论文部分内容阅读
装配序列规划(Assembly Sequence Planning, ASP)是装配规划中的关键部分,优化的装配序列对于提高整个产品的生产效率有着重要影响。自上世纪八十年代开始至今,国内外学者已提出了许多求解优化装配序列的方法,由于这些方法众多,如何对它们的优劣进行统一比较与评价便成了一个亟待解决的问题。此外,现有的众多ASP方法中仍存在很多不足之处,如求解过程繁琐、难以得到优化解及易发生组合爆炸等。针对上述问题,本文开展了相关研究,取得的主要成果如下: (1)提出了一种自动生成ASP问题的Benchmark的方法。首先分析了现有的装配建模方法,归纳提出了统一装配模型表示法;然后借鉴索玛立方体中的组合思想,在统一装配模型的基础上,设计了 ASP问题的 Benchmark自动生成算法;最后基于Matlab开发了该Benchmark自动生成系统,实验表明该系统可以给ASP方法提供有效的测试用例,进而对ASP方法进行统一比较与评价。 (2)提出了基于符号化模型检测工具SMV的ASP方法。首先根据统一装配模型建立稳定可行装配序列的有限状态限迁移模型;然后对装配过程中的约束进行时态逻辑描述;最后通过实例详细阐述了求解优化装配序列的过程,实例运行结果表明该方法提高了ASP的效率。 (3)提出了基于启发式DCPM-FGA的ASP方法。首先在统一装配模型的基础上,计算得到 ASP的启发式信息:零件间优先关系矩阵、序列头两位及末位可行零件矩阵;然后结合启发式信息和比较比例-模糊遗传算法(DCPM-FGA),设计了具有启发性的种群初始化算子、交叉变异算子和可行序列调整算子,以帮助算法避开无效序列;最后通过实例说明了该方法的有效性。 以ASP问题的Benchmark自动生成系统为统一测试平台,论文最后分别对SMV方法、MIPS方法、遗传算法和启发式DCPM-FGA方法进行了ASP实验。根据实验结果对上述四种方法的性能进行了比较和分析,并给出了每种方法的适用范围和需要改进之处。