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基于聚类分析法的典型工艺路线发现方法

计算机集成制造系统 2006年第7期12卷 996-1001页

作者：刘书暖张振明田锡天曹小波黄利江西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所陕西西安710072

为解决计算机辅助工艺设计系统从工艺数据中提取工艺知识的问题,提出了应用聚类分析法获取典型工艺路线的方法,建立了以矩阵表达工艺路线数据的数学模型。在工序编码的基础上,应用曼哈坦距离计算工序间的相似度。应用欧氏距离计算工艺... 详细信息

为解决计算机辅助工艺设计系统从工艺数据中提取工艺知识的问题,提出了应用聚类分析法获取典型工艺路线的方法,建立了以矩阵表达工艺路线数据的数学模型。在工序编码的基础上,应用曼哈坦距离计算工序间的相似度。应用欧氏距离计算工艺路线间的相似度,并以相异度矩阵表示工艺路线的相异度。通过平均距离法计算工艺路线簇间的距离,并应用凝聚的层次聚类法进行工艺路线聚类。最后,通过工艺路线聚类粒度的确定方法确定聚类结果,并以轴套类零件典型工艺路线发现为例,验证了该方法的有效性。

关键词：计算机辅助工艺设计典型工艺路线聚类分析知识发现

融入多维制造信息的产品典型工艺路线发现方法

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机械工程学报 2015年第15期51卷 148-157页

作者：李春磊莫蓉常智勇张栋梁向颖西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

为了解决以往基于聚类分析的工艺路线发现方法重用价值低的难题,使最终提取到的典型工艺路线能够更好地支持基于制造资源的重用,提出一种融入多维制造信息的产品典型工艺路线发现方法。方法研究定义了融入多维制造信息的工艺信息元和工... 详细信息

为了解决以往基于聚类分析的工艺路线发现方法重用价值低的难题,使最终提取到的典型工艺路线能够更好地支持基于制造资源的重用,提出一种融入多维制造信息的产品典型工艺路线发现方法。方法研究定义了融入多维制造信息的工艺信息元和工艺路线信息模型,并通过运用核主成分分析法对组成工艺路线的工艺信息元进行了维数约简,得到工艺路线本质维度的低维信息模型。在低维工艺路线信息模型的基础上,提出了工艺路线聚类距离的计算方法,结合演化细胞学习自动机实现了工艺路线的智能聚类,并从聚类簇中提取到了典型工艺路线。通过实例验证说明了所提方法的有效性。

关键词：多维制造信息维数约简聚类分析演化细胞学习自动机典型工艺路线

基于智能聚类分析的产品典型工艺路线提取方法

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计算机集成制造系统 2013年第3期19卷 490-498页

作者：张辉裘乐淼张树有胡星星浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027

针对企业工艺数据与知识挖掘问题,提出应用智能聚类分析技术提取产品典型工艺路线的方法。构建了工艺路线的相似度度量因子,提出了对工艺路线进行相似度计算的多级相似度综合度量方法,在相似度计算基础上,构建了工艺路线设计结构矩阵,... 详细信息

针对企业工艺数据与知识挖掘问题,提出应用智能聚类分析技术提取产品典型工艺路线的方法。构建了工艺路线的相似度度量因子,提出了对工艺路线进行相似度计算的多级相似度综合度量方法,在相似度计算基础上,构建了工艺路线设计结构矩阵,并对矩阵数据进行降噪处理;为降低聚类划分的难度和复杂性,运用粒子群优化算法实现了工艺路线设计结构矩阵的智能聚类划分,并从聚类簇中提取到典型工艺路线。以机械压力机企业工艺数据的典型工艺路线提取为例,验证了该方法的有效性。

关键词：工艺相似度设计结构矩阵智能聚类粒子群算法典型工艺路线

一种新的基于信息熵和PSO-Kmeans聚类算法的典型工艺路线发现与重用体系

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西北工业大学学报 2023年第1期41卷 198-208页

作者：李春磊常智勇李亮宝鸡文理学院机械工程学院陕西宝鸡721016 陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016 西北工业大学机电学院陕西西安710072

制造企业在经营和发展过程中会积累大量的制造实例,对这些实例资源进行合理地挖掘和重用,是提高制造效率和支持创新的最有效途径之一。为了科学确定重用对象和提高重用灵活性,提出了一种基于信息熵和PSO-Kmeans聚类算法的典型工艺路线... 详细信息

制造企业在经营和发展过程中会积累大量的制造实例,对这些实例资源进行合理地挖掘和重用,是提高制造效率和支持创新的最有效途径之一。为了科学确定重用对象和提高重用灵活性,提出了一种基于信息熵和PSO-Kmeans聚类算法的典型工艺路线发现与重用体系。在该体系下,提出了一种基于多级最长公共子序列信息熵的机加工艺路线相似度度量方法。在此基础上,提出了一种基于谱聚类思想和PSO-Kmeans聚类算法的典型工艺路线发现方法,并分析讨论了2种基于典型工艺路线的机加工艺重用途径。通过3个验证实例,说明所提出的体系可以更好地支持制造实例重用。

关键词：制造实例重用典型工艺路线相似性度量信息熵 PSO-Kmeans聚类算法

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基于模糊商空间理论的典型工艺路线获取方法

现代制造工程 2016年第4期 120-127页

作者：代璇周丹晨中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621900

为了高效地从CAPP数据库中挖掘出典型工艺路线,提出一种应用模糊商空间理论进行典型工艺路线获取的方法。首先基于特征建立零件工艺路线相似度的评价模型,并应用模糊商空间理论构建零件工艺路线的分层递阶结构;然后采用信息熵对分层递... 详细信息

为了高效地从CAPP数据库中挖掘出典型工艺路线,提出一种应用模糊商空间理论进行典型工艺路线获取的方法。首先基于特征建立零件工艺路线相似度的评价模型,并应用模糊商空间理论构建零件工艺路线的分层递阶结构;然后采用信息熵对分层递阶结构中的工艺路线粒度空间进行定量描述,并根据信息增益和最低工艺路线相似度来确定最优粒度空间;最后对最优粒度空间中工艺路线粒进行处理,找到粒内工艺路线的最长公共子序列,得到典型工艺路线。应用实例验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：典型工艺路线模糊商空间粒计算分层递阶结构相似度

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基于典型工艺路线识别的车间设备布局研究

基于典型工艺路线识别的车间设备布局研究

作者：岳鑫蕊西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着时代多元化的到来,信息化的快速发展伴随而来的是更多个性化的需求,而需求拉动生产。相比起上个世纪少品种大批量生产,多品种小批量生产模式能更好地适应用户需求的变化,逐渐成为当今主流生产模式。车间布局的合理应用会降低物料搬... 详细信息

随着时代多元化的到来,信息化的快速发展伴随而来的是更多个性化的需求,而需求拉动生产。相比起上个世纪少品种大批量生产,多品种小批量生产模式能更好地适应用户需求的变化,逐渐成为当今主流生产模式。车间布局的合理应用会降低物料搬运费用,使生产效率提升,还会增加生产系统的柔性。基于此,本文对多品种小批量生产车间进行分析,以典型工艺路线为导向,深入研究车间的多设备布局问题,提出模型优化求解方案。本文主要进行以下内容的研究。(1)从遵从工艺流水的角度,车间产品的典型工艺路线一定程度上决定了车间设备布局。面对多品种小批量车间所涉及的工艺路线繁多,典型工艺路线难以确定的难题,提出基于三种聚类算法比较的规划求解方法。首先,采用正反序列比的方法构建了工艺路线间相似度计算模型,得到工艺路线间的相似度矩阵;其次,基于相似度矩阵分别采用粒计算、谱聚类计算和近邻传播计算得出聚类数以及聚类中心;再次,通过三种不同的聚类评价指标得出最优的聚类,其聚类中心为典型工艺路线;最后,通过算例结果验证,完成对车间内典型工艺路线的提取。(2)将车间所涉及设备分为典型工艺路线所涉及的关键设备与除关键设备以外设备两类进行不同类型的设备布局。采用组合优化求解的方式,降低车间设备布局求解难度。先针对典型工艺路线所涉及的关键设备进行布局研究。首先对产品、设备及车间进行几何与数学描述,针对多区域车间特点在传统设备布局模型中加入随机区域选择因素,建立设备自动换行的数学模型。其次,以物流成本最小化为目标函数,在遗传算法中加入精英保留策略与灾变思想以及改进型自适应交叉与变异因子同时加入致死基因的概念进行遗传变异,以寻求车间布局优化模型的解决方案。最后以航空发动机零部件生产车间产品为例,验证了该算法的可行性和有效性。(3)针对车间内生产产品与设备过多导致布局难的现状,在对典型工艺路线涉及设备进行布局优化求解之后,将其布局视为一个单元继续对剩下设备进行布局优化求解。首先对产品、设备及车间进行几何与数学描述,以物流成本最小化为目标函数,根据SLP的基本理论求解设备作业单位相互关系密切程度表,通过相互关系密切表从高到低依次排列设备,使紧密度高的单元之间的距离更近,紧密度低的单元之间的距离更远。最后,通过算例与直接采用传统遗传算法求解出车间布局结果相比对,本文所采用方法使车间物流成本降低35.27%,证明了本文所采用方法能够更快且更优对车间的多设备布局进行优化求解。

关键词：典型工艺路线聚类算法改进遗传算法车间设备布局