面向对象的飞机装配协调实例表示方法

基于实例推理的装配协调方案设计有利于提高飞机装配协调方案的设计效率和准确性,而装配协调实例的表示和存储是基于实例的装配协调方案设计的基础.因此,提出了飞机装配协调实例的面向对象表示方法.构建了飞机的装配协调实例知识模型,依据飞机零部件装配层次关系对装配协调实例进行组织,采用面向对象的方法描述飞机装配协调实例的组织结构;采用国产OpenBASE数据库,创建实例库并设计了实例在数据库中的存储结构.     

基于实例的计算机辅助装配过程设计

为了简化装配过程设计,使过于依赖人类经验的装配过程设计自动化,提出了基于实例推理技术的计算机辅助装配过程设计方法.提出装配线设计系统体系结构,研究如何确定装配过程设计系统的输入信息,利用基于实例的推理技术将装配功能树映射为装配过程机制树,以实现装配过程设计.将装配实例分解为装配过程功能需求、装配过程行为和装配过程机制三个层次,根据输入零件类型和装配过程类型计算装配实例的相似性系数,并基于模糊评价方法从多个可行相似实例中选择最优的装配过程实例,通过机床修改、单元操作修改和工艺编程修改三步对实例进行修改,以满足给定的装配功能需求.运用具体实例验证了所提方法的正确性.     

面向协同装配规划的信息模型研究

为解决复杂产品的装配设计团队和装配规划团队间的协同工作,提出了装配结点概念,用以集成描述产品装配信息,利用装配结建立了产品的装配联系图模型,通过图模型中顶点和边的属性,分别独立描述零件和装配信息.给出了一个基于割顶点的装配联系图层次分解算法,构建了基于共享零件的产品结构层次树模型.基于结构层次树模型,描述了协同装配规划中的协同工作信息.利用实例说明了面向协同装配规划的信息建模过程及模型的有效性.     

基于关系对象Petri网的飞机装配系统模型快速构建方法

为支撑飞机装配系统分析与优化,提出了基于关系对象Petri网的装配系统模型快速构建方法.依据现场组织模式分析了装配作业单元分解结构,给出了装配系统关系对象Petri网的模型定义,建立了作业单元对象和关系的表示方法.以模型定义与表示为基础,阐述了装配元对象和逻辑对象模型的构建步骤与规则.采用对象简化网对模型状态空间进行压缩,并建立了基于线性不变量的模型特性验证方法.以某型飞机机翼装配单元为对象进行了实例分析,结果证明了该方法的有效性.     

基于有向割集分解的装配序列生成方法

基于有向图理论,提出了装配序列规划新方法。把有向图理论引入到装配模型表达,提出了有向装配连接图模型,并给出了有向装配连接图的性质。通过对有向装配连接图的割集分解计算,实现了装配序列生成。此方法比无向割集分解方法计算量小、产生无效序列少。为进一步剔除无效序列研究了单调非线性装配意义下基于有向割集分解的装配序列生成算法,并讨论了约束的加入和表达方法。最后给出了一个装配实例,证明了算法的有效性。     

基于拆卸和拆卸约束矩阵的装配序列规划

针对虚拟装配中装配序列规划问题,构建了基于拆卸法的装配序列求解方法。引入了拆卸操作和拆卸约束矩阵,提出了以无序树作为拆卸操作的数据存储结构,并给出装配序列求解的具体算法,建立了装配序列的评价模型,并通过案例验证了算法的可行性。     

基于功能结构树的工艺子装配体识别及其装配约束关系的分析

针对复杂产品工艺子装配体识别的问题,提出了一种基于功能结构树的工艺子装配体识别方法。首先给出了产品的功能子装配体和工艺子装配体的定义和性质,给出了判断功能子装配体间干涉关系的算法;然后通过分析功能子装配体间的干涉关系和稳定性,提出了识别工艺子装配体和生成装配工艺结构树的算法,并给出了工艺子装配体装配约束关系方程组的计算步骤,最后通过实例验证了所提出方法的正确性和可行性。该方法简化了子装配体的识别过程,为提高大规模装配体的装配效率提供了条件。     

基于实例分解的工作流授权合理性验证

为提高工作流授权合理性验证的效率,增强对执行时任务指派的支持,提出了基于问题分解的工作流授权合理性验证方法。通过基于业务实例的工作流模型分解,将工作流授权合理性问题分解为业务实例、业务实例的并发任务集合、并发任务集合中任务的授权合理性问题,得到工作流授权合理性问题的与／或树表示。利用定义的合理指派路径及其串联操作,分析了工作流授权合理性问题与／或树节点的可解性。给出了基于与／或树搜索实现工作流授权合理性验证的算法,并分析了算法的复杂度及其输出的合理指派路径对工作流执行时任务指派的支持。在与／或树基础上,通过选择合适的启发函数,可以进一步提高验证效率,或快速生成适合问题需求的最佳解树。     

基于智能理解的异地协同虚拟装配冲突消解

为有效解决异地协同装配过程中由于装配方案分歧产生的操作冲突,提出基于智能理解的冲突层次化消解方法。基于装配行为,按照装配过程描述的细节精度,将冲突划分为装配操作冲突、装配路径冲突和装配顺序冲突,确定各冲突的关键特征,建立冲突元模型,对各类冲突进行统一存储。根据操作分歧度区分用户操作意图差异,在装配条件的约束下采用基于装配控制权限因子的规则消解方法进行系统智能消解,在此基础上将消解过程可视化,并利用冲突元存储的分歧操作信息使异地协同装配系统中的成员进行直观比较,交互式协商调整,订立统一装配方案。最后以实例验证了所提方法的有效性。     

基于装配特征本体表达的虚拟产品建模研究

在借鉴元对象工具思想的基础上,给出了装配特征的本体表达框架。采用四层元数据体系表达装配特征,并用网络本体语言描述装配特征本体信息。基于上述表达框架,提出了面向虚拟产品的全息语义模型。给出了模型数据的存储结构以及模型信息的重组算法。最后,通过应用实例验证了所提出的理论和方法。     

基于实例的装配顺序规划技术研究

研究装配实例表示与重用技术，提出一种基于实例的装配顺序规划方法。通过对装配知识的组织来构造装配实例模型，采用基于相似度的实例检索算法，通过实例的检索获得符合设计要求的最佳匹配实例。以某机型机翼为例进行验证。     

面向装配规划的可重构装配模型

为提高复杂产品装配规划的效率,针对当前装配模型不能有效支持结构重构的问题,分析了重构对装配模型中信息变更的影响,提出了一种基于装配关系元的装配关系模型表达方法,实现了装配模型中关系信息和层次信息的柔性关联,进一步给出了可重构装配模型的信息组织方法和存储机制。在引入相关重构算法概念的基础上,给出了装配模型信息动态管理维护算法,以保证装配模型信息在重构前后的完整性与一致性。通过产品实例说明了上述研究成果的可行性和实用性。     

支持面向装配和面向拆卸设计的CAD系统

对支持面向装配和拆卸设计的ＣＡＤ系统进行了研究。以传统ＣＡＤ系统的产品模型为基础,建立了支持面向装配设计和拆卸设计的产品装配模型,结合产品装配性和拆卸性评价,将面向装配和面向拆卸的设计方法融入了传统的ＣＡＤ系统中,来解决产品生命周期工程设计过程中面临装配和拆卸问题。     

Disassembly modeling, planning, and leveling for a cam-operated rotary switch assembly: a case study

The manufacturing organizations have been witnessing a paradigm shift on designing products and services from manufacturing to sustainability. Product disassembly is a vital strategy for industrial recycling and remanufacturing which generates the desired parts and/or subassemblies by means of separation of a product into its elements. This article presents the appropriate methods for modeling planning and leveling the disassembly process of a cam-operated rotary switch assembly. The methodology involves disassembly modeling using a graphical approach. Disassembly process planning has been done using reverse assembly approach. Disassembly leveling has been done to maintain profitability and environmental features at a desired level. An optimal disassembly sequence has been derived using disassembly leveling. The resultant cost of disassembly for reusable components has been computed. The article presents a unique contribution to the field of designing for disassembly from the perspective of rotary switches.     

复杂产品并行拆解建模及规划方法研究

为提高复杂产品并行拆解的效率,提出了一种针对复杂产品的并行拆解建模及规划方法。通过构建拆解约束图确定零件之间的连接关系,利用传递闭包算法进行聚类分析,将产品分解为若干个组件的集合。提取组件与组件之间的连接零件集合,利用人工蜂群算法对连接零件集合以及每个组件分别进行拆解规划,从而得到复杂产品的并行拆解模型及规划序列。以摩托车发动机的并行拆解为例,对该方法进行了验证,结果表明该方法能有效地实现复杂产品的并行拆解,提高复杂产品的拆解并行度和拆解效率。     

An effective integration approach toward assembly sequence planning and evaluation

An integration strategy for assembly sequence planning and sequence scheme evaluation is proposed. This strategy can be used to plan a reasonable assembly sequence, to optimize a sequence scheme, and to predict whether a collision will occur between the assembly tool and assembled components by considering factors like target components and assembly resources. A hybrid method is presented for assembly sequence modeling that combines human-computer interactive operations to manually build a hierarchical assembly sequence main model and a hybrid graph method to automatically generate sub-assembly sequence schemes of the main model. An optimization algorithm based on time-cost is introduced to handle a best candidate components selection. This relieves the problem of limited capability found when handling large size assembly models with traditional methods. The essential issues involved in system implementation are discussed as well; these include a representation method for the assembly consequence model, an optimization model of assembly sequence planning, and an object-oriented system architecture model employed with multi-agent technology for visually evaluating the assembling process. This system, KM computer-aided assembly process planning, KMCAAPP, has been developed on the basis of our previous work, KMCAD3; KMCAAPP uses the presented approach. KMCAAPP can be integrated with CAD model from KMCAD3D. A case study shows that the presented approach can use large CAD assembly models and delivers a feasible and effective way to integrate the assembly sequence planning process with scheme evaluation by visually evaluating the assembling process. This allows the identification of design errors in a timely manner and mitigates economic loss.     

虚拟现实环境下交互式船舶装配序列规划研究

针对传统装配序列规划方法解空间大、模型简单的问题,提出了应用虚拟现实技术解决船舶装配序列规划问题的方法。该方法分为虚拟拆卸和方案评价两个阶段,分析了虚拟装配平台上进行虚拟拆卸的基本流程和关键技术——虚拟环境下的实体模型表达和基于装配约束的运动导航。建立了船舶装配序列评价模型,确定了零件重量、装配时间、装配稳定性和装配过程难度等面向手工装配的评价指标。最后,用某船舶机舱区域的规划实例进行了验证,结果表明该方法生成的装配序列对实际船舶装配生产具有指导作用。     

基于工程语义信息的拆卸序列规划算法研究

为了解决拆卸序列规划理论算法存在的求解空间过大的问题,提出一种基于工程语义信息的规划算法.该算法借助装配约束条件、拆卸干涉状况等工程信息,实施产品拆卸顺序生成和路径推理,直接排除从工程角度不可能的拆卸序列,达到缩减求解空间的目的.保证了算法同工程实际的一致性,提高了其实际应用和软件编程能力.     

基于分层结构的拆卸序列规划研究

产品能否方便拆卸直接影响到产品的可回收性。拆卸序列规划是面向拆卸的绿色设计关键技术。通过与无向图的比较，提出了一种新的层次结构理论模型，给出了生成层次结构模型的方法和拆卸序列规划的生成规则。这种模型更接近拆卸的实际情况，大大提高了计算效率，也为拆卸路径的干涉检查减少了工作量。