绿色制造的一种工艺路线决策模型及其求解算法

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,工艺路线的确定是绿色制造过程中的关键问题之一。基于现有解决工艺路线决策问题的研究成果,建立了一种面向绿色制造的工艺路线决策模型,旨在优化产品制造工艺过程、节约制造过程中的物料和能源的消耗和减少废弃物的排放和污染;并对工艺路线决策的现有算法进行了探讨。针对现有算法的不足,将遗传算法与模拟退火算法相结合对该模型进行求解,并用案例来验证模型的实用性和算法的可行性。     

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。     

绿色产品制造工艺决策技术的研究

主要阐述了绿色产品制造工艺决策技术的理论依据、体系结构和排序步骤,目的是对绿色产品工艺决策过程有一个系统性的认识。     

面向服务的绿色高效铣削优化方法研究

绿色高效是对现代制造业提出的迫切要求,制造服务的理念指明制造业转型升级的重要方向。以数控铣削加工为例,从一个层面研究了以面向服务为核心的绿色高效数控多次进给铣削加工参数优化问题,建立了满足高速铣削稳定性要求,以铣削过程利润与铣削碳排放量为目标的优化模型,应用自适应粒子群算法对模型寻优求解,并与数控切削参数数据库实现信息共享,通过铝合金高速铣削参数优化实例进行了模型验证,表明该寻优模型的泛化能力满足网络环境下复杂制造过程的服务增值需求。最后分析比较了不同优化变量对目标函数的影响趋势并定量计算了目标函数对优化变量的灵敏度值,为服务于企业的绿色高效铣削加工参数选择和工艺制定奠定了理论基础。     

基于云服务的产品决策支持系统模型研究

为了更好地解决复杂产品设计中的决策服务问题,提出一种将云服务、需求驱动和面向服务架构(service oriented architecture,SOA)相结合的决策支持系统。在该决策支持系统中,通过云服务将各类软硬件设计资源和制造能力虚拟化和服务化,利用其富含语义的Web服务,实现决策支持过程中抽象决策过程建模与实际决策服务执行之间的动态映射。另外,为了提高系统的决策能力,在系统层次模型的基础上,提出了决策任务提交及分解模型,论述了模型各模块相互调用协作的运作流程,设计并开发了面向决策支持系统的云服务平台雏形,验证了该方法的可行性。     

绿色产品概念设计中的知识重用

为解决由产品生命周期阶段的延拓及环境因素导入而引起的产品绿色设计实施周期较长及效率低的问题,将知识重用方法引入到绿色产品的概念设计中。对绿色设计单元进行可拓物元表达,建立绿色设计知识的多域多级迭代过程模型;通过K均值聚类方法对绿色设计单元实例进行分类处理,基于功能域、行为域、结构域与绿色设计域映射关系提出绿色设计单元实例检索方法,采用考虑方案主观偏好的不确定多属性效用决策方法优选出绿色属性综合表现最佳的方案。以食品搅拌机的概念设计为例,对所提方法进行了验证与分析。应用实例表明,该设计知识重用方法可以较大幅度的提高绿色产品概念设计的效率。     

核武器产品绿色制造评价模型

构建针对结构、性能、行为复杂产品的绿色评价模型和评价算法是核武器产品绿色制造的关键技术之一。从武器技战术性能目标、经济目标、资源目标、环境目标等几个方面来建立核武器产品的绿色性评价指标体系。考虑评价是在多学科专家协同工作、在全生命周期各阶段、在多目标优化下面向多方案的决策,建立了含目标维、周期维、专家维和方案维的四维评价模型。应用基于知识的多专家协同评价模糊求解算法和依次评价模糊求解算法,建立了基于W eb的绿色评价系统。     

实施绿色制造的综合风险评价

随着工业的发展,工业风险问题日益严重,种类越来越繁杂。由此,在全新的绿色制造模式实施的过程中必然存在着大量不确定的因素和高的风险。在绿色制造方面,由于缺少成功的实例和相关的理论知识,对于需要大量相关样本的以概率表示风险的方法已不适应于绿色制造项目的风险决策。针对这个问题,提出了一种基于模糊多属性决策的方法:建立了三层的层次决策框架模型;给出了模糊多属性决策的方法;然后实例研究表明该决策方法是有效的,层次决策框架模型和模糊多属性决策反映了实施绿色制造项目中的风险特点,实际应用是可行的。     

模糊AHP方法在产品绿色模块化设计中的应用

绿色设计和绿色制造是制造业实施可持续发展的关键技术。在绿色产品设计开发过程中采用模块化技术,易于增加产品的材料相容性、可维护性、可拆卸及可回收性等。总结了模块化方法在产品绿色设计中的应用特点,考虑环境问题应引起的模块,产品实施模块化中应注意考虑的环境目标等;提出了一种应用于离散型机电产品多目标模块化分析的初步框架,对利用模糊图论和ＡＨＰ方法解决机电产品绿色设计决策的多目标、多特征和不确定性做了重点     

模糊综合评判法在绿色工艺方案决策中的应用研究

综合考虑制造过程中的环境影响和资源消耗，对绿色制造中的绿色工艺方案决策进行分析。运用模糊综合评判法建立绿色工艺方案决策的评判模型。决策实例的应用验证了所建模型与所用方法的正确性和适用性，并对进行绿色工艺方案决策的研究具有实际意义。     

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。     

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。     

基于区间数的机械加工工艺方案多目标稳健决策

绿色制造中的工艺方案选择是一个复杂的多目标决策问题。由于机械加工过程存在不确定性,目标值往往不是一个确定的数,而是一个变化区间,所以用区间数表示更加符合实际。为此,提出一种基于区间数的机械加工工艺方案多目标稳健决策方法,首先建立了多目标稳健决策体系;然后结合区间数理论,建立了多目标稳健决策模型;最后以阀体机加工过程的4个不同工艺方案为例,验证了该模型的可行性和实用性。     

生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式研究

在分析当前制造企业产品生命周期管理面临的挑战与现有制造服务模式不足的基础上,针对复杂产品生命周期数据呈现的大数据特性,提出一种生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式,并设计了一种体系构架。以产品生命周期为主线,提出并详细阐述了生命周期大数据驱动的智能制造服务新模式的关键技术体系与实现框架,包括制造和运维动态数据驱动的产品与服务设计、实时多源数据驱动的生产过程分析与优化、面向服务的运维数据故障演化分析与预测等。通过上述体系构架及关键技术的实施,可有效促进生命周期各阶段数据和知识的集成应用,进而构建一种产品设计闭环创新、生产过程实时优化、运维服务动态预测的产品生命周期管理与运作机制,以提升全制造流程和全生命周期管理的智能决策能力。所提体系和框架可为生命周期大数据驱动的智能制造服务研究和应用提供一种参考模型。     

公理性设计在绿色工艺选择中的应用

绿色工艺是获得绿色产品的重要环节,其目的是通过选择合理的工艺设备、加工方法等使得产品在制造中能节省资源和能源,实现环境保护和劳动保护。在深入分析产品制造工艺特性的基础上提出了绿色工艺评价的３条准则,并通过实例阐述了如何应用公理性设计对制造工艺中有关技术、经济和环境协调性等方面的信息进行处理,并作出设计决策。     

机械制造过程中绿色制造技术应用

对我国机械制造过程中绿色制造技术的应用进行有效的研究。通过对绿色制造相关概念以及绿色制造技术的主要模式进行有效的分析,从而进一步对绿色制造技术在机械生产中的应用进行了详细的研究。随着我国制造业的发展进程不断加快,制造业对社会上造成的污染比较严重,所以就目前而言,很多制造业提倡以绿色环保为制造的理念,从而进一步使得我国机械制造技术慢慢的向绿色制造与设计方面转型,从而营造出以中相对比较环保的制造环境,进一步减少我国在城市建设中带来的污染。绿色制造技术在机械制造过程中主要包含以下几个方面:合理使用绿色材料对机械产品进行制造、使用绿色方法对机械产品进行设计、使用绿色制造工艺对机械产品进行生产、使用合理的绿色处理方法降低环境污染等。     

绿色制造中刀具选择决策方案的模糊综合评价

绿色制造是目前制造业研究的热点问题之一。刀具的合理选择是提高切削加工的绿色化程度的重要途径之一。现已建立了一种集时间、品质、成本、能源消耗和环境影响等五大决策目标的面向绿色制造的刀具选择数学模型及评价体系;采用了模糊综合评价方法对模型进行了求解;结合选择一个面向绿色制造的齿轮滚刀的例子,对该决策模型的应用和求解进行了说明。     

[数据驱动的智能服务]数据驱动的复杂产品智能服务技术与应用

随着传感器、数据采集装置和其他具备感知能力的模块在复杂产品服务运行阶段的应用,复杂产品运维系统的数字化和智能化程度越来越高,具有实时、多源、异构、海量等特性的数据成为提高复杂产品系统可靠和低成本运行的决策依据,数字孪生技术提供了一种有效途径。介绍了数据驱动的复杂产品智能服务研究进展;分析了数据驱动的智能服务基本特征与框架模型;提出了数据驱动的复杂产品智能服务方法,主要包括面向服务的复杂产品建模与仿真方法、数据驱动的服务需求获取与精准分析预测方法、基于数字孪生的设备故障识别与动态性能预测方法、数据驱动的装备视情维修与备件库存联合多目标决策优化方法、基于数字孪生的复杂产品辅助维修技术、多要素协同的复杂装备能效精准分析预测方法、基于数据挖掘的复杂产品运行优化控制方法等;给出了智能服务系统的应用案例。所提出的框架和方法可为现代制造服务的智能化转型升级提供参考。     

面向绿色制造的切削用量优化选择研究

在绿色制造中,切削用量的合理选择是关键因素,是提高产品绿色性能的有效手段。传统的切削用量选择往往依靠工人经验、切削试验或是查阅手册,这显然不符合绿色制造的要求。针对面向绿色制造的切削用量选择问题,本文综合考虑了加工时间(T)、生产成本(C)、资源消耗(R)、环境影响(E)四大目标,建立和分析了切削用量选择的决策模型和选择模型。采取模糊层次分析法和灰色关联分析法相结合对模型进行求解,同时以阶梯轴在加工过程中的切削用量选择为例,说明该优化模型的可行性。