产品定制协同制造资源优化配置

为实现产品定制协同生产模式下各种制造资源的优化选择与配置,提出产品定制协同制造资源优化配置的双层规划求解方案。在对产品定制协同制造资源配置过程进行分析的基础上,给出客户满意度及企业定制经济效益的定义和计算公式,构建了产品定制资源优化配置的双层规划数学模型;提出一种嵌入双层迭代规则的混合遗传算法对产品定制资源优化配置双层规划模型进行求解。以某5MW风机产品客户定制加工订单为例,验证了所提资源优化配置双层规划模型的可行性及其混合遗传算法的有效性。     

面向大批量定制的用户需求协同配置思想及其应用

面向大批量定制的设计(DFMC)是大批量定制研究和实施的关键技术之一。现有的DFMC模式的重要特点之一在于产品的设计和制造会受到用户订单的极大限制,从而使得企业的制造属性难以实现优化。为此提出了面向大批量定制的用户需求协同配置思想。其内涵在于用户需求参数与企业的产品设计、制造以及生产经营等参数具有密切关系,而用户需求通常都具有相当的变动范围。因此,通过用户与企业集成以及协调用户需求参数与企业的制造参数,就可以实现各参数的综合优化,从而提高用户满意度和企业效益。建立了用户需求协同配置的多目标优化模型,提出了网络化运行模式及一种实现方案。通过工程应用实例说明了用户需求协同配置的成功应用。     

基于自适应蚁群算法的协同制造项目资源优化配置

为探索更高效的协同制造资源优化配置算法,提出了基于自适应蚁群算法的求解方法。针对零件的特定工艺线路,建立了以时间、成本和质量为目标的制造资源优化配置模型,设计了模型求解的自适应蚁群算法,并给出具体算例,验证了算法的可行性和有效性。     

面向协同产品开发链的集成产品信息建模研究

协同产品开发链是大批量定制环境下的分布式产品开发网络。当前许多产品建模方法没有考虑到当前大批量定制的生产环境以及协同产品开发过程对产品模型的要求,具有一定的局限性。为此介绍了协同产品开发链及其工作模式,并对当前的主要产品建模技术进行了回顾,分析了协同产品开发链的内涵及其对产品模型的要求。产品开发链成员之间进行协同开发的关键是产品配置模型,讨论了面向协同开发的集成产品信息模型及模型的主要内容,并分析了产品配置模型在开发链产品模型中的作用,此外还介绍了集成产品模型的功能结构和逻辑结构。     

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。     

面向协同产品开发链的集成产品信息建模研究

协同产品开发链是大批量定制环境下的分布式产品开发网络。当前许多产品建模方法没有考虑到当前大批量定制的生产环境以及协同产品开发过程对产品模型的要求，具有一定的局限性。为此介绍了协同产品开发链及其工作模式，并对当前的主要产品建模技术进行了回顾，分析了协同产品开发链的内涵及其对产品模型的要求。产品开发链成员之间进行协同开发的关键是产品配置模型，讨论了面向协同开发的集成产品信息模型及模型的主要内容，并分析了产品配置模型在开发链产品模型中的作用，此外还介绍了集成产品模型的功能结构和逻辑结构。     

基于本体论和知识规则的大批量定制配置设计技术研究

在分析大批量定制模式下配置设计知识的基础上，规划面向产品族的配置设计本体、知识域及其属性，提出基于面向对象思想的产品配置设计模块。定义配置设计规则用于过程推理和配置知识演变，着重探讨了配置设计求解策略和实现算法。以配置设计知识模板为向导，实现配置设计方法的形式化表达，配置优化应遵循的原则。结合项目给出大批量定制配置设计的应用实例。     

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。     

云制造环境下的制造资源优化配置研究

为有效地对云端服务资源进行优化配置以降低制造服务成本,在云制造资源优化配置问题进行形式化描述的基础上,考虑物料流和信息流对时间和成本的实际影响,构建了以成本和时间最小化、质量最优化为目标的资源优化配置模型,并采用最大继承法对资源配置模型进行求解,计算结果表明了该模型和算法的有效性。通过与现存算法进行比较,验证了该模型及算法的稳定性和可行性。     

基于FAHP和改进蚁群算法的网络化制造资源链构建研究

网络化制造资源集成共享与优化配置主要包括协同制造总任务的分解、单任务驱动的制造资源的评价选择、时序约束关联单任务链驱动制造资源链的构建三个阶段。首先根据协同制造总任务分解的特点,提出了跨组织协同制造任务分解过程模型和相应的分解算法。然后提出了单任务约束驱动网络化制造资源评价指标体系与评价算法,在此基础上对单任务驱动检索的候选资源集,提出了基于改进蚁群算法的时序约束关联单任务链驱动网络化制造资源服务链构建模型与算法。最后通过仿真算例说明了研究成果的有效性。     

云制造环境下基于双层规划的资源优化配置方法

为解决云制造环境下的制造资源优化配置问题,在深入分析云制造的运行模式和制造资源配置过程的基础上,充分考虑云制造环境下制造服务过程中的不确定因素以及制造任务需求方和云制造服务平台运营方的利益,提出包括服务质量指标和柔性指标的云制造资源服务组合评价指标体系,建立了云制造环境下的制造资源优化配置双层规划模型,并采用改进的进化多目标优化算法对模型进行求解,实验结果表明了该模型和算法的可行性和有效性。     

产品定制协同开发任务分配多目标优化

针对目前产品定制协同开发任务分配较少考虑任务适合度与任务协调效率的问题,分析并提出产品定制协同开发任务分配策略;给出了任务适合度、任务协调效率的定义及其相应的计算方法,并在此基础上构建了产品定制协同开发任务分配多目标优化数学模型;提出一种产品定制协同开发任务分配自适应遗传求解算法。以某5MW风机产品协同开发项目为实例,验证了所提任务分配模型的正确性及其求解算法的可行性与有效性。     

面向用户多品种定制的分布式供应链调度

针对云制造面向分布式供应链环境中的多品种定制问题,提出一种多目标生产运输优化调度模型和基于改进混合蛙跳算法的求解方法。该模型考虑供应链中的制造/供应两阶段,以及不同企业间的运输时间和成本,得到成本最小、时间最短、生产空闲率最小、订单延迟最小的调度方案。同时,该算法重新定义原有算法的核心操作算子以适应离散调度问题求解,并结合模拟退火和极值优化算法的特性,进一步改进离散域的混合蛙跳算法的局部搜索性能。通过项目调度标准测试集验证了该改进算法的性能,并以6个品种定制需求为案例,验证了所提模型与算法的有效性。     

基于VS-ABC的定制产品云服务选择策略

针对制造业从生产型转变为服务型给新时代制造业带来的影响,分析了定制产品在云制造环境下给企业带来的制造资源不足问题,提出了面对多个复杂制造任务的多服务组合形式,以提高制造服务资源利用率。建立了以时间、成本、能耗、可靠性、可用性5个因素为属性指标的服务质量(Quality of Service, QoS)评价模型,再引入一种基于涡流搜索算法(Vortex Search algorithm, VS)和人工蜂群算法(Artificial Bee Colony algorithm, ABC)的混合搜索算法,给出了该算法与优化问题的映射关系,在全局搜索中实现局部搜索,确保了问题求解的寻优精度。以汽车个性化定制生产任务为例,验证了优化模型的有效性和VS-ABC算法可行性。结果表明,与传统涡流搜索算法、人工蜂群算法相比,VS-ABC算法具有更快收敛速度和适用性。     

云制造环境下基于非合作博弈的资源优化配置方法

针对云制造环境下无需求偏好的制造资源优化配置问题,在充分考虑制造服务需求方和云制造服务平台运营方利益的基础上,利用博弈论调和与解决冲突的特点,将制造资源优化配置多目标优化问题转化为非合作博弈问题,分别以制造服务需求方和云制造服务平台运营方作为博弈方,以服务质量指标和柔性指标多目标优化函数作为博弈双方的收益函数,建立了云制造环境下的制造资源优化配置非合作博弈决策模型,并采用改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法对模型进行求解,实验结果表明了该模型和算法的可行性和有效性。     

集成环境下大批量定制的产品配置设计技术及其应用

提出了大批量定制的广义需求分类与多模式需求模型，给出了大批量定制的产品模块准配置与零件相似配置方法和大批量定制的功能单元配置与优化方法，结合浙江巨人电梯有限公司电梯产品的配置设计，开发了集成环境下大批量定制的产品配置集成设计系统，得到了较好的应用。     

柔性制造车间设备产能配置与布局集成优化

为解决因设备产能配置过程中常忽略后期对其布局影响的问题,针对设备配置与设备布局展开协同优化。基于柔性制造车间零件工艺路径可选、不同加工零件采用不同的搬运设备和搬运批量的特点,考虑规划期内待加工零件的产能需求约束,以最小化设备购置成本和物料搬运成本为目标,建立柔性制造车间设备产能配置与布局集成优化模型。采用免疫遗传算法对该模型优化求解。为了保证算法的搜索效率和种群多样性,引入抗体浓度计算来强化个体间的交流,同时通过免疫记忆机制避免最优个体丢失和被破坏,确保算法的全局搜索能力。通过算例,将集成优化模型结果与设备产能配置、设备布局分开优化的结果进行对比,验证了集成优化模型和算法的有效性。     

区域性企业动态联盟制造资源建模方法研究

将资源约束顶层基本骨架作为区域制造协同链各层次自顶向下信息传递的纽带和桥梁.根据能力、时间、成本、质量、服务等约束在区域内合理选择制造协同链的各加工环节,使企业动态联盟制造资源配置得到优化.以支持制造协同链优化配置和区域制造资源的重组过程,为区域制造资源的优化配置提供新的途径和有益的探索.     

基于相似实例的板构件产品配置方法

为满足大批量定制生产板、框类产品的需要,分析了该类产品的相似特征,提出了板构件产品的配置模型。通过加权欧氏距离的聚类算法来计算历史实例和待求目标产品间的相似度,进而解决配置过程中相似实例的提取问题,采用配置知识库来优化配置结果,实现了基于相似实例的板构件产品配置方法。以起重机主梁产品的配置设计为例,说明了该方法的实用性。     

基于混合蚁群算法的动态产品配置求解方法研究

针对大规模定制生产模式下产品配置求解的特点,提出一种基于混合蚁群算法的产品配置求解方法。该方法将配置过程分为两层,首先采用模糊综合评判法等技术构建过滤器,以缩小配置空间和建立合理的配置空间逻辑结构;进而基于蚁群优化配置算法,实现产品的优化配置。最后给出了自吸泵产品配置求解的应用实例。