面向敏捷制造的动态工艺规划技术

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1、学术论文RESEARCH面向敏捷制造的动态工艺规划技术*AgileManufacturing￣OrientedDynamicProcessPlanning沈阳理工大学机械工程学院舒启林苏锋赵静[摘要]基于敏捷制造模式下企业必须能够快速机床、刀具、夹具和操作人员等）可无限使用,这样产响应客户的需求为背景，提出了基于加工特征的零件生的工艺是静态和刚性的。在实际生产过程中往往由通用工艺模型。在此基础上，利用遗传算法，根据车间于材料短缺、设备故障或其他任务占用等原因使要求实时资源状况，以产品的加工时间最短作

2、为优化目的制造资源无法保证，这时工件只能排队等待,不能标，实现整个产品工艺方案的动态规划，以适应现代按照车间的实际情况实时调整工艺路线[1]。这种静态柔性生产的要求。工艺规划方法最突出的缺点是不能对生产现场的突关键词：敏捷制造工艺模型遗传算法工发情况做出响应，也不能根据生产现场设备的使用情艺规划况灵活调整工艺方案，使得工艺计划难以执行或不可[ABSTRACT]Enterprisesbasedontheagile执行。manufacturingmodemustrapidlyrespondtherequ

3、ire-为了提高工艺方案的柔性，国内外学者结合mentsoftheircustomers.AgeneralprocessplanningCAPP和生产规划与控制的集成，分别提出了非线性工艺规划[2][3]和分布式工艺规划[4]modelbasedonmanufacturingfeaturesofpartsispro-、闭环工艺规划。非线posed.Furthermore,asystemisimplementedtomini-性工艺规划仍然基于静态的车间工艺资源，但将产品mizethewholepro

4、cesstimeofproductbyusinggenetic的所有工艺方案按照预定的规则进行优先级别排序，algorithmandaccordingtothereal-timeresourcessta-在生产过程中根据车间的资源状况进行选择。闭环工tusoftheshopfloorandtorealizedynamicprocess艺规划方法则根据车间生产状况的动态反馈制定产planningofproducttomeettherequirementofmodern品的工艺方案，即基于车间目前的可用

5、资源以保证产flexiblemanufacturing.品工艺的可行性。分布式工艺规划方法将工艺制定和Keywords：AgilemanufacturingProcess生产调度结合起来，强调利用生产调度灵活选用工艺planningmodelGeneticalgorithmProcessplan-方案。ning然而，上述方法均针对零件本身的工艺方案进行动态规划，并未对整个产品的工艺方案进行优化。本市场的全球化，使企业面临的竞争对手日益增课题提出基于加工特征建立涵盖所有可能的加工方多，而且产品生命周期

6、变短。更新换代快，品种增加，案的零件工艺模型———零件通用工艺模型，在此基础批量减少，这些都使得企业之间的竞争更加激烈。在上利用遗传算法，根据车间实时资源状况优化选择零这种情况下，如何敏捷地重组资源、组织生产以便快件的工艺方案，以产品的加工时间最短作为优化目速地响应市场就成为企业赢得竞争、不断发展的关标，产生整个产品的优化工艺方案，从而达到提高产键。产品工艺规划是对将原材料或毛坯经济地转化为品工艺柔性，适应敏捷生产的要求。符合设计要求的产品所需要的加工步骤、加工设备和1基于加工特征的零件通用工艺模型

7、工装信息等进行系统决策活动，是连接产品设计和制造的桥梁。在传统的生产组织中，由于工艺是在不考1.1零件特征信息模型虑车间动态信息的情况下生成的，工艺文件要在投入任何零件都是由一系列的基本信息组成的，这些生产之前制定，没有考虑到当前的制造资源约束和车信息包括管理信息、加工特征信息和形状几何信息3间的实际工况，并且认为现有的车间资源（如原材料、部分。由于零件的工艺推理和表达依赖于这些信息，因此建立基于零件特征的信息模型非常必要[5]。为了*国家“863”高科技项目（2002AA414420）、辽宁省博士

8、启动便于利用面向对象的实现方法，我们采用统一建模语基金项目（20061010）资助。言（UnifiedModelingLanguage，UML）表达零件、组成88航空制造技术·2009年第1期学术论文RESEARCH该零件的特征及其关系、零件的管理信息、形状几何对于每一个加工特征，定义所有能够得到加工特征属信息等，如图1所示。零件作为一个对象，用零件ID、性（形状、尺寸、公差和表面粗糙度）的加工方法，然后零件名、材料、热处理、批量等管理信息进行管理。每对加工方法进行排