数控机床主轴绿色配置设计的不确定优化模型建立与求解?

以MJ-50型数控车床主轴的模块化绿色配置设计为例,将技术性能最优、经济成本低、环境影响最小、能耗最少设为目标函数,建立包含模糊数与区间数的不确定组合优化模型;按三角模糊数和区间数的运算法则将其转换为确定型模型,并采用权重系数法把该多目标优化问题转化为单目标优化问题;采用离散二进制粒子群优化算法进行模型求解,获取最优解。实验证明该方法可行。     

基于可制造性特征的制造资源建模

可制造性评价是缩短开发周期、优化制造工艺、降低产品成本的有效途径。产品的可制造性取决于特定制造资源的加工能力。制造资源模型的开发是可制造性评价的基础。为了更好地利用制造资源信息，提出一种模糊C均值聚类算法与遗传算法相结合的混合算法，根据制造特征对制造资源进行分组，基于制造资源约束的Object-Oriented方法建立制造资源信息模型，设计可制造性评价框架。通过对32台加工设备进行划分，使用混合算法动态确定最优分组数目和该数目下的最优分组。结果表明：混合算法可靠有效，能够提高应用企业的整体绩效，增强决策的可行性，并有利于管理层做出更明智的决策。     

基于FAHP及GRA的刀具优选方法研究

针对传统层次分析法(AHP)在构建刀具优选判断矩阵时没有考虑评价工程师主观判断的模糊性和指标属性的模糊性,导致刀具优选可信度和准确性降低的问题。分析了影响刀具选择的约束因素,建立了一种两级结构的多目标刀具优选模型,包括刀具的加工时间T、加工质量Q、加工成本C、资源消耗R、环境影响E五个优化目标;提出并设计了基于三角模糊数的模糊层次分析法(FAHP)及灰色关联分析(GRA)法进行求解刀具优选层次模型的算法,在三角模糊数互补判断矩阵传统计算权重方法的基础上,进行了算法优化。结合某航空制造企业叶片榫头铣削刀具优化选择的案例,证明了该方法用于刀具优选是可行且有效的。     

基于数控磨床FMECA与模糊TOPSIS的FMEA方法研究

根据收集的故障数据分别对数控磨床的进给系统进行基于故障模式影响及危害性分析（FMECA）和模糊逼近理想排序法（TOPSIS）的FMEA方法研究。利用FMECA方法对系统进行了故障模式分析、故障原因分析和危害度分析;根据故障模式对系统的危害度,对故障模式进行风险排序。采用基于模糊TOPSIS的FMEA方法,对故障模式进行模糊语言评价,根据引入的三角模糊数进行量化,构建模糊决策矩阵并且规范化处理;基于熵权法确定3个风险因子的权重并构建加权规范化模糊决策矩阵。采用TOPSIS计算出各故障模式的相对贴近度并进行风险排序。结果表明：2种方法的实验结果相互验证了其可行性,基于模糊TOPSIS的FMEA方法更准确、实用。     

基于模糊层次分析法和TOPSIS法的切削用量选择

为解决实际加工中决策者对切削用量选择的主观性和模糊性的缺陷,达到提高加工质量并减小对资源的消耗和对环境的污染的目的,提出了基于模糊层次分析法和理想点法的切削用量选择模型。该方法在绿色制造思想的前提下,以加工生产率、加工质量、加工成本、资源消耗和环境影响为评价指标。先用三角模糊层次分析法(TFAHP)对各指标进行主观权重求解,然后利用理想点法(TOPSIS)对刀具切削用量的选择模型进行评价,计算各待选方案的相对近似度,相对近似度越大则表示该方案越好。最后,以某工厂阶梯轴加工过程中的切削用量选择为例,验证了该方法对刀具切削用量选择具有可行性。     

基于特征的制造资源分类方法的研究

对制造资源进行有效的分类是建立制造资源模型的前提条件,是虚拟制造的重要组成部分.文章在制造资源的分类过程中,利用设备所能加工的特征作为主要的分组原则,将遗传算法和模糊聚类技术相结合,对制造资源进行基于加工工艺的分组,动态确定聚类数目C和该数目下的最优分类,为今后建立制造资源信息模型进行可制造性评价提供信息支持,减少资源搜索空间,提高加工效率.     

基于区间数TOPSIS法的绿色工艺方案决策

工艺方案的制定是机械制造的重要环节,工艺方案的选择是一个复杂的多目标决策问题.为了快速精确地制定绿色加工工艺方案,提出了一种基于区间数逼近理想排序法(TOPSIS)的绿色工艺方案决策模型.该模型采用模糊层次分析法(FAHP)确定决策指标的权重,借助区间数避免了加工过程中复杂的干扰因素和人们对事物的主观性造成的决策指标的...     

基于模糊故障树的刀库系统可靠性分析

采用模糊故障树分析方法对刀库系统的可靠性进行了研究,建立了刀库系统的故障树模型。通过上行法找出导致刀库系统发生故障的底事件的集合;由于模糊数代替实数能够合理的表达不确定信息,利用三角型模糊数描述底事件发生的概率区间,对所建立的故障树进行定量分析,得到顶事件和各子系统发生的区间概率,找出了顶事件发生故障的原因事件或相关部件。对刀库系统模糊概率重要度进行了计算。结果表明:"胀紧套松动"为刀库系统出现故障的主要原因;该方法降低了底事件获取精确数值的难度,符合工程实际要求。     

基于THDMOPSO绿色减速器模块划分不确定优化

针对含不确定的变量或参数的多目标问题,以减速器的模块化绿色配置设计为例,引入区间数和模糊数作为变量,研究了绿色设计中包含不确定因素的产品模块划分问题,给出了模块划分的原则和主要步骤,以模块内部聚合度最大、模块之间耦合度最小和模块划分所得绿色度最高为多目标函数,建立了产品绿色模块划分的不确定优化模型,对其中区间数和三角模糊数确定化后,提出THDMOPSO方法进行求解,通过减速器结构模块构造进行验证,表明此方法具有可行性和生产实用价值。     

基于区间层次分析法的高速送料机可靠性综合分配方法

在高速送料机可靠性分配的问题中,存在模糊因素较多难以定量分析的问题。针对这一问题,将多级模糊评判和区间层次分析法相结合,并依赖专家经验和实际记录数据,提出一种高速送料机的可靠性综合分配方法。首先,使用区间层次分析法量化模糊信息,在此基础上,再结合多级模糊评判评价各个待分配的子组件可靠性水平。最后,通过以上方法对高速送料机的可靠性指标进行线性分配,并结合实例对该方法进行了验证。结果显示,运用区间数替代具体数值来表示模糊信息,可使得专家评估的分数更能反应现实情况。同时,结合实际记录的数据进行可靠性评价,使得分配结果更加符合客观实际。将这种方法用于解决高速送料机或同类型产品的可靠性分配问题是可行的。     

网络环境中制造资源的动态聚类方法研究

网络化制造系统中关于制造资源的研究一直是业界研究的热点问题,但是由于Internet固有的缺陷,使得查找有效资源并加以利用越来越繁琐.由于网络环境中制造资源的多样性及其复杂性使其具有模糊性的特点,因此,本文提出了应用模糊数学理论对制造资源进行动态聚类的方法,使其更加符合实际应用中对制造资源分类与检索的要求.通过一个实例验证并分析了这种方法应用于实际生产的可行性.     

Analysis of the benefit generated by using fuzzy numbers in a TOPSIS model developed for machine tool selection problems

Selection of the appropriate machine tools for a manufacturing company is a very important but at the same time a complex and difficult problem because of the availability of wide-ranging alternatives and similarities among machine tools. In the literature, various machine tool selection procedures are developed. The developed procedures mainly use Multi Criteria Decision Making (MCDM) methods. In the literature, fuzzy MCDM models, in which fuzzy numbers are used instead of crisp values, are proposed to deal with the vagueness and imprecision inherent in the machine tool selection problem. Although, the available studies in the literature developed various fuzzy models, they do not propose any approaches to measure the benefit generated by incorporating fuzziness in their selection models. This paper aims to fill this gap by trying to quantify the level of benefit provided by employing the fuzzy numbers in the MCDM models. Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) is used as the MCDM approach to rank the machine tools in this paper. In the paper, by increasing the fuzziness level steadily in the fuzzy numbers, the obtained machine tool rankings are compared with the ranking obtained with the crisp values. The statistical significance of the differences between the ranks is calculated using Spearman's rank-correlation coefficient. It can be observed from the results that as the vagueness and imprecison increases, fuzzy numbers instead of crisp numbers should be used. On the other hand, in sitiuations where there is a low level of fuzziness or the average value of the fuzzy number can be guessed, using crisp numbers will be more than adequate.     

冲压加工的绿色制造体系结构和工艺评价分析

绿色制造是一种先进的现代制造模式.为有效减少资源消耗和环境污染,本文建立了冲压加工的绿色制造体系结构,研究了冲压加工中实现绿色制造的两个目标、3项内容和两个层次.然后对冲压加工中的资源（如原材料、设备和能源）消耗和环境（如固、液、气等废弃物和噪声污染）影响进行了详细分析.最后,采用TOPSIS方法对冲压加工的绿色制造工艺进行综合评价.实例表明,采用TOPSIS方法进行绿色度的评价是可行的.     

基于TOPSIS的装备使用阶段质量评估算法

本文研究在影响因素模糊、不确定条件下的装备使用阶段质量评估问题,提出基于TOPSIS的量化评估算法.分析装备使用阶段质量特性和影响因素,基于逼近理想解排序法,运用逼近正、负理想点以及灰色关联度原理,建立导弹装备使用阶段质量评估模型,给出评估算法,计算灰色关联度,得到评估系数.算例验证基于TOPSIS的灰色关联度评估算法...     

Optimization of mining method in subsea deep gold mines: A case study

The mining method optimization in subsea deep gold mines was studied. First, an index system for subsea mining method selection was established based on technical feasibility, security status, economic benefit, and management complexity. Next, an evaluation matrix containing crisp numbers and triangular fuzzy numbers (TFNs) was constructed to describe quantitative and qualitative information simultaneously. Then, a hybrid model combining fuzzy theory and the Tomada de Decisão Interativa Multicritério (TODIM) method was proposed. Finally, the feasibility of the proposed approach was validated by an illustrative example of selecting the optimal mining method in the Sanshandao Gold Mine (China). The robustness of this approach was demonstrated through a sensitivity analysis. The results show that the proposed hybrid TODIM method is reliable and stable for choosing the optimal mining method in subsea deep gold mines and provides references for mining method optimization in other similar undersea mines.     

基于熵权与TOPSIS融合法的绿色刀具制造方案评估模型研究

基于绿色制造理念的刀具方案评估是推动机械加工行业实现绿色制造的重要措施。针对现有面向绿色制造的刀具方案评价研究中评价指标权重确定方面存在的不足,提出了一种新的熵权法和TOPSIS法相结合的绿色制造刀具方案评估方法。首先建立了多层次的绿色制造刀具方案评估指标体系,在此基础上,将熵权法与TOPSIS法相结合建立了基于熵权TOPSIS法的绿色制造刀具方案评估模型。最后通过方案评估实例验证了所建立的绿色制造刀具方案评估模型是合理有效的。