摘要：可重构机床(Reconfigurable Machine Tools, RMT)是通过机床模块的重构来提供所需的生产能力或功能,以机床生产能力与功能冗余最小化为目标的一种新型机床,能以较低的转换成本实现机床功能的定制化,从而经济、迅速地响应动态多变的市场需求。为实现此目标,企业已经不能局限于自身内部的资源,而必须更有效地利用外部制造资源,综合考虑企业间的信息交流与资源共享,与外部资源进行协同,实现RMT的优化配置。因此,将RMT的研究拓展到网络联盟(Network Alliance, NA)环境中,研究该环境下RMT的优化配置理论与方法具有重要的理论价值与现实意义。本文围绕NA环境下RMT优化配置问题,在深入研究其特征及复杂性的基础上,提出了NA环境下RMT优化配置的体系结构、相关概念及关键过程。在此基础上对优化配置过程中的加工功能需求及RMT资源建模方法、配置评估、优选等基础理论与关键技术进行了深入研究。论文的主要研究内容和成果如下：对NA环境下RMT优化配置的理论基础进行了研究。依据RMT的生产模式,提出了面向RMT优化配置的网络联盟平台的构建方式及资源共享模式。在对其优化配置过程中涉及到的制造资源进行成本分析的基础上,研究了NA环境下RMT优化配置特征、概念及优化配置过程。基于加工特征的定义与分类,提出了富集加工特征的定义,建立了基于富集加工特征的可拓基元模型以及基于XML的描述方法。以XML文档为输入,基于图论与启发式算法相结合的加工特征族的生成算法,生成了零件的加工特征族划分方案,提出了定性与定量相结合的零件的加工任务定义方法,并进行了实例应用验证,为后续RMT的配置优化建立了基础。分析了现有RMT的模块划分方法及模块选择模式。提出了基于可拓基元模型及XML的RMT机械系统(包括机床本体、机械模块、模块接口及模块连接关系)建模与描述方法。在此基础上,提出了基于线平衡的重构策略及面向重构的RMT快速虚拟装配方法,并进行了实例应用验证,为快速地向联盟用户提供RMT较优的重构方案提供了支持。为了实现NA环境下RMT优化配置过程中的多目标决策,提出了RMT资源预配置及配置路径优化生成两阶段优化策略。NA环境下RMT预配置：研究了网络联盟环境下RMT预配置的总体方案,建立了RMT预配置评价指标体系,提出了基于可拓关联函数的定性、定量指标的统一的量化方法。基于层次网络及模块选择约束建立了模块选择模型,提出了可行的模块组合路径生成算法。基于模块的指标值对路径容量的影响,提出了模块路径容量的求解算法,并进行了实例应用验证,生成了P个较优的模块组合方案,实现了NA环境下RMT的资源预选过程。RMT配置路径优化生成：对RMT配置路径优化生成问题进行定义,建立了其多目标优化数学模型。在此基础上,基于多级优度评价方法对该模型进行改进,建立了其优化决策改进模型——两级RMT配置路径优化决策模型,提出了基于改进的离散粒子群优化(Modified Discrete PSO, MDPSO)算法的模型求解方法,并进行了实例应用验证,生成了较优的RMT配置路径方案。依托相关研究项目,采用.NET技术框架,开发了基于ASP模式的NA环境下RMT优化配置原型系统(RMTOPTCONFG@NA),并以某一典型零件族ANC-90, ANC-101为例,对论文所提出的理论方法进行了应用与验证。