外文翻譯-一個(gè)工藝設(shè)計(jì)的制造資源基于聚類的造型方案 中文版.doc

1一個(gè)工藝設(shè)計(jì)的制造資源基于聚類的造型方案抽象工藝規(guī)劃決定了產(chǎn)品如何被制造，因此，它是工藝制造的關(guān)鍵元素之一。計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)的基本難點(diǎn)在于制造的差異背景，復(fù)雜的過(guò)程計(jì)劃。自從過(guò)程計(jì)劃被要求同制造資源在一個(gè)車間，模型的制造方法是計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃最重要的問(wèn)題之一。因此，這個(gè)研究的主要目標(biāo)在于創(chuàng)建一個(gè)工藝設(shè)計(jì)的制造資源基于聚類的造型方案。這造型方案結(jié)合了聚類分析方法和平均法是為了在一個(gè)車間合理劃分并且分類制造資源。該方案提供了一個(gè)搜索機(jī)床的工藝設(shè)計(jì)的策略，尤其針對(duì)機(jī)床的甄拔。最后，給出了一個(gè)適用于描述基于聚類的造型方案的例子。關(guān)鍵詞：過(guò)程計(jì)劃，聚集，相似，計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)1介紹工藝規(guī)劃決定了產(chǎn)品如何被制造,因此，它是在產(chǎn)品的籌備工作中最重要的任務(wù)，也是所有生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)。以往，過(guò)程計(jì)劃活動(dòng)有傳統(tǒng)地經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，它由人類進(jìn)行手動(dòng)過(guò)程規(guī)劃，計(jì)算機(jī)沒(méi)有參與其中。然而，手工工藝規(guī)劃涉及一些問(wèn)題:例如：缺乏有技能的規(guī)劃人員，由于其中的計(jì)劃者判斷和經(jīng)驗(yàn)的可變性導(dǎo)致前后矛盾的進(jìn)程計(jì)劃，計(jì)劃生成的效率低，應(yīng)對(duì)實(shí)際制造環(huán)境的改變，反應(yīng)慢等等。緩和這些問(wèn)題，一個(gè)電腦輔助工具就發(fā)揮作用了。自從在過(guò)程計(jì)劃活動(dòng)中使用電腦的思想被Niebel討論后，在邁向自動(dòng)化過(guò)程規(guī)劃領(lǐng)域做出了顯著的努力，其他早期的關(guān)于自動(dòng)化過(guò)程規(guī)劃的可行性研究被發(fā)現(xiàn)，是SheckandBerra。為了能在電腦上自動(dòng)演示出過(guò)程計(jì)劃或整合CAD/CAPP/CAM，在過(guò)去的幾十年當(dāng)中越來(lái)越多研究者，工程師在CAPP的不同方面奉獻(xiàn)了他們的精力。近年來(lái)，CAPP在計(jì)算機(jī)一體化制造中被當(dāng)作了一個(gè)關(guān)鍵元素。大多數(shù)研究集中在CAPP的一些問(wèn)題:例如：部分特征識(shí)別或萃取，過(guò)程知識(shí)表示，推理過(guò)程以及推理一類的問(wèn)題。這研究在不同程度上提高了差異的知識(shí)表示，將推理運(yùn)用于過(guò)程計(jì)劃中，改善了CAPP系統(tǒng)的性能。所以，所有這些研究加快并且促進(jìn)了自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的研制過(guò)程計(jì)劃。這個(gè)研究的終極目標(biāo)是啟用充分自動(dòng)工藝規(guī)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在發(fā)展CAPP系統(tǒng)中付出了很大努力后有了很大的成果，同時(shí)在現(xiàn)實(shí)的生活環(huán)境中得到了收獲。但是，完全使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)工藝規(guī)劃還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個(gè)實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用。除了這種復(fù)雜的過(guò)程規(guī)劃之外，造成這種情況的主要原因之一是系統(tǒng)的調(diào)查原則和建模方法論CAPP制造資源的缺乏。由于CAPP的基本難點(diǎn)為背景的多樣性和資源的制造工藝設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，建模的CAPP的制造是一個(gè)最基本的隱患。此外，在制造業(yè)的實(shí)際環(huán)境中，一個(gè)主要的困難是在CAPP中如何構(gòu)建制造資源模型，以便使它可以組織好生產(chǎn)設(shè)備。因此，本文的主要目標(biāo)是建立一個(gè)工藝設(shè)計(jì)的制造資源基于聚類的造型方案。然而，大多數(shù)的模型制造方法，都被研究用來(lái)應(yīng)付生產(chǎn)計(jì)劃和控制問(wèn)題或資源分配和釋放所充分利用資源的開(kāi)發(fā)靈活性，等。因此，本研究提出了建模方法并且結(jié)合了32聚類方法平均法，為了在車間合理分區(qū)分類，它是為下一步用數(shù)學(xué)邏輯范式制造資源元模型和資源的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。在本節(jié)的其余部分，這種結(jié)構(gòu)文件已呈現(xiàn)出來(lái)了。第一部分簡(jiǎn)要介紹了工藝設(shè)計(jì)的研究背景和CAPP，并解釋了要求基礎(chǔ)研究進(jìn)入一個(gè)新的利用制造資源的建模方法的原因。第二部分分析了工藝設(shè)計(jì)和制造資源。第三部分介紹了一個(gè)制造資源在車間的基于聚類的造型方案。來(lái)第四部分介紹了制造資源的聚類過(guò)程。第五部分詳細(xì)介紹了一個(gè)應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明聚類過(guò)程。最后，第六部分討論這個(gè)制造資源基于聚類的造型方案所取得的成果。22工藝規(guī)劃和制造資源工藝規(guī)劃，由張等人定義。是在對(duì)一塊零件或裝配生產(chǎn)中，可作為編制詳細(xì)的操作說(shuō)明用來(lái)改造工程設(shè)計(jì)到最后一部分的規(guī)劃或者用來(lái)處理文件，可見(jiàn)，它是一種行為3334。工藝規(guī)劃可能會(huì)在兩種不同條件下運(yùn)用24：一個(gè)是為建立新廠或車間；另一個(gè)是針對(duì)現(xiàn)有的工廠或車間。在前一種情況下，根據(jù)生產(chǎn)需要，它完全可以選擇最合理的機(jī)床。對(duì)于后一種情況，除非要求一些新的設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃，機(jī)床應(yīng)在工廠或車間選擇現(xiàn)有可利用的設(shè)備。這意味著，無(wú)論是哪種情況下，一個(gè)流程規(guī)劃者必須具備必要的關(guān)于在規(guī)劃的過(guò)程中可使用設(shè)備的知識(shí)。然而，加工工藝規(guī)劃，需要各個(gè)方面的關(guān)于資源制造的知識(shí)，它實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，包括了許多不同的任務(wù)33-37。從技術(shù)角度來(lái)看，加工工藝規(guī)劃可能涉及以下幾個(gè)或全部任務(wù)或活動(dòng)24，33-選擇空白-加工工藝的選擇-操作測(cè)序加工-工具的選擇和切削機(jī)床-確定安裝要求-規(guī)劃計(jì)算切削參數(shù)，刀具路徑-加工參數(shù)選擇-生成或CNC數(shù)控零件程序-機(jī)床夾具設(shè)計(jì)但在執(zhí)行工藝規(guī)劃時(shí)，上述活動(dòng)是按照現(xiàn)有計(jì)劃，制造資源在一個(gè)車間的基本功能。另外，這些活動(dòng)是工藝規(guī)劃中主要的隱患和基本的問(wèn)題。因此，顯而易見(jiàn)，該建模方法的制造資源極大地影響著上述職能的過(guò)程規(guī)劃。雖然大量的關(guān)于制造資源的技術(shù)文件已經(jīng)出版，每一個(gè)都涉及這一問(wèn)題的重要方面。其中最重要的目標(biāo)是增強(qiáng)機(jī)器的功能和提高工具機(jī)的生產(chǎn)力，以滿足某些現(xiàn)有的計(jì)劃過(guò)程的要求。從工藝設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，本文的最終目標(biāo)是提供一個(gè)關(guān)于制造資源的建模方法，更確切的說(shuō)，是針對(duì)機(jī)床在車間的情況。此外，還有各種生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化成成品部件的實(shí)例，例如：鑄造，鍛造，焊接，沖壓，成型，機(jī)械加工，熱處理，電鍍，涂料等。在這些過(guò)程當(dāng)中，加工過(guò)程在零件制造中起著重要作用。在一個(gè)零件加工過(guò)程中根據(jù)需要的形狀，尺寸精度和零件表面質(zhì)量，可能會(huì)涉及一些或全部加工方法如下：車，銑，鉆，鏜，鉸孔，磨，拉削，齒輪加工等24。為了確保已完成的零件質(zhì)量，要正確地選擇加工工藝和切削機(jī)床和加工工具，并確定參數(shù)。，因此，一個(gè)適當(dāng)?shù)闹圃熨Y源建模方法，方便了工藝規(guī)劃上述活動(dòng)。在一個(gè)車間的工藝設(shè)計(jì)的制造資源基于聚類的造型方案提出在下面的部分：3一個(gè)基于聚類的造型方案對(duì)一個(gè)車間的生產(chǎn)資源3.1制造資源建模體系結(jié)構(gòu)建模方案（圖1）假設(shè)一個(gè)集的東經(jīng)對(duì)象，它代表的是真正的車間所有生產(chǎn)資源。集合中的每個(gè)對(duì)象的O記為object1，object2,.,和objectN，而每一個(gè)在設(shè)定的對(duì)象時(shí)至少有一個(gè)主要的加工功能。3圖1：一個(gè)制造業(yè)集群為基礎(chǔ)的造型方案資源。例如，鉆床主導(dǎo)作用是鉆井；制造資源建模體系結(jié)構(gòu)包括三個(gè)步驟，如分類，提取和集群，這是圖1所示。這個(gè)過(guò)程包括三個(gè)步驟?，F(xiàn)描述如下：3.2按加工方法分類第一步這些對(duì)象的設(shè)置是根據(jù)上述加工方法，如車，銑，鉆，鏜，鉸孔，磨，拉削，齒輪切割等劃分，這意味著這些分區(qū)對(duì)象為一類，這記做O的K次方，K=1,2,?,S（見(jiàn)圖1）從分類中的類產(chǎn)生的代表如下：4凡是B+C+D=N的自然數(shù)的一個(gè)，對(duì)甲.乙.丙.丁有不同或相同的值，因?yàn)榫唧w的制造資源在不同的車間層3.3提取每個(gè)類的屬性第二步是提取每個(gè)類的共同屬性（如圖所示）由于對(duì)象根據(jù)加工方法分為不同的類別，在同一類的對(duì)象有一些常見(jiàn)的特殊屬性。例如，一個(gè)孔最大鉆孔直徑為一個(gè)所有鉆孔機(jī)常見(jiàn)的重要因素。此外，每提取屬性應(yīng)滿足：-能力常設(shè)過(guò)程-作為主要指標(biāo)之一-具有具體和明確的價(jià)值或價(jià)值域然而，這個(gè)屬性值在不同的對(duì)象之間變化，例如，不同的鉆孔機(jī)就有不同的最大直徑的鉆孔。該類確定上述O的K次方的屬性時(shí)，K=1，2S，是由A的K次方代表