FMS中刀具寿命可靠性及刀具磨损在线监视的研究

在全自动化生产系统中(如 FMS,CIMS),要求系统具有高度的可靠性,因而对刀具磨损的工况监视,就成为重要问题之一。本文从柔性制造系统的要求出发,阐明了刀具寿命可靠性和刀具磨损在线损监视的必要性,介绍了有关刀具磨损在线辨识的理论与方法,实验证明所提出的刀具磨损状态辨识的方法是适用的。     

FMS刀具管理系统体系结构研究

刀具管理系统是实现ＦＭＳ中刀具动态调度管理的有效手段。该文详细分析ＦＭＳ刀具管理系统的主要功能；论述刀具管理系统的硬件组成，提出具有开放性的、以刀具管理支持系统为核心的体系结构及其软件平台结构；对刀具管理支持系统及系统运行控制、刀具离线管理、刀具在线管理、系统状态监控、系统信息管理、用户功能扩充等应用模块进行具体分解。最后简述刀具管理系统的实际应用。     

不同材料刀具的寿命对比试验

按照ＩＳＯ３６８５－１９７７（Ｅ）对几种新型刀具材料进行了寿命对比试验，分析和探讨了刀具的磨损机理，并用回归分析方法得出了不同材料刀具的寿命方程。计算了刀具在不同切削速度下的寿命。     

FMS在线刀具存取策略研究与系统开发

该文在已有刀具管理系统管理方法的研究基础上，针对ＦＭＳ刀具在线管理系统的结构特点，建立了ＦＭＳ在线刀具管理的体系结构，并提出了适用于ＦＭＳ、ＣＩＭＳ的刀具存取策略算法，包括进出站管理、机床局部刀库管理、中央刀库管理等几部分，最后对其进行了软件开发。     

加工尺寸变化趋势及刀具寿命研究

为解决在机械加工中由于刀具磨损而产生的机械加工质量下降问题,提出对机械加工尺寸进行分析.在对机械加工尺寸跟踪检测和对检测数据进行建模分析的基础上,对刀具磨损状况及寿命进行估计和预测的方法;将加工质量控制与刀具监控统一起来,为机械加工设备的换刀决策提供了一种新思考方法.     

基于成组技术的FMS刀具分配策略研究

在FMS刀具管理系统中,刀具分配与调度策略的优劣直径影响刀具的合理流动,影响系统加工效率,提出了综合成组技术和虚拟刀具库思想的刀具分配策略,以减少系统的刀具数量,降低刀具在单元间运输的频率,利用遗传算法,得出加工工件的零件族和对应的刀具集,并根据机床负荷进行优化,较好地解决FMS中刀具成组分配优化。     

刀具月牙洼磨损规律的实验研究

对自贡硬质合金厂生产的１２种可转位硬质合金刀片，按照ＩＳＯ３６８５－１９７７（Ｅ）进行了磨损试验。分析和探讨了刀具月牙洼磨损的机理，并用回归分析法得出了２损寿命方程，对准确地掌握刀具磨损规律具有一定的理论和实际意义。     

FMS生产调度的参数优化

基于离散事件动态系统的线性系统理论，本文研究了ＦＭＳ的最大机床利用率问题。只靠作业排序和托盘优化不能有效地改善各机床的负荷平衡，选择适当的工件输入比例，可以使各机床都达到最佳利用率，这不仅是一个静态负荷平衡的问题，它还影响系统的动态运行过程和工作周期。本文分析了各种因素对机床利用率的影响，将工件输入比例优化归结为一个整数规划问题，并给出了算法和例题。     

基于虚拟刀具库FMS刀具分配策略研究

在FMS刀具管理系统中,刀具分配与调度策略的优劣直接影响系统加工效率。为了减少系统的刀具数量,降低刀具在单元间运输的频率,最终降低生产成本,该文提出了综合成组技术和虚拟刀具库思想的刀具分配策略。根据FMS生产作业计划和加工各零件的刀具使用情况,利用遗传算法,得出按最佳零件序列和最佳刀具序列的顺序构成最终结构化矩阵,最后得出加工工件的零件族和对应的刀具集,为刀具强度优化提供条件,较好地解决FMS中刀具的分配问题。     

“虚工件”中刀具排列优化算法

针对柔性制造系统中一块托板上装夹几个相同或不同工件组成的一个实体——“虚工件”的工艺安排中的刀具排序问题,提出了一个新的算法.利用这一算法,可以很方便地从“虚工件”工艺安排的相同刀具中找出一个共用刀具数最多的序列,从而实现刀具排序最优化的目的.     

基于COM的FMS仿真系统资源管理模型

针对柔性制造系统(FMS flexible manufacturing system)仿真环境下的数据集成与共享问题,在分析了资源数据库与各模块的功能、结构关系的基础上,提出了基于组件对象模型(COM component object model)的分布式资源管理模型的概念,并结合ORACLE数据库开发了基于该模型的资源数据管理系统.采用当前流行的COM技术建立了FMS仿真系统的资源管理平台,体现了分布式资源管理方式在FMS仿真系统中所具有的低成本、易协调、易维护的优点.     

FMS中加工设备负荷分配算法研究

研究柔性制造系统中加工设备负荷分配问题和极大消去法的应用.在考虑设备的历史加工负荷和设备被选权重的基础上,提出了一种新的负荷分配算法--改进极大消去法,使设备负荷分配更加实用可行,并应用矩阵进行运算,为CAPP和生产调度的集成实现创造了条件.最后给出了该算法的算例分析结果.     

一种FMS的多机仿真方法

提出了一种利用由通信网络连接的计算机系统对ＦＭＳ进行仿真的方法，它是一种并行计算法，并能更自然地模拟ＦＭＳ的运行，最后给出了一台仿真器实例。     

信息模型方法在建立FMS数据库中的应用

该文论述了用信息模型的理论和方法为ＦＭＳ建立数据库的原理。该文以ＩＤＥＦ１ｘ为基础,提出了形成实体的３条原则,引入交叉实体和有形实体的概念,达到既无数据冗余又最大限度地减少打开数据表的数目,缩短数据存取时间的目的;根据单元控制器的功能和管理ＦＭＳ数据的要求,确定了ＦＭＳ的数据实体和数据表之间的联系,生成了信息模型的功能视图,最后介绍了利用有关支持软件完成从信息模型到实际数据库的转换过程。     

基于遗传算法-多智能体的FMS 工件调度研究

针对柔性制造系统（ FMS）一般调度方法的不足,提出基于全局黑板的多智能体调度系统,该系统建立多智能体交互过程,通过多智能体的合作快速建立调度模型,并通过优化模块对调度模型进行求解,从而获得非劣调度方案。在设计优化模块时,采用遗传算法,针对柔性制造系统调度问题的特点,改进并扩展了基于工序的编码方法,引入工序-机器的关系矩阵,从而实现解和染色体的一一对应关系,并设计算法的适值函数、选择方法、交叉和变异方法。仿真结果表明,该调度系统在求解时收敛速度快、精度较高。最后通过10个经典的柔性job-shop调度算例,与单纯使用遗传算法和禁忌搜索算法进行比较,目标值平均改善2.21％和1.04％。     

基于神经网络的FMS实时智能监控系统

先进制造系统的发展对过程监控的实时性和智能化提出了越来越高的要求。该文在分析传统监控方法的基础上,深入分析探讨了基于神经网络的制造系统状态监控系统的实时性和智能化问题,具体讨论了ＢＰ网用于柔性制造系统（ＦＭＳ）实时智能监控的应用,并给出了一个应用实例,说明了神经网络在先进制造系统实时智能监测系统研究中的应用。     

FMS调度研究的现状与发展

ＦＭＳ的高效率和柔性很大程度上取决于ＦＭＳ调度的水平．对ＦＭＳ调度问题进行了系统总结,划分了其类型,并对现有的调度规则和评价指标作了评述．从方法学的角度,对已有的ＦＭＳ调度方法进行了分析和比较,认为目前广泛应用的基于知识的ＦＭＳ智能调度系统大多是结构不良的,存在三个明显的缺点：常识知识难以形式化、基于符号逻辑的推理效率不高以及系统不通用．提出了人机协同控制的ＦＭＳ调度方法．以期提出一个框架来引导将来沿此方面的工作．