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5.3 Comparative study with simulated annealing (SA)
SA is a general stochastic computational method for finding global extremums to large optimization problems, which can also be used in the concurrent optimization of process plan design and configurations of RMT[16]. We also implemented SA to optimize the problem. The optimization problem can be formulated as a pair of (p, f ), where p is similar to chromosome of GA which is composed of three parts. f is the objective function that is also the same. The computation pseudo code is as follows: procedure simulated repeat repeat select a new p; if f(p)f(p) then pp; else if random[0, 1]exp((f(p)f(p))T) then pp; until (termination-condition) T decrease 10%; Until (stop-criterion) End; The feasible set is generated from OP graph with the same method as GA. In our implementation, SA obtained the same optimization value as GA. However, the convergence rate is much slower than GA which cost 35s. It may relate with the parameter selection of SA which is dependent on experience to a great extent. Since it is well known that SA helps to avoid local minimum solution, the combination of GA and SA should be better solution which is also our work in the future.
摘要:生产过程计划设计和配置的可重构机床(RMT)相互作用。RMT合理的工艺计划与合适的配置,有助于提高产品质量和降低生产成本。因此,合作策略是需要同时解决上述问题。合作优化模型配置和生产过程计划RMT提出。其目标考虑的过程和配置都影响。此外,遗传算法是一种新颖的开发提供最优或接近最优的解决方案:首先,其染色体是重新设计的,它由三个部分组成,业务,流程规划和配置,分别RMT;其次,它的新选择、交叉和变异算子也发展到处理过程约束从操作过程,否则这些运营商可能产生非法的解决方案违反限制;最终的最优配置方案设计优化过程下RMT可以获得。最后,生产线案例应用的三RMT组成。它显示的情况下,最优过程计划和配置的同时获得RMT,生产成本降低6.28%,非货币的性能提高了22%。该方法可以找出两个RMT配置和生产过程,提高生产能力,功能和设备利用率。
关键词:可重构制造系统,可重构机床、配置、流程计划,合作优化模型
1介绍
目前的趋势在制造业是全球竞争加剧,多样化的用户需求和加速产品升级。为了适应变化,科伦,et al[1],密歇根大学的教授首先提出可重构制造系统(RMS)。RMS是一种多变的生产系统,能快速响应市场需求的变化[2]。一些关键问题的设计讨论了RMS和建议的RMS的研究也已鉴定出[3]。RMS结合可重构机床(RMTs)旨在机一组特定的功能,为具体的生产时间。RMTs是必要的组件来实现RMS[4]。其特点是组件可以升级,包括结构组件,主要的轴、控制器、软件、夹具
切割工具,等等,配置还可以调整。设备重新配置和调整根据生产过程的特性和计划是一个关键的问题在RMS区。另一方面,根据市场需求的变化,如何利用可重构性的同时,优化了RMT过程是其中的一个核心问题。
*通讯作者。电子邮件:xienan115@tongji.edu.cn这个项目是由中国国家自然科学基金(批准号。51005169、50875187、50975209)、上海市自然科学基金中国(批准号:10 zr1432300)资助。国际科技合作项目的中国(批准号。2012 dfg72210)和浙江省重要国际科技合作项目的中国(批准号。2011 c14025)©中国机械工程学会、德国海德堡斯普林格出版社2012
个性化产品需求使产品设计师考虑到帐户都模块化设计和个体差异。RMTs可以迅速调整自己的生产能力和容量根据产品需求的快速变化。RMTs可以用来快速响应制造过程波动引起的个性化产品设计。
设计的目的是通过自己的重构RMT,它可以很容易地转换成一个新的配置根据不同的部分,其目的是为了过程特性实现高精度,低成本地区生产。RMT特点是:模块化、集成、可定制性和可兑换。目前,有很多原型研究和项目的RMTs或变量配置机器工具,已经被世界上进行。例如,机床开发指数公司从德国可以增加或减少主要的轴和部分妖怪来满足新的生产需求的客户。此外它的模块化构件系统可以为用户提供一个精确的机器配置,满足实际生产的需要。把机床V160C例如,它有几个不同的配置根据不同的需求,它们显示在图。1[5]。