考虑多目标的工艺规划与调度集成问题研究

针对工艺规划与调度集成问题在多目标优化方面的不足,考虑将多目标优化集成到工艺规划与调度集成问题中。以最长完工时间、加工成本及设备最大负载为优化目标,对该多目标工艺规划与调度集成问题进行建模,并提出了一种非支配排序遗传算法,鉴于加工信息的多样性,使用多层结构表示可行解,对该算法的选择及遗传操作等步骤进行了设计。最后,以实例验证了上述模型的正确性及算法的有效性。     

绿色制造工艺规划研究综述及展望

绿色制造工艺规划是绿色制造的重要组成部分。绿色制造工艺规划问题实质上是以节约资源、保护环境为主旨的工艺设计问题。本文针对绿色制造工艺规划的发展及决策模型的确立进行了总结与分析,并探讨了今后绿色制造工艺规划的发展趋势。     

面向绿色制造的工艺规划数据库系统研究

绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式。面向绿色制造的工艺规划是绿色制造研究的关键技术之一，如何有效地为绿色制造工艺规划的实施提供必要的信息支撑是目前研究的难点之一。运用绿色制造的思想，构建了面向绿色制造的工艺规划数据库系统，提出了一种具有分布式存储和处理数据以及便于扩充的B／S体系结构，并详细阐述了该数据库系统的组成及其绿色特性、数据库系统开发的关键技术。结合一案例对构建的数据库系统的结构和功能进行了应用，对其可行性进行了验证。     

多目标绿色工艺规划模糊评判

多目标多约束的模糊规划模型对解决多个工艺规划的优化选择是行之有效的。本文以环境、资源、能源为目标 ,以质量、技术、经济性为约束建立模糊规划模型 ,并以实例证实了其优越性。     

低碳策略下的多目标柔性作业车间调度

为解决低碳策略下多目标柔性作业车间调度问题,在深入分析柔性作业车间多目标调度研究现状和不足的基础上,结合基于设备状态—能耗曲线的低碳策略,提出包括能源消耗、最大完工时间、加工成本和成本加权加工质量的多目标柔性作业调度模型。针对上述模型,设计了基于血缘变异的改进非支配排序遗传算法,该算法根据计算交叉染色体的血缘关系确定变异率,优化了交叉和变异策略,解决了算法的早熟问题。针对具体实例,构建了调度模型和算法,计算结果验证了算法的可行性和有效性。     

基于改进非支配排序遗传算法的多目标柔性作业车间低碳调度

为解决以设备能耗、刀具磨损和切削液消耗为碳排放来源,能耗和人工费用为加工成本的多目标柔性作业车间低碳调度问题,建立以最小化碳排放量、最长完工时间和加工成本为目标的低碳调度模型,提出一种改进带精英策略的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)并进行求解。首先通过基于Tent混沌映射的编码与融合了层次分析法(AHP)的贪婪解码来动态调整染色体组成,提高初始种群质量;然后提出了一种基于遗传参数的自适应遗传策略,根据种群进化阶段与种群非支配状态动态调整交叉、变异率;最后设计了一种基于外部档案集的改进精英保留策略,提高了算法后期的种群多样性并保留了进化过程中的优质个体。通过标准调度算例与实际案例验证了改进算法的有效性。     

聚类差分进化算法求解多目标工艺规划与 调度集成问题

针对多目标工艺规划与调度集成问题,以完工时间、交货总拖期和设备工作负荷为优化目标,建立了多目标非线性工艺规划集成模型,提出一种聚类差分进化算法。该算法设计了包含工艺、设备和加工顺序信息的3层编码结构,结合聚类算法、差分进化算法和遗传算法的相关操作,有效地优化工艺信息和调度方案,保持可行解的多样性,实现Pareto非支配解集快速更新。通过对Pareto非支配解集进行领域搜索,使其更加接近或到达Pareto最优解集。最后通过实例验证了算法的性能。     

面向绿色制造的工艺规划关键技术研究

绿色制造工艺规划是绿色制造的关键之一,是一种对工艺要素、工艺过程及工艺方案绿色性评价等进行优化决策和规划,从而达到减少产品制造过程中的资源消耗和环境影响的工艺规划方法。     

基于Web的绿色制造工艺规划

根据绿色制造的目标,对产品绿色制造工艺规划进行了分析,确立了面向绿色制造工艺规划的决策目标体系.通过设置变量建立并优化决策目标函数,在此基础上建立了决策模型,并采用多目标体系的模糊综合评价法求其最优解.同时根据工艺规划的复杂性和多目标性,建立了绿色工艺数据库,采用JavaBean技术和JSP(Java Server Page)语言,开发了基于Web服务器Browse/Sever(B/S)模式的三层分布式结构的绿色制造工艺规划系统,用户从浏览器登录到该系统,在数据库的支持下,实现网上规划工艺方案,并对其进行绿色性评价.     

面向绿色制造的工艺规划支持系统及应用

针对绿色制造研究中缺乏明显改善环境友好性的实用方法和工具的问题,开发了一种面向绿色制造的工艺规划支持系统。该系统主要由工艺要素选择、工艺过程优化和工艺方案绿色性评价3个功能模块,以及相应的模型库组成。支撑数据库主要提供各种绿色特性数据,包括工艺绿色特性数据库、工艺清单数据库、机床数据库、刀具数据库和切削液数据库等。在数据库和模型库的支持下,对工艺过程中的原材料消耗、辅助原材料消耗、能量消耗和环境排放物等进行优化和评价,从而辅助工艺人员优化和改善产品和零件制造过程的绿色性。通过某机床厂齿轮工艺过程的规划实例,验证了该系统的可行性。     

面向绿色制造的产品加工工艺规划方案评估

针对绿色制造背景下产品加工工艺规划方案评估中的不确定性和不相容性问题,提出了一种基于可拓分析和D-S理论的产品加工工艺规划方案评估方法。根据可拓分析理论,建立了产品加工工艺规划方案评估问题的经典域物元矩阵、节域物元矩阵和待评物元矩阵,并求得了待评物元矩阵的关联函数矩阵;经过转换处理后,建立了D-S理论的辨别框架,将拓展分析中的关联函数矩阵扩展为D-S理论中的基本概率指派（BPA）函数矩阵;采用综合考虑对比强度和冲突性的CRITIC法计算各特征的重要度,并对证据进行融合,根据融合后的BPA函数值对待评工艺规划方案进行分析比较,最后得到了多个工艺规划方案的分级结果以及同级方案的排序关系。通过某型号汽车后门框加工工艺规划方案评估的实例应用,验证了所提方法的有效性。     

基于模型集的面向绿色制造工艺规划策略研究

分析了制造过程的输入，输出，揭示了面向绿色制造工艺规划的内涵，建立了面向绿色制造的工艺规划多目标优化决策总体模型，通过对该模型的分解，构造出面向绿色制造的工艺规划模型集，基于研究建立了一种基于模型集的面向绿色制造工艺规划策略，并开发了相应的面向绿色制造工艺规划的应用支持原型系统。     

柔性制造系统中机器装载计划研究

研究了FMS生产环境下的机器装载问题。机器装载问题涉及将工件工序及其所需刀具合理地安排到加工机器上，在满足某些约束的前提下，使给定的性能指标得到优化。描述了问题的整数规划模型，同时提出了基于遗传算法的解决方案。最后以实例检验了算法的有效性，提出的方案能适用于较大规模的机器装载问题。     

Process Planning Support System for Green Manufacturing and its application

Owing to a lack of practical methods and software tools in the existing researches on green manufacturing (GM), process planning support system for green manufacturing (GMPPSS) was developed to deal with the problems in optimization of environment-benign process planning. The GMPPSS consisted mainly of three function modules and related model repositories including: selection of process elements, optimization of process courses, and evaluation of process projects for GM. The database of the GMPPSS was used to provide plentiful information on resources consumption and environmental impact in manufacturing processes, which consisted of process attribute database, inventory database, machine database, tool database, and the cutting fluid database. Raw materials, secondary material consumption, energy consumption, and environment impacts of process planning were optimized to improve the green attribute of process planning of parts with the supports of the databases and model repositories. The gear processing in the machining tool factory was presented to verify the system’s applicability. __________ Translated from Computer Integrated Manufacturing System, 2005, 11(7): 975–980 [译自: 计算机集成制造系统]     

企业绿色制造实施过程及绩效评价研究

根据企业实施绿色制造的系统性和复杂性,基于生命周期主线从系统的角度综合考虑绿色制造目标、过程、特征和支撑技术,提出了一个四层结构的技术框架模型。针对基于该模型实施绿色制造的成果检验的需要建立了绿色制造绩效评价模型,提出将可拓层次分析与模糊综合评价相结合的评价方法。该评价方法利用可拓层次分析法计算出准确的各因素的相对权重,结合模糊综合评价法进行逐级评价,最终得出综合评分。本模型可为企业实施绿色制造提供一种技术体系参考模型和评价工具。     

机械加工工艺知识库系统研究

探讨了知识库系统技术在工艺知识系统化处理方面的应用，介绍了一个基于规则表示的工艺知识库及其管理系统；在此基础上，应用面向对象技术及数据库技术，提出了面向对象的工艺知识表示及基于数据库管理系统的工艺知识库系统结构，并认为以工艺知识库管理系统的开发来促进ＣＡＰＰ应用系统的开发，是ＣＡＰＰ系统实用化的重要途径     

Towards an Integration of Process Planning and Production Planning and Control for Flexible Manufacturing Systems

This introduction article attempts to present some major issues relating to the integration of process planning and production planning and control (PPC) for flexible manufacturing systems (FMSs). It shows that the performance of an FMS can be significantly improved and FMS capabilities more effectively utilized by integrating process planning and PPC functions. The various types of flexibility to be planned and provided for in process planning and manufacturing are summarized in the article, as well as emerging conceptual frameworks for integration, along with their implementation requirements and problems. Distinctive elements that differentiate these frameworks, such as the extent of integration of process planning and PPC activities, number of alternative process plans, and the time at which numerical control programs are generated, are discussed, followed by a brief summary of the articles compiled for this special issue.     

绿色工艺规划的决策模型及应用案例研究

绿色工艺规划是绿色制造的重要组成部分,绿色工艺规划问题实质上是一个决策问题。在绿色制造决策框架模型研究的基础上,从绿色工艺规划的目标体系模型、绿色工艺规划问题的决策变量描述出发,建立了绿色工艺规划的决策模型,并在一个生产实际的工艺规划问题成功地进行了应用。     

敏捷制造模式下的计算机辅助装配工艺设计系统的研究

介绍了敏捷制造模式下的装配工艺设计系统的原理与体系结构 ,对系统中装配信息的获取、装配工艺知识库的建立、装配顺序的决策以及装配仿真的实现等几个模块进行了具体的分析