基于隐性势场法的制造单元构建技术

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1、第44卷第6期2012年12月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics基于隐性势场法的制造单元构建技术顾文斌1’2唐敦兵1郑垄1裴文祥(1．南京航空航天大学机电学院，南京，210016；2．河海大学机电学院，常州，213022)V01．44No．6Dec．2012摘要：为了使制造企业能够根据市场需求快速调整组织制造资源，简化生产调度过程，提高生产调度质量，提出了一种基于隐性势场的制造单元构建算法。在满足约束的前提下，建立了以最小加工成本和

2、最优单元负栽均衡为目标的基于隐性势场的制造单元构建模型，给出了制造单元的构建方法，并构造了基于隐性势场的设备关联矩阵模型和任务关联矩阵模型。该算法具有模型简单、设计变量少等优点。通过具体实例，验证了该方法的有效性和可行性。关键词：隐性势场算法；关联矩阵；制造单元；单元构建中图分类号：THl65文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)06—0862—07FormationTechnologyforManufacturingCellsUsingPotentialFieldGuWenbinl“，TangDunbi

3、n91，ZhengKunl，PeiWenxian91(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HohaiUniversity，Changzhou，213022，China)Abstract：Toadjustmanufacturingresourcesr

4、apidlyaccordingtothemarketdemand，simplifyproduc—tionschedulingprocessandimproveschedulingquality，amanufacturingresourceorganizationmodelbasedonpotentiaIfieldconceptisproposed．Undertheconditionofconstraintssatisfaction，themathe—maticalmodelwiththeminimumproducingc

5、ostandoptimalloadbalanceasthegoalsisestablishedbasedonpotentialfieldconcept．Then。theconjunctionmatrixmodelofmachinesandtheconjunctionmatrixmodelofmachiningroutesbasedonpotentialfieldconceptareestablised．Theconcretestepsofthisproposedalgorithmaregiven．Thealgorithm

6、hastheadvantagesofsimplemodelandlessdesignvariables．Finally，anexampleisgiventodemonstratethevalidityandfeasibilityoftheproposedalgo—rithm．Keywords：potentialfieldalgorithm；conjunctionmatrix；manufacturingcell；cellformation市场竞争日益激烈，消费者对于产品的个性化和多样化要求日益增加，导致产品更新速度不断加快

7、，生产周期不断缩短。这些新特征迫使企业急需能够快速、敏捷、柔性地响应新产品的开发及满足市场需求的新型制造系统模式，使其具有快速重组和响应的能力以便适应不断变化的市场需求，敏捷制造系统(Agilemanufacturingsystem，AMS)为解决上述问题提供了有效的解决途径[1]。而制造单元则是敏捷制造实施的基础，一个敏捷制造单元(Agilemanufacturingcell，AMC)就是一组根据具体生产任务的需要快速组合的资源配置，从而把单件、小批量生产转换为批量生产，在保持生产柔基金项目：国家自然科学基金(5117

8、5262)资助项目；高等学校博士学科点专项科研基金(20093218110020)资助项目；南京航空航天大学博士学位论文创新与创优基金(BCXJl0—09)资助项目。收稿日期：2011—11—15；修订日期：2011-12—14通讯作者：唐敦兵，男，教授，博士生导师，1972年出生，E—mail：d．tang@nua