1　敏捷制造中的信息需求及其資源建模 

　　為了進行變異式(Variant)和創(chuàng)成式(Generative)產(chǎn)品評價和盟員選擇，需要3種類型的數(shù)據(jù)：①產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)仰税；②制造方法數(shù)據(jù)构资；③制造資源數(shù)據(jù)。

　　與此3種數(shù)據(jù)相對應(yīng)陨簇，需要建立相應(yīng)的信息模型對數(shù)據(jù)進行管理吐绵。 

　　1.1　產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型 

　　產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型應(yīng)能描述所有與產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的數(shù)據(jù)，遵循數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)河绽，對產(chǎn)品設(shè)計的全過程進行支持己单。 

　　1.1.1　基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型 

　　它是一種集成化的模型，集成STEP標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容耙饰，由STEP資源所定義纹笼，如產(chǎn)品的幾何和拓?fù)浔磉_(dá)、成形特征表達(dá)卫殷、結(jié)構(gòu)表達(dá)等炫允。需要特別指出的是，產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型中還需要定義一種應(yīng)用特征(Application Feature),它是產(chǎn)品普通制造特征的參數(shù)化描述嗡沈，由STEP標(biāo)準(zhǔn)的成形特征(Form Feature)組成睛村。應(yīng)用特征將提供關(guān)于產(chǎn)品評價所需的具體信息。 

　　1.1.2　面向?qū)ο蟮某山M技術(shù)信息模型 

　　成組技術(shù)(GT)是一種根據(jù)相似性對產(chǎn)品分類編碼蔑串、進行產(chǎn)品設(shè)計川骗、制造和裝配的制造哲理。所謂分類編碼就是產(chǎn)品對象按照它的一些基本特征分類婿残，以便采用一定序列的字碼來表達(dá)這些對象核宿。最早的分類編碼法則是前蘇聯(lián)的米特法諾夫法則，現(xiàn)在有影響的法則主要有MICLASS法則襟腹、Optiz法則顾篡、DCLASS法則等。成組技術(shù)主要用于單元制造系統(tǒng)設(shè)計摊哟、材料管理在竹、刀具管理、工藝規(guī)劃及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化等領(lǐng)域梅屉。 

　　正是由于GT在產(chǎn)品表達(dá)上是一系列數(shù)字值纱，易于實現(xiàn)計算機表達(dá)，2個產(chǎn)品的比較只需比較其各位的數(shù)值，對實現(xiàn)相似產(chǎn)品的搜索非常有利虐唠，也正是因為如此搀愧，使其在沉寂多年后，在敏捷制造中又獲得了新生疆偿。但原有的GT編碼缺乏在敏捷制造中對零件進行評價的詳細(xì)信息咱筛，必須對原來的GT編碼進行必要的補充和修正，以使其更適合敏捷制造杆故。為此我們提出了一種新的迅箩、更抽象的信息模型，即面向?qū)ο蟮某山M技術(shù)(OOGT)信息模型处铛。

　　根據(jù)構(gòu)造實體幾何（CSG）的方法饲趋，一個具體的零件可以看成是不同幾何實體，通過差撤蟆、并奕塑、交運算而生成的。零件的具體形狀是成形特征類的元素對其進行運算的綜合結(jié)果譬椰。模型中的基類（零件類）給出了零件的一般信息踏蚓。其中的GT代碼是一個字符串變量，是一般意義上的GT代碼姚不。變量價格惫投、生產(chǎn)周期對新產(chǎn)品為空值（Null）,對已有產(chǎn)品才有具體值。為了描述零件的更詳細(xì)信息衷玩，特別給出了成形特征類蹬谁。它表達(dá)了各加工表面的詳細(xì)信息，如加工要求盾倍、熱處理要求癞烈、所處位置等。本文所提出的OOGT信息模型膀钝，相對于普通的GT代碼堕常，表達(dá)了更詳細(xì)的內(nèi)容。特別是與加工有關(guān)的信息萎煤，這是利用創(chuàng)成式評價方法進行候選盟員加工能力評價的必要信息缤弦。 

　　1.2　企業(yè)的工藝數(shù)據(jù)和制造資源信息模型 

　　相應(yīng)于產(chǎn)品的2種評價方法，必須建立相應(yīng)的信息模型彻磁。 

　　(1)企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型　企業(yè)產(chǎn)品信息的表達(dá)使用OOGT信息模型實現(xiàn)碍沐，它提供高效快捷的相似產(chǎn)品搜索，并同時提供與該相似產(chǎn)品加工制造有關(guān)的成本衷蜓、質(zhì)量累提、工時消耗信息尘喝，以實現(xiàn)盟員選擇。 

　　(2)企業(yè)制造方法數(shù)據(jù)庫　設(shè)計人員可以由此決定企業(yè)可以制造什么樣的產(chǎn)品斋陪。該數(shù)據(jù)庫描述企業(yè)制造方法和與此相應(yīng)的設(shè)備加工能力朽褪，如對于機床而言主要包括軸數(shù)、工作行程无虚、可獲得的加工精度鞍匾、主軸電機功率、加工成本骑科、加工效率等，而且還要表達(dá)企業(yè)的生產(chǎn)管理水平构拳、資金狀況账菊，這些信息在確定企業(yè)的入盟資格時非常有用。 

　　1.3　工藝知識數(shù)據(jù)庫 

　　描述獨立于具體企業(yè)的對制定工藝規(guī)程有關(guān)的工藝數(shù)據(jù)耀奠。此數(shù)據(jù)應(yīng)能集中體現(xiàn)當(dāng)前機械制造水平册吹、材料處理能力、機械設(shè)計能力和裝配水平等用堤。它可直接取自當(dāng)前使用的設(shè)計手冊馒狡、制造手冊、材料手冊等萌烁。 

　　工藝知識數(shù)據(jù)庫應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展而即時更新煮肋。這些信息主要用作產(chǎn)品的可行性分析（即從總體和局部2個方面分析能否用當(dāng)前的制造技術(shù)進行加工制造）以及產(chǎn)品的加工工藝性評價，進行盟員選擇绎儡。 

　　2　敏捷制造中盟員選擇策略 

　　根據(jù)前面所建立的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型响友、企業(yè)資源模型，可以建立以零件為對象的敏捷制造盟員選擇策略蚯氯。其主要模塊包括：①根據(jù)以STEP標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型所提供的產(chǎn)品信息扳辉、OOGT代碼的自動生成系統(tǒng)；②變異設(shè)計的評價系統(tǒng)橄浓；③高層工藝規(guī)劃生成系統(tǒng)粒梦；④產(chǎn)品設(shè)計評價系統(tǒng)；⑤多規(guī)則盟員選擇系統(tǒng)荸实。

　　3　相似產(chǎn)品的搜索和評價 

　　首先,利用現(xiàn)有的CAD軟件（UG Pro/ENGINEER）進行三維實體設(shè)計匀们，加到以STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中。我們首先想到的是泪勒，是否可以在候選盟員的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中找到與新設(shè)計相同或相似的產(chǎn)品昼蛀，如果有則可以直接將其拿來或稍加修改后替代新的設(shè)計，這無論從生產(chǎn)成本圆存，還是從爭取時間考慮都是非常理想的叼旋，如果其質(zhì)量也能滿足要求仇哆，則基本上就找到了所需的盟員，這個過程可以作如下描述： 

　》蛑病（1）從以STEP標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中獲取新的設(shè)計讹剔，生成OOGT信息代碼（這個過程最好由OOGT代碼自動生成系統(tǒng)自動生成，因為人工形成過程中由于人的介入详民，不同的人會有不同的理解延欠，因而所形成的代碼可能會不一致）。 

　∪词Α（2）輸入已形成的OOGT代碼禽虹，由相似零件搜索程序，根據(jù)設(shè)計人員所規(guī)定的相似性閾值程押，通過計算機網(wǎng)絡(luò)（如Internet）赌置，對候選盟員的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫進行自動搜索，實現(xiàn)OOGT代碼間的匹配果派，獲取與新產(chǎn)品相同或相似的產(chǎn)品蓝捌。 

　　（3）對發(fā)現(xiàn)的相同或相似的產(chǎn)品蟀披，考慮各種性能指標(biāo)饵朱，如成本、質(zhì)量巫碍、時間等（這些資料可以從企業(yè)信息模型中獲纫辍），利用層次分析方法(AHP)計算綜合相似性俊炒，進行相似性產(chǎn)品排隊邑键，找到最相似的產(chǎn)品。 

　⌒萃妗（4）制造所選擇產(chǎn)品的企業(yè)著淆，也就是我們所選擇的盟員。 

　　4　高層工藝規(guī)劃的生成和產(chǎn)品的加工工藝性評價 

　　如果不能從候選盟員的產(chǎn)品數(shù)據(jù)中找到相同或相似的產(chǎn)品拴疤，則需要用創(chuàng)成式產(chǎn)品評價的方法永部，確定產(chǎn)品的制造方法和選擇最佳的盟員。

　　CAPP技術(shù)一直是CAD向CAM轉(zhuǎn)化的瓶頸呐矾。據(jù)筆者所知苔埋，現(xiàn)在的軟件產(chǎn)品中還沒有真正商品化的CAPP軟件，其原因是在進行CAPP設(shè)計過程中需考慮眾多因素蜒犯，有些根本不能用算法表達(dá)组橄。我們的方法是采用人工的方法，即候選盟員根據(jù)已知的產(chǎn)品信息（由產(chǎn)品設(shè)計者用Internet傳送）罚随，由工程技術(shù)人員結(jié)合本企業(yè)的具體加工能力玉工，編制大概的工藝規(guī)程羽资，由此推算產(chǎn)品的制造成本、加工周期遵班、產(chǎn)品質(zhì)量魏蜒。然后將結(jié)果通過Internet傳回產(chǎn)品設(shè)計者。必要時還可對產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)有蒲，結(jié)合本企業(yè)的具體情況進行工藝性評價发凹，提出修改意見，供產(chǎn)品設(shè)計者參考冈柑。 

　　5　盟員的多規(guī)則優(yōu)化選擇 

　　在敏捷制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中衍康，盟員選擇是需解決的主要問題。上面論述了相似產(chǎn)品的搜索和評價衔密，以及高層工藝規(guī)劃的生成和產(chǎn)品的加工工藝性評價勃核，主要目的就在于盟員選擇，形成敏捷制造企業(yè)苏蒿。 

　　相似產(chǎn)品的搜索和評價、高層工藝規(guī)劃的生成和產(chǎn)品的加工工藝性評價過程中猬听，分別產(chǎn)生了多個相似產(chǎn)品和多個高層工藝規(guī)劃嫉鸳，并同時獲得了有關(guān)的制造成本（Cost）、制造周期(Time)记令、加工質(zhì)量（Quality）等數(shù)據(jù)信息喷聪。根據(jù)這些信息，采用AHP方法咆瘟，可對候選盟員進行排隊（Ranking）,最后確定最佳盟員嚼隘。其中選擇最相似的產(chǎn)品和最佳的工藝方案的過程，也就是多規(guī)則盟員的選擇過程袒餐》捎迹可以通過給各種評價指標(biāo)（成本、時間灸眼、質(zhì)量）卧檐，根據(jù)產(chǎn)品使用的不同情況置以不同的權(quán)值系數(shù)，以此表示所考慮問題的側(cè)重點和優(yōu)先順序焰宣。然后根據(jù)加權(quán)以后的性能指標(biāo)按照層次分析方法進行重新排隊霉囚，找出能最大程度滿足要求的相似產(chǎn)品或工藝規(guī)程。這種加權(quán)的方法在AHP中的應(yīng)用匕积，需要將設(shè)計人員的思想轉(zhuǎn)化成一定量綱的數(shù)值盈罐。如果不作轉(zhuǎn)換，而用自然語言的方式強調(diào)不同評價指標(biāo)的重要程度闪唆，則需要用模糊層次分析方法（F-AHP）盅粪。這時邪胳，決策矩陣中的元素都是模糊值，各元素之間的比較都是模糊值間的必較雾逢。通過對決策矩陣的分析計算彻芒，最后得出決策矢量。它表示了相似產(chǎn)品或工藝規(guī)程的優(yōu)先排列順序赂阻，從而也決定了生產(chǎn)該相似產(chǎn)品或給出該工藝規(guī)程的企業(yè)的排列順序尘晓，最終形成敏捷制造企業(yè)。具體算法如下：

　　(1)確定評價指標(biāo)集X和評價對象集Y 

　　X={x1,x2邪慧，…验阱，xn} 

　　Y={y1,y2，…秆尝，yn} 

　　(2)建立決策矩陣R 

　　具體過程為： 

　　a.根據(jù)AHP方法建立層次降蹋。取X中的元素為第一層次，取Y中的元素為第二層次挎中。 

　　b.相對于X中的每一個元素睹沐，對Y中的元素間進行成對優(yōu)先級比較，獲得優(yōu)先級矢量： 

　　R1={r11,r12,…磁滚，r1m｝ 

　　R2={r21,r22,…佛吓，r2m｝ 

　　… 

　　Rn={rn1,rn2,…，rnm｝ 

　　c.組合R1垂攘，R2维雇，…，Rn 成評價矩陣R晒他。 

　　(3)借助AHP方法吱型，對X中的各元素成對比較，得出表示評價指標(biāo)優(yōu)先級順序的權(quán)重矢量 

　　A=｛a1,a2,…陨仅，am｝ 

　　(4) 確定決策矢量 

　　B=AR={b1,b2,…津滞，bm}(模糊矢量相乘） 

　　如果B中的最大值為bj, 則Y中相應(yīng)的yj就是最佳選擇。 

　　6　結(jié)論 

　　本文給出了一種實現(xiàn)敏捷制造企業(yè)盟員選擇的策略灼伤。將成組技術(shù)應(yīng)用于敏捷制造据沈，建立了新穎的產(chǎn)品和制造資源模型，提出了2種產(chǎn)品評價的方法——變異式評價方法和創(chuàng)成式評價方法饺蔑。利用層次分析方法實現(xiàn)多規(guī)則盟員選擇锌介，最終形成敏捷制造企業(yè)。其最大的特點是通過產(chǎn)品評價而實現(xiàn)盟員選擇猾警。其部分內(nèi)容已經(jīng)過仿真症旭，證明本文提出的方法是可行的。

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