基于多维度分析的制造资源集成与共享

为满足网络化制造对制造资源的特殊需求,参考航空工业标准,从生命周期、应用视图和聚合粒度3个方面对制造资源进行多维度分析。利用国际万维网联盟推荐的资源描述方法,对多维度制造资源模型进行了基于网络本体语言的形式化描述,并通过斯坦福大学的本体建模工具构建了制造资源多层次、多视图、全生命周期的网络本体模型。最后,通过惠普语义网络实验室的本体接口函数,完成了制造资源网络本体语言文件与关系型数据库相互转换,实现了网络环境下制造资源工程数据及时有效的共享。

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XML Schema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。

面向工业造型设计的产品设计定位方法研究

针对传统的设计定位对市场、用户等人文因素不能量化处理,需求分析结果不能满足后续工业造型设计要求,该文综合决策论方法、设计风格的语义描述方法,在产品设计定位中融入用户偏好等心理因素,以及市场变化等动态因素,以基于市场调查的市场细分的目标市场从上向下驱动和基于用户数据库的自下而上的数据驱动方式结合的方式,使产品市场定位更为准确、实用,后续设计所需的产品描述更为完备。同时根据该方法,构建了相应的软件系统,为更系统地将设计学方法知识与计算机系统结合,创造实用的CAID系统创造了条件。

基于XML的制造资源集成平台研究及实现

首先介绍了制造资源集成平台的工程背景,为了解决工程中存在的“信息孤岛”现象,提出基于XML文件的企业制造资源集成平台的设计,分别对基于XML文件的制造资源信息中性文件生成器及基于XML文件的制造资源信息中性文件解析器的具体实现进行了分析和探讨。

用多Agent系统实现分布的制造资源集成(待续)

利用外部资源的制造模式越来越广泛 ,制造业企业面临着快速变化和发展的市场机遇 ,必须缩短产品开发周期和成本以保持竞争优势。通过计算机网络实现对全球分布的制造资源的快速利用是企业的必然选择。本文提出基于多Agent系统的制造资源集成框架 ,通过建立一个集成制造环境 ,以实现制造资源的有效利用和配置 ,实现的框架可用为企业集成的平台 。

基于Web Service的网络化制造应用系统集成

网络化制造过程中联盟企业间应用系统的集成是数字化制造的一个关键问题,其主要困难是如何解决集成时各应用系统开发语言、运行平台、协议以及数据结构的差异。针对该问题,通过对网络化制造过程中应用系统的集成分析,进行了基于WebSer-vice的网络化制造应用系统集成模型和实现方法研究。

基于制造资源集成平台的异构资源信息集成

在对制造资源分析的基础上,提出了两种制造资源异构信息集成方法,即基于XML的制造资源信息集成和基于视图的制造资源信息集成,并通过实例介绍了其工作原理和工作过程。最后给出了集成平台的软件实现体系和主要功能,并构建了制造资源集成平台。

均匀液滴沉积制造中液滴电量检测系统的设计与实现

研究一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的液滴电量实时检测系统,提出了通过检测液滴产生频率以及液滴流在系统回路产生的电流而计算单个液滴平均电量的方法。利用超高速集成电路硬件描述语言(very high speed integrated circuit hardware description language,VHDL)设计数字频率计以及A/D变换器,可以实现单个液滴电量的检测;利用自行研制的液滴检测系统进行实验,能够精确地检测充电液滴的带电量,得到不同频率下充电电压与液滴充电电量的相互关系,从而为液滴精确充电提供了依据,并可为均匀液滴喷射沉积制造的制件成型精度奠定基础。

异地协同制造资源优化配置过程模型及实现

针对复杂零件异地协同制造的资源优化配置问题,提出敏捷加工路线的概念,建立以工艺流程为核心的制造资源优化配置概念模型和过程模型。将制造资源优化配置问题归结为逻辑制造单元—物理制造单元映射、物理制造单元排序筛选和敏捷加工路线的优化生成三过程,并分别给出了其实现方法。最后,论述了网络化制造资源优化配置平台的构建,并应用于某型号发动机叶片协同制造,验证了优化配置过程模型的可行性和实用性。

钛合金整体结构件高效插铣工艺实验研究

针对钛合金整体结构件粗加工的插铣和侧铣工艺,从切削力、切削稳定性、切削温度等方面进行了切削实验和分析对比。实验结果表明,在相同切除率条件下,插铣的轴向切削力略大于侧铣的轴向切削力,而插铣作用力仅为侧铣的1/3;随着切削深度的增加,插铣刀具的振动比侧铣刀具的振动小,且切削过程稳定;插铣的切削温度要比侧铣的切削温度低。最后,以TC4钛合金整体叶盘通道开槽为例,进行了插铣验证。验证结果表明,插铣切削过程稳定,效率比侧铣提高了近1倍,刀具成本仅为侧铣的13%。

网络制造环境下面向复杂零件的协同制造链研究

为了实现网络制造环境下制造资源的共享与优化配置,提出了面向复杂零件的协同制造链的概念,分析了协同制造链的特点。通过对某航空发动机关键零件制造过程的分析,详细论述了协同制造链的生成与演化过程,提出了一种基于蚂蚁算法的组合优化求解策略,有效地解决了协同制造链优化配置问题。最后,基于网络协同制造平台实现了协同制造链的构建与运行。

基于遗传算法的制造网格资源调度方法研究

为有效地解决制造网格中的资源调度问题,提出了以任务流程时间、加工质量、流程成本和服务质量为目标的多目标优化数学模型。基于多目标优化数学模型,结合用户对目标权重的要求,设计了基于遗传算法的制造网格资源调度过程。同时,设计了基于影响度因子的相对适应度函数来消除目标非标准化误差。以一个复杂零件加工过程的资源优化调度为算例,验证了多目标优化算法的有效性。

面向复杂零件协同制造的资源优化配置技术研究

面向复杂零件的异地协同制造,提出依据工艺流程进行制造任务分解,研究了以工艺流程为核心的逻辑制造单元(LMU)和逻辑加工路线(LMP)设计,有效利用LMP和LMU描述针对复杂零件的协同制造任务。对复杂零件异地协同制造的制造资源优化配置问题进行了数学分析和描述,阐述了问题的目标与约束条件,将资源优化配置问题归结为多目标优化问题,利用遗传算法进行求解,并进行了应用实例分析,证明了采用制造资源优化配置方法可以有效解决复杂零件网络化异地协同制造的资源优化配置问题。

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。

面向航空发动机叶片的可制造性评价方法

详细分析了航空发动机叶片零件可制造性,研究建立了面向可制造性评价的叶片零件信息模型和制造资源能力信息模型。提出了两种可制造性的评价方法:①根据零件信息模型和制造资源能力模型包含的信息,以及信息之间的关系,运用匹配度计算法,判断在该制造资源环境下叶片零件的可制造性;②以叶片零件制造密切相关的各项指标为依据,采用基于层次分析法模糊综合评判的方法对制造叶片的多种设备进行综合评判,从而确定叶片零件的可制造性。通过上述研究方法,对零件的可制造性进行合理的评价和反馈,指导产品设计。

制造网格环境下的资源建模研究

资源建模是制造网格中资源集成和共享的前提。首先按资源在制造网格中提供的服务类型对其进行了分类,便于对其分类建模。其次提出了由资源层、资源表示层和资源接口层组成的资源层次模型。资源层包括各种物理资源,表示层使用XMLSchema封装资源数据和信息,接口层使用Web服务描述语言(WSDL)定义对资源的访问操作。该模型用于将制造资源封装为网格节点,使得制造资源可以方便地接入网格中网络共享。最后以企业标准件库的封装为实例验证了该模型的有效性。

快速扩散制造环境下制造资源选择技术研究

为解决武器装备变批量生产问题,基于信息技术和网络技术,提出了快速扩散制造问题,并对网络化制造与快速扩散制造进行了差异性比较。从制造成本、时间、质量、服务和能力等方面,将制造资源选择评价指标分为时间性指标、成本性指标、历史性指标、总体性指标、资源状态指标、制造能力指标六大类,并构建了制造资源选择综合评价体系。最后应用层次分析法与灰色关联理论相结合的制造资源选择策略和实现算法,并以某飞机关键复杂零件制造任务为例,介绍了基于灰色关联理论的制造资源快速选择过程与方法。

基于Agent的网络协同设计系统

计算机支持协同设计是目前研究热点之一。结合基于Web和基于Agent的两种不同协同设计模式的优缺点,提 出了一个混合模式的网络协同设计系统。给出了系统结构,就关键技术问题进行了讨论,指出了系统今后的研究方向。

基于Web的协同制造伙伴选择系统的研究与实现

首先介绍了协同制造模式对伙伴选择的需求,然后讨论了协同制造伙伴灰色关联选择模型,其中主要包括灰色关联数学模型建立以及协同制造伙伴选择评价指标体系的构成。本文的另一个研究重点为协同制造伙伴选择系统的分析与设计,运用面向对象思想对系统进行静态分析、动态分析,最后通过实例介绍协同制造伙伴选择系统的关键页面。