基于可拓距的起重机产品配置方法设计.pdf

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1、2012年12月中国制造业信息化第41卷第23期基于可拓距的起重机产品配置方法设计叶永伟，张帆，王运(浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部／浙江省重点实验室，浙江杭州310014)摘要：针对起重机械产品复杂、设计效率低的问题，提出了基于可拓距的起重机产品配置方法。建立了基于可拓距的相似度计算模型与权重值动态驱动模型，并将其应用于实例检索。分析了该方法与基于欧式距和海明距相似度计算方法的比较结果，验证了该方法的可行性与可靠性。关键词：可拓距；相似度；实例检索；产品配置中图分类号：TP391；TH213文献标识码：A文章编号：1672—1616

2、(2012)23—0024-04起重机械属于典型的多品种小批量产品，大批{0，0，⋯，0}，产品数目为n，并根据实际问题量定制设计方法的应用是将来的发展趋势，而其中的条件将各对象用信息元表示，形成信息元论域，的模块化和组合化技术应用是关键。对于小批量定建立已有产品在客户需求、功能、几何、物理等方面制生产的起重机改换成具有相当批量的模块化生的模型。对于其中第i个产品，它的可拓物元模型产，强调模块之间要以分解与组合为主，保证各单元设为：之问的互换性和通用性。因此，如何从实例库中寻找相应模块对定制产品进行配置一直是热点问题。0=罗敏舟等提出通过相似特征度

3、量方法完成最相似实例检索，采用粗集理论判定各特征属性的权重值。周凯波等2提出了一种可计算的精确属式中P为产品名称及编号；c为产品0。第个特性值与区间属性值的相似度计算模型。蒋占四征；为关于C的量值；m为特征个数。特征个数与等提出了基于相似度离差信息的客观赋权方客户订单需求指标个数相同。而在设计过程中，当法。周宏明等分析了属性的类型、值域和权重，整个零部件符合设计要求时，其中一个特征c的提出了属性相似度的计算方法。量值会是一个区间：=(rainmaxm)。以通在相似度计算模型中，对于各特征属性值与区用桥式吊钩起重机小车架梁的主要设计参数为例问的距大部

4、分都采用中点或者重合的方法进行计建立物元模型：算，但是这种方法包含一定的模糊性，无法表达在小车架梁起重质量50t一定区间范围内超出“量变”达到“质变”的结构特跨度34m征。本文提出利用可拓知识建立适合起重机起升高度l9m械客户定制参数与模块库中相似实例的可拓距模O=大车运行速度<73m／rain．77na／min>型，在实例库中寻找与定制产品最为相似的实例，小车运行速度<33．5m／min，36．3m／min>并与各特征属性权重值建立一种新的基于可拓距起丁}速度<5．7m／min．6．2m／min>T作级别A6的动态驱动模型，从而将其应用于实例检索

5、，使设计人员可以在相似实例的基础上完成新产品的图纸、方案设计方面的工作。2基于可拓距的相似度计算假设，客户需求的产品集合U={0，0，⋯，1可拓配置物元模型的建立0}包含了实例库中可选域内所有的可能的产品设待聚类的产品构成的集合为U，记U=种类。我们用可拓距来表示某特征数值到其设计收稿日期：2012一O5—28基金项目：浙江省科技厅资助项目(2009C11164)作者简介，叶永伟(1964一)，男，浙江义乌人，浙江工业大学先进制造与现代设计研究所副教授，主要研究方向为机电系统智能控制与制造业信息化。·现代设计与先进制造技术·叶永伟张帆王运基于可拓距

6、的起重机产品⋯⋯25数值区间的相似程度。的标准差越小，起的作用越小，其权重也应越小。以根据可拓知识中关于距的认识，提出适合设计相似度为度量指标，在计算出相似度矩阵的基础目标与实例相似度计算的可拓距模型：上，计算相似度的标准差，进而确定各特征的权重，p(x，)=第个特征的第一级评判计算公式为mlnik-I-max／／一——一,fJ—一——maxik-—mlnik：(3)2∑式中为实例库中产品的特征c的量值。若客户定制参数为定值，则V=max=式中：=1，2，⋯，n；o-为第i个特征相似度的标准minm。当≤min时，p(x，)≥0；当min<<差；m

7、为特征个数。max日寸，P(，)<0；>max时，P(，路)≥对实例库的n个实例进行相似度计算，得：0。当实例库参数符合客户定制参数要求时，P11P12。一P1P()≤0；反之，P()>0。p2lp22⋯PzS=(4)产品实例与设计任务Q之问的总相似度为：：●mP1Pn2⋯pnm=∑fl~p(x扪)(2)式中：JS为相似度矩阵；表示设计目标与第个实式中为特征c在整机设计中相似度的权重值。例第i个特征的相似度。越小，则该实例与设计目标越相似。反之，越不计算每一列特征的相似度平均值：相似。：÷∑P(5)3基于相似度的权重值确定计算标准差i：——————

8、一起重机整机设计是个极其复杂的过程，某单一特征的确定一定会牵涉到起重机各部件的设计。√((6)而企业产品实例库中的产品是有