面向柔性装配系统的装配序列规划

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1、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7300502．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

2、—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

3、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

4、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

5、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月结合产品的功能树图和结构树图的特点建立产品参考文献IndustrialProcesses[J]．IEEEControlSystemMagazine，【1】JRi

6、chalet．ModelPredictiveHeuristicControl：Applicationto1988(8)：49—55．IndustrialProcesses[J】．Automatica，1978，15(5)：413—428．【5】沈国良，赵均，钱积新．基于期望响应的预测函数控制参考【2】RRouhani，RKMehra．ModelAlgorithmicControl(MAC)：轨迹自校正方法[J】．化工学报，2008，59(1)：118—125．BasicTheoreticalProperties

7、[J】．Automatica，1982，18(4)：[6】王一晶，左志强．一种新型的广义预测控制快速算法[J】．401—414．模式识别与人工智能，2002，15(3)：295—298．[3】CRCutler，BLRamaker．DynamicMatrixControl—ACom—[7】杨华．广义预测控制的快速算法研究及应用【D】．秦皇岛：puterControlAlgorithm[C]．AmericanAutomaticControl燕山大学，2006．Council，SanFrancisco，1980．△【

8、4】D．W．Clarke．ApplicationofGeneralizedPredictiveControlto(编辑凌云)机械制造48卷第549期2O1O／5的装配体网络层次模型。该模型主要表达装配体中根据装配关系将装配体划分为多个层次的子装配，子装配之下又划分为多个层次子装配。同一层次中的子装配与上一级装配是父子关系，同一层次中的子装配之间是兄弟关系。它不但能表达零部件之问的层次关