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面 向柔性装配系统的装配序列规划 口 阎树田1,2 口 崔庆成 口 郭 波 1．兰州理工大学 数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室 兰州 730050 2．兰州理工大学 机电工程学院 兰州 730050 摘 要：根据先进制造技术发展的特点，针对柔性装配技术中装配序列的规划问题，分析当前方法的不足。提 出用建 立装配体的网络关系模型的方法，再根据AND／OR图规划出所有有效的装配路径，并结合人工神经网络技术加以解决。 关键词：装配顺序规划 层次网络模型 人工神经网络 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2010)05—0007—03 柔 性装 配技术 是柔 性 制造技 术 的两 大组 成部 分之 质上是一个 NP组合 优化 问题 ，当产 品中零件数 目很 一 。 近年来 ，柔性装配 系统 (FlexibleAssemblySystem， 大 时，将会 出现装配序 列组合爆炸 的问题 ，这类求解方 FAS)已成为 现代 制 造业 发 展 的重 要标 志 ，它 的研 究和 法 的求 解难 度 较 大 ，一般 只能处 理零 件 数 目小 于 20的 应用程度一定意义上代表 了一个 国家 的高科技和制造 产 品[21。 业水平…。柔 性装 配系统是针对 当今制 造业小批量 多 品 本 文介 绍 一种改进 的装 配序 列规划 方 法 ，它将产 种生产特点而发展起来 的一种新生产模式 ，它使企业 以 品根据功能和部件构成进行合理划分，建立合理 的模 最短 的时间适应产 品的装配，大大提高 了企业 的灵活性 型 ，根据产 品装配数据库 中的约束条件 ，应用神经 网络 和适应性 。满足 了市场需求 的快速多变和不确定 。 寻找 出最优 的装 配顺序 。 装 配 序 列规 划 (AssemblySequencePlanning，ASP) 1 装配模型的建立 的 目标是生成可行且尽可 能优化 的装配序列 ，是柔性 装 配 系统设计 的重要 组成 部分 。传统 意义 上 ，装 配 规划 对 某 一 具体 的产 品装 配 序列进 行 规划 ，首先要 有 的主要 目的就是根据产 品的几何与资源 约束 决定其装 规划 的产 品装配模 型 。生产商根据客户 的需求设计产 配顺序 。装配序列规划 的研 究 内容涉及产 品建模 、约束 品的功能 。设计人员根据客户 的实际需求 ，使用质量功 知识表达和获取 、有效装配顺序 的生成及表达 、最佳装 能配置 ，对用户 的需求进行分解 、细化 ，形成一项一项 配顺序 的评价及选择 。装配序 列规划是设计柔性装配 单一 的可 由零部件来实现 的功能 ，该过程是一个逐步 系 统 的基 础 ，它对 FAS设 备选 型 、系 统布 局 、物 流 规 分解过程 ，最终将用户 的功能需求转变为产 品的功能 划 、生产 系统设计 与规划 都有 较 大影 响，决定 了产 品准 配 置 。这 种 功能分解法 可用 树 图法来 表示 ，如 图1所示 。 装 配系统 的特性 、装 配 的难 度 、产 品的总成本等 。 产 品是零部件装配后 的装配体 ，产 品的总功能是 目前 的装配序列规划是根据 约束条件推理生成可 零部件 的装配体所 实现 的，而子功能 、功能元则是 由零 行装配序列 ，然后再进行优选 (约束推理法 、拆分法 、基 部件 的功能来实现 的，所 以，对应功能树应该有一个产 于知识和事例 的方法等)。但产 品装配序 列规划 问题本 品的结构树与功能树映射 。产 品的结构树如 图2所示 。 收稿 日期：2009年l2月