基于混合遗传算法的制造伙伴类型选择.pdfVIP

基于混合 遗传算法 的制 造伙伴类 型选择 ★ 口 董朝阳 口 孙树栋 摘 要：针对制造秋伴类型选择问题，基于成组技术思想建立了制造特征分类编码系统来描述制造要求及制造能 力，并讨论了针对制造特征编码，使用BP神经网络来实现制造伙伴的制造能力评估，最后利用混合遗传算法来优化神经 网络结构并改进其学习算法。 关键词：制造伙伴类型选择 成组技术 神经网络 混合遗传算法 中图分类号：TH166 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2006)02—0046—04 网络化制造是 当前最具潜力 的制造模 式 ，实现 网 位码表示制造特征 。其 中生产批量包括单件 、中小批及 络化制造 的关键技术之一就是从众 多 的网上制造 资源 大批大量等 ，加工类型包括机加工 、热处理 、焊接等 ，加 中选择 出符合制造 约束条件 的最优制造伙伴 。针x-,J-具 工方法包括车 、铣 、刨 、磨 、线切割 、电火花等 。 体 的加工任务 ，制造伙伴选择涉及众多的技术 因素 、非 利用上述分类 编码 系统 ，一方面可描述零件加工 技术 因素 、定性 因素 以及 定量 因素 ，从而成为复杂而亟 任务 的制造要求 ：零件加 工任务用制造路线来描述 ，制 待解决 的 问题 【】1。本文提 出了分级处理 的制造伙伴选 造路线可 以分为若干个 (最少一 个)逻辑制造单元 ，每 择 ，即将该 问题分为制造伙伴类 型选择和制造路线优 一 个逻辑制造单元对应一个编码 ．从而将制造要求转 化两个 阶段 ：在制造伙伴类 型选择 阶段 主要考虑技术 化为编码 的集合 。另一方 面 ，可 以根据该分类编码系统 因素和定性 因素 ，即根据加工任务 的具体要求 以及各 及各制造伙伴可加工 的零件类 别 、几何形状 、尺寸范 制造伙伴 的制造能力 ，选择 出符合加工要求 的制造伙 围 、材料 、精度范 围、生产批量 、加工类型、加工方法等 ， 伴 ，从而大大减少了制造路线优化 的求解空间；在制造 为各制造伙伴建立其制造能力特征矩阵族 。有 了基于 路线优化阶段则主要针对非技术 因素和定量 因素 ，通 同一分类编码系统 的制造要求编码 和制造能力特征矩 过综合考虑符合加工要求 的各制造伙伴 的信誉度 、加 阵族 ，就将制造要 求和制造 能力 之 间的匹配转化为制 工 时 间、加工成本 、加工质量 、各制造伙伴之 问的运输 造要求编码 和制造能力特征矩阵族 之 间的匹配 ，从而 时间及运输成本等 因素 ，优选 出整体最优 的制造路线 。 将复杂 的定性 问题转变为可编程 实现 的定量 问题 。 限于篇幅 ，本文对制造路线优化不作讨论 ，下面仅~-,j-制 (2)基于制造 能力 的制造伙伴 类型选择步骤 造伙 伴类 型的选 择进 行详 细 的讨论 。 ①根据分类编码 系统及各 制造伙伴 的可加工范 围，为每个制造伙伴建立制造能力特征矩阵族 ； Ⅱ 基于成组技术建立制造特征分类编码系统 ② 根据分类编码 系统 ，为制造路线 的每个逻辑制 (1)制造特征分类编码 系统 为 了能够根据加工 造 单 元进行 编码 ； 任务的制造要求和制造伙伴 的制造能力进行制造伙伴 ③调用各制造伙伴 的制造能力特征矩阵族并与待 类 型选择 ，首先要将其 中所涉及 的技术 因素和定性 因 匹配 的制造要求编码进行匹配 ，将 匹配成功 的制造要 素转化为计算机可处理 的形式 ，本文利用成组技术建 求编码加入到该制造伙伴 的可加工编码集合 中； 立描述制造特征 的分类 编码 系统 ，使得可利用 同一编 ④检查制造路线 中是否还有待匹配 的 LMU编码 ， 码 系统来描述加工任务 的制造要求及制造伙伴 的制造 有则返回③ ，