进型层次聚类算法的可重构制造系统的产品族划分方法。首先对影响产品族划分的因素进行分析,基于产品的结构矩阵以及组成产品的各模块间的相关性矩阵确定了各因素的指标值,建立了各个因素相似度矩阵,然后利用层次分析法获得各指标的权重,获得产品的综合相似度矩阵,利用改进型层次聚类算法实现产品族的划分。最后通过实例验证了改进型层次聚类算法与层次聚类算法具有相同的划分结果,但是改进型层次聚类算法有更低的计算复杂度与更高的效率。     

基于近邻传播聚类的卫星典型构件典型工艺过程发现

针对卫星典型构件在工艺设计过程中重复性工作繁多、大量历史工艺数据未得到充分利用的问题,进行了典型工艺过程发现的研究,以提高典型工艺过程的利用率,达到提高工艺设计效率的目的。对典型工艺过程的发现问题进行了描述,建立了工艺过程的属性有向图模型,通过工艺单元的相似性度量和工艺路线的相似性度量得到了工艺过程的相似性;基于工艺过程的相似性,通过近邻传播算法对工艺过程进行聚类分析,并根据Silhouette指标和IGP指标对聚类结果进行评价分析,得到有效聚类结果和最佳聚类数目。以卫星结构板的机加工艺为例,验证了算法的有效性,并获得了卫星结构板的5类典型机加工艺过程。