支持再制造设计的产品失效模式信息传递模型

为将产品中具有再制造重用潜能的零部件及报废模式等信息反馈到设计过程以有效支持再制造设计,提出产品层次递阶失效模式传递链及其多色模型。通过分析报废产品的层次结构、失效模式、失效程度、回收决策等信息间的关联,构建了产品层次递阶失效模式传递链模型;为了便于计算机的表达与操作,应用多色集合理论对层次递阶失效模式传递链进行数学描述,形成失效模式信息传递多色模型;通过多色集合的围道布尔矩阵推理原理识别出可再制造零部件和报废模式;给出失效模式信息反馈支持下的再制造设计流程。最后,以发动机中连杆活塞部件为例,验证了所提方法的可行性。     

采用多色集合理论的公差信息建模与推理技术

在特征自动识别的基础上,采用多色集合理论,给出了一种基于特征的层次式公差信息表示模型。利用多色集合理论对这种公差信息表示模型的底层框架进行描述。然后再利用多色集合的统一颜色和个人颜色间的推理关系矩阵实现了对底层框架中的约束元层的推理,并且给出了推理的方法和步骤。最后以孔特征为实例对所介绍的推理方法和推理步骤进行了验证。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模研究

面向未来数字化制造模式，提出对企业制造资源分三层进行管理，即物理制造单元层、工作中心层和物理设备层；针对生产制造过程中各个应用环节对制造资源的需求，利用面向对象方法对物理制造单元从基本信息、制造能力信息、物理构成、状态信息和工装信息等五方面进行了建模研究；对于物理制造单元的制造能力信息分别面向逻辑制造单元和物理制造单元可加工零件类别进行建模；最后将该模型应用在网络化协同工艺系统和可重构制造资源优化配置平台中，给出了具体的应用方案。     

应用多色集合理论完成加工中心的概念设计

提出基于多色集合理论的机械产品概念设计的推理算法。多色集合中元素及集合本身可通过统一颜色、个人颜色来描述,用它们也能很好地描述功能方法树中层与层之间的关系,因而用多色集合理论可以作为功能分解和方案求解的推理基础,实现机械产品的概念设计。多色集合理论方法也可方便地用于计算机编程。以钻铣镗类加工中心为对象进行了方案设计,得出了满足需求的方案集。     

多色粒子群的作业车间调度研究

为了对车间的资源配置和作业调度这两个问题进行综合考虑,提出了一种基于多色粒子群的作业车间调度方法。首先根据各个作业的要求,对车间的设备资源进行配置。针对车间设备资源管理和配置的特点,应用多色集合和多色图,建立资源关联图模型。并运用多色集合的围道矩阵和推理运算规则,对作业任务需要的加工设备进行分配,推导出工序集所有可行的资源配置集合;然后根据粒子群算法的原理和特点解决作业车间调度问题,以最大完工时间最小为优化目标,结合基于工序的编码方式,构建了求解作业车间调度问题的方法,并通过实例验证了算法的收敛性及有效性。     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模研究

面向未来数字化制造模式 ,提出对企业制造资源分三层进行管理 ,即物理制造单元层、工作中心层和物理设备层 ;针对生产制造过程中各个应用环节对制造资源的需求 ,利用面向对象方法对物理制造单元从基本信息、制造能力信息、物理构成、状态信息和工装信息等五方面进行了建模研究 ;对于物理制造单元的制造能力信息分别面向逻辑制造单元和物理制造单元可加工零件类别进行建模 ;最后将该模型应用在网络化协同工艺系统和可重构制造资源优化配置平台中 ,给出了具体的应用方案。     

基于多色集合理论的定位基准选择推理技术

为解决计算机辅助工艺设计中定位基准选择问题,提出了定位基准推理过程的形式化方法,分析工件定位中各种知识的约束关系.首次应用多色集合理论的个人颜色、统一颜色和递阶结构树,建立了工件定位基准递阶结构信息模型.以三平面定位方式为例,确定第一、第二和第三定位基准围道矩阵.建立了启发式定位基准选择顺序,按照工件定位基准围道矩阵确定的标准,以箱体类零件为例,验证了所提方法的有效性.     

基于制造能力和角色的航天制造装备递阶配置方法

为解决航天企业制造装备保障管理中制造任务与制造装备的匹配问题,提出了基于制造能力和角色的制造装备递阶配置方法.在分析制造能力的基础上,定义了制造装备角色并建立了制造装备角色模型,接着研究了制造任务、制造装备和装备角色之间的关系,给出制造能力的“任务预期-需求部署”求解模式并建立了制造装备“能力-角色”关系模型,以此为基础,利用“质量屋”工具,提出了制造装备递阶配置模型.     

基于多色集合理论的制造质量影响因素关系网模型

为了给设计人员提供全面有效的设计决策支持信息,提出将制造过程中的质量影响因素,即人、机器、材料、方法、环境等信息反馈到设计过程,分析了制造质量影响因素对设计的支持,建立了制造质量影响因素及其属性之间的层次关系模型,以及支持设计决策的制造质最影响因素关系网.利用多色集合理论,能清楚表达集合统一颜色与集合元素及元素颜色之间关系的特点,给出了制造质晕影响因素及其关系网的多色集合数学描述.以齿轮工艺设计为例,构造了齿形加工过程的制造质量影响因素关系网,并建立了齿形加工过程的多色集合关系网模型.     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模及信息集成

针对分散的网络化制造资源,研究了基于物理制造单元的网络化制造资源建模,以及基于可扩展标记语言的制造资源信息模型和信息集成方法。建立了包括物理制造单元层、工作中心层和物理设备层的制造资源组织模型,定义了包括基本信息、制造能力、物理构成、状态信息、工装信息的物理制造单元信息模型。提出了制造资源信息的可扩展标记语言建模方法,研究了制造资源信息的XMLSchema描述规范,实现对异制造资源的描述;提出了基于可扩展标记语言的异地制造资源信息集成框架,应用于面向物理制造单元资源信息动态集成的网络化可重构制造资源优化配置平台开发。     

面向网络化制造的工艺分工规划技术研究

为了解决动态企业联盟的产品工艺分工自动规划问题,针对其制造资源配置的特点,提出了一种先设计逻辑工艺路线,通过逻辑制造单元一物理制造单元映射生成可执行工艺路线,再经过资源评估和优化配置生成工艺分工路线的新方法。在这3个主要过程中,逻辑工艺路线设计是影响工艺分工自动规划的关键,为此,采用了基于知识的方法实现智能化决策,避免了在工艺路线设计时必须考虑数量庞大的复杂资源配置这一难题,简化了工艺分工规划过程,容易实现自动化。     

基于多Agent和动态逻辑制造单元的车间控制系统研究

根据敏捷化生产的要求，分析车间控制系统的多Agent层次结构，提出动态逻辑制造单元的概念，用于组织车间制造系统资源，实现在动态多变的环境中车间制造系统快速重组，动态重构的能力，研究在动态逻辑制造单元的组织形式下，面向订单的生产调度的实现方法，并给出了车间多Agent系统的软件体系结构。     

元活动模型驱动的多领域制造资源粒层化服务封装与检索

多领域制造资源的聚合与服务封装直接关系到云制造服务的可检索性与易用性,是实现制造能力共享的关键。针对因缺乏关键资源信息或制造活动过程特征,以及服务特征属性不确定性大等导致云服务信息粒度过粗、查准率低的问题,构建了以人、机、料、法、环为核心要素的制造元活动模型以实现多领域资源颗粒的有效聚合,并基于商空间粒计算理论对资源簇的制造能力进行逐层封装,提出基于灰相似粗糙集的云制造服务粒层递归搜索算法以解决服务特征属性的不确定性问题,建立了一套元活动模型驱动的多领域制造资源粒层化服务封装与检索方法。通过某金属构件快速成形云服务的检索算例验证了所提方法的可行性。     

面向网络协同制造的制造服务优化选择研究

为了更好地实现网络制造环境下制造资源共享与优化配置,提出了协同制造链的概念;详细分析了协同制造链构建过程中的制造服务优化选择问题,建立了其数学模型;并进一步针对该问题,给出了一个制造服务评价指标体系;在此基础上,设计了一个基于模糊层次分析法的制造服务优化选择算法;最后,通过实例验证了该算法的有效性。     

复杂零件协同制造任务信息模型及建模方法

针对网络化环境下的复杂零件协同制造,研究了协同制造任务信息模型及建模方法.定义了协同制造任务和制造子任务,提出了基于逻辑制造单元和逻辑加工路线的协同制造任务和制造子任务表征;建立了逻辑制造单元的信息结构.定义了相关"元语",研究了逻辑加工路线的信息模型及其有向图表示;提出了协同制造任务的分解过程涵盖逻辑制造单元和逻辑加工路线的设计,并分别给出了设计方法.最后,以叶片零件为例,讨论了其协同制造任务分解的应用过程.     

面向CAPP基于逻辑制造单元的制造资源预配置研究

以分布式、网络化制造资源库为基础,以逻辑制造单元表示物理制造单元的加工能力,CAPP给出的工艺信息用逻辑制造单元表示,并以此为条件,提出一种基于逻辑制造单元的制造资源预配置方法及其实现技术.     

基于Web的产品工艺分工规划研究

针对制造企业联盟的产品工艺分工问题,研究并开发了基于Web的产品工艺分工规划系统.阐述了工艺分工的设计方法,提出了逻辑制造单元、逻辑加工路线等新概念,并对产品工艺分工系统的体系结构与功能组成,以及基于网络化制造资源的零件与逻辑制造单元建模方法、基于知识的逻辑加工路线设计及可执行加工路线生成方法进行了详细讨论.     

面向复杂零件网络化制造的资源优化配置方法

为实现复杂零件网络化制造的资源优化配置，提出一种以零件工艺流程为核心的制造资源优化配置方法。该方法依据零件工艺流程，设计逻辑制造单元和逻辑加工路线，进行基于逻辑制造单元和逻辑加工路线的制造任务分解和描述。为了对逻辑加工路线配置最优的可执行加工路线，以运行成本、时间和加工质量为目标，建立多目标优化模型；在用遗传算法求解模型的过程中，每一代种群，基于影响度因子将运行成本、时间和加工质量的目标特征值矩阵转换为相对隶属度矩阵，进而以每个染色体的距优海明加权距离平方与距劣海明加权距离平方之和最小为准则，求取基于相对隶属度的适应度值。最后，以具体实例证明了该方法解决复杂零件网络化制造资源优化配置问题的可行性与有效性。     

一种基于层次结构的制造单元控制系统

为了使制造单元满足敏捷制造的需求,适应快速变化的制造环境,提出一种基于层次结构的制造单元控制系统,它由加工任务代理层、制造实体代理层和调度核心层构成。这种单元控制系统利用分层结构将调度核心层同同具体的加工任务与单元配置分离,并采用基于知识的动态调度方法,保证了制造单元具有敏捷特性。