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分枝定界算法在注塑工藝規(guī)劃系統(tǒng)中的應(yīng)用
（倫敦施普林格出版有限公司）
（新加坡國(guó)立大學(xué)部機(jī)械工程學(xué)院P. Y. Gan, K. S. Lee and Y. F. Zhang）
本文介紹了人工智能在注塑模架工藝規(guī)中的使用。計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃系統(tǒng)的IMOLD制定中，將提取和識(shí)別認(rèn)為是在連同其優(yōu)先約束和現(xiàn)有的機(jī)器前為模具底板進(jìn)程產(chǎn)生的切削加工.。這種行動(dòng)計(jì)劃所需的操作，該工藝方案用分支定界算法進(jìn)行了優(yōu)化，而切削加工時(shí)間已經(jīng)被提議作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。以智能工業(yè)為例，該算法與具有遺傳算法的工藝規(guī)劃系統(tǒng)相比較，該算法能夠搜索一個(gè)可行的優(yōu)化方案。這一發(fā)展的結(jié)果將使用戶能夠輕松地優(yōu)化工藝計(jì)劃對(duì)任何給定模具
基地選擇，以適應(yīng)在生產(chǎn)車(chē)間的動(dòng)態(tài)變化。
關(guān)鍵詞：分支定界算法;計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP系統(tǒng)）;優(yōu)化;注塑模具基地
1.簡(jiǎn)介
計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）。近幾年來(lái)已備受關(guān)注，一直以來(lái)它與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）系統(tǒng)被認(rèn)定為是實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化的工廠的橋梁。盡管CAPP系統(tǒng)已經(jīng)為不同行業(yè)所需要，但這項(xiàng)技術(shù)仍存在許多不足。這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是發(fā)展基礎(chǔ)模具制造的CAPP系統(tǒng)。目前，最基礎(chǔ)的模具生產(chǎn)工藝規(guī)劃是手動(dòng)完成的。該過(guò)程在很大程度上取決于這一進(jìn)程的計(jì)劃人員引進(jìn)的CAPP系統(tǒng)，它應(yīng)確保更全面的考慮國(guó)稅發(fā)制造參數(shù)的工藝計(jì)劃。
CAPP系統(tǒng)中仍需考慮行因素業(yè)，原因如下：
1、 模具基地公司在收到定制模具制造基地的要求時(shí)，這種功能被要求添加到模具基地的情況愈來(lái)愈多。因此，需要額外的操作來(lái)創(chuàng)建這些新功能，通常，標(biāo)準(zhǔn)模架有一個(gè)預(yù)定的工藝規(guī)劃，用來(lái)優(yōu)化加工所需的金額。隨著新業(yè)務(wù)的增加，這種手工工藝規(guī)劃優(yōu)化工藝的方案，是無(wú)法跟上變化的步伐的。 CAPP系統(tǒng)能夠重新優(yōu)化工藝方案，以確保不斷提供最優(yōu)方案。
2、 車(chē)間整體條件，應(yīng)考慮到工藝過(guò)程規(guī)劃。手工工藝規(guī)劃是無(wú)法考慮各車(chē)間的變化提高其應(yīng)用效率的。只有嚴(yán)格的讓CAPP系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化考慮。??這項(xiàng)工作的目標(biāo)是建立一個(gè)基地規(guī)劃模具CAPP系統(tǒng)。 IMOLD?（智能模具設(shè)計(jì)）是一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的應(yīng)用軟件。在機(jī)械工程學(xué)系發(fā)達(dá)的新加坡國(guó)立大學(xué)，用此以方便注塑模具設(shè)計(jì)，分支定界的技術(shù)是選擇的搜索算法，在模具基地計(jì)劃建立過(guò)程中使用IMOLD優(yōu)先約束工具，機(jī)器，模型數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取部分文件連同機(jī)器可用性實(shí)時(shí)投入在生產(chǎn)過(guò)程規(guī)劃。經(jīng)營(yíng)者需要輸入自定義功能來(lái)產(chǎn)生工藝方案，然后使用某種形式的人工智能。
本文介紹了一種靈活的CAPP系統(tǒng)，他能在協(xié)助操作過(guò)程中更全面的規(guī)劃考慮規(guī)劃旨在系統(tǒng)的運(yùn)作。在一個(gè)簡(jiǎn)短的調(diào)查中，文獻(xiàn)能提供人工智能一些規(guī)劃并在相關(guān)工作過(guò)程中使用這一領(lǐng)域。問(wèn)題制定和分支定界算法的實(shí)現(xiàn)都包含在下面的章節(jié)。最后，個(gè)案研究表明，該系統(tǒng)具有易用性和非常大的潛力。分支定界之間的CAPP和遺傳算法的CAPP比較顯示在第二個(gè)案例研究。
2.背景
工藝規(guī)劃是一個(gè)為所有需要建立從產(chǎn)品的原料[1]到最終編制一套步驟的詳細(xì)說(shuō)明。一個(gè)進(jìn)程的計(jì)劃質(zhì)量在很大程度上取決于這一進(jìn)程的計(jì)劃人員的技能。作為可利用的工具，機(jī)器，需要建立一個(gè)廣泛的知識(shí)體系 [2]。因此，一個(gè)CAPP系統(tǒng)看作是在工藝規(guī)劃協(xié)助的重要工具。優(yōu)化的CAPP系統(tǒng)應(yīng)是所有可能的方法制造的一部分。然而，許多報(bào)道CAPP系統(tǒng)無(wú)法產(chǎn)生整體優(yōu)化工藝方案[3]。因此，出現(xiàn)了越來(lái)越多地使用人工智能為全球解決方案搜索[4,5]。所報(bào)告的許多方法只涉及功能排序，而不包括整個(gè)行動(dòng)的細(xì)節(jié)要求[6,7]。詳細(xì)的操作分配應(yīng)用于執(zhí)行操作車(chē)間資源的需要。
績(jī)效指標(biāo)是對(duì)目標(biāo)函數(shù)的最大化或最小化問(wèn)題的所有優(yōu)化。對(duì)于過(guò)程的規(guī)劃，不標(biāo)是盡量減少或時(shí)間，成本，有時(shí)兩者。有多種工作完成使用成本
作為衡量性能的標(biāo)準(zhǔn)[8]，但可用于考慮和計(jì)算成本[9,10]車(chē)型范圍。據(jù)了解，為了盡量減少中的在一個(gè)車(chē)間內(nèi)的作業(yè)時(shí)間提高工作進(jìn)度，用最少的整體加工工藝方案時(shí)，應(yīng)使用[11]。因此，我們使用時(shí)間，因?yàn)樗且粋€(gè)較明確的依據(jù)，他是量化的過(guò)程中產(chǎn)生的計(jì)劃質(zhì)量。這個(gè)選擇進(jìn)一步說(shuō)明，模架的交貨時(shí)間對(duì)模具制造產(chǎn)業(yè)的非常重要。當(dāng)一個(gè)詳盡的計(jì)劃解決方案的一個(gè)過(guò)程順序查找導(dǎo)致不可接受的計(jì)算時(shí)間時(shí)，大量的操作是必需的。這項(xiàng)工作采用分支定界算法來(lái)搜索最優(yōu)或接近最優(yōu)的工藝方案智能。分支定界算法是一種搜索空間的隱枚舉著名的搜索算法[12]。它作為一個(gè)人工智能方法的使用已被廣泛報(bào)道，用于解決工藝規(guī)劃等領(lǐng)域問(wèn)題[13]。
已經(jīng)有報(bào)道說(shuō)一些工作開(kāi)始使用分支定界法,[14-16工藝設(shè)計(jì))，然而自然界中作品的計(jì)劃不同于過(guò)程計(jì)劃所需的模具制造產(chǎn)業(yè)。這項(xiàng)工作采用分支定界法,處理計(jì)劃考慮的所有操作工具，所有可用的訪問(wèn)方向，以機(jī)器和工具為每個(gè)模具底座。據(jù)我們所知,這一水平的考慮未見(jiàn)有人論及其他相關(guān)研究。
3。問(wèn)題制定
一個(gè)工藝設(shè)計(jì)操作的次數(shù)的約束關(guān)系,機(jī)器設(shè)備、加工方向,和工具的優(yōu)先是一個(gè)問(wèn)題。解決方案的優(yōu)化是一種序列，是與其關(guān)聯(lián)的操作機(jī)器的生產(chǎn)工藝方案,以最少的生產(chǎn)時(shí)間來(lái)完成設(shè)計(jì)。
3.1工藝規(guī)程模型
在所需的信息提取的基礎(chǔ)上, 用數(shù)據(jù)庫(kù)的操作、機(jī)器設(shè)備、加工方向、工具和優(yōu)先約束等工藝設(shè)計(jì)提高機(jī)器的可用性來(lái)優(yōu)化模型，用以模具基地使用。該模型的原理表示圖1顯示的是,以下假設(shè)如下:
1.只有一臺(tái)機(jī)器，一個(gè)操作。
2.所有機(jī)器都可以訪問(wèn)這個(gè)作用只有一個(gè)特定的臉。如果加工是給予另一張鬼臉,那么必須取下來(lái)設(shè)置的時(shí)候還將發(fā)生代替部分面臨著不同的方向。
3。起重機(jī)或機(jī)器人隨時(shí)可用。不需要等待時(shí)間許可，將時(shí)間浪費(fèi)在等機(jī)械或勞動(dòng)將部分。
提供度身訂造的學(xué)科特點(diǎn)決定次過(guò)程中應(yīng)輸入規(guī)劃師的必需數(shù)據(jù)操作，因?yàn)橐粋€(gè)單一的功能可以由許多可能的方法,這會(huì)讓過(guò)程計(jì)劃更多的控制系統(tǒng)。指定的操作和最后生成的進(jìn)程計(jì)劃要滿足下列條件:
1。將模具的基礎(chǔ)板作業(yè)的認(rèn)可指派給他們。指定的操作應(yīng)該產(chǎn)生預(yù)期的形狀、尺寸、容忍、及完成這個(gè)功能。
2。操作序列得到進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)先級(jí)關(guān)系不應(yīng)違反有關(guān)業(yè)務(wù)。
3。操作才能必須在它能加工那個(gè)特別的特征內(nèi)。
計(jì)劃應(yīng)包括得到的數(shù)量，進(jìn)行作業(yè)的層序過(guò)程，這些業(yè)務(wù),機(jī)器、加工的發(fā)展方向和相應(yīng)工具的使用。這些細(xì)節(jié)是必要的時(shí)間，它可以保存某個(gè)特定的機(jī)器使用，對(duì)作業(yè)進(jìn)行相同的設(shè)置。例如,一個(gè)盲孔必須打在x軸方向而通過(guò)漏洞可以鉆來(lái)自x或x的方向。。它可以被考慮的操作,目的就進(jìn)程計(jì)劃應(yīng)該執(zhí)行這兩種操作在同一臺(tái)機(jī)器上來(lái)自x指導(dǎo)。
3.2目標(biāo)函數(shù)
我們使用類(lèi)似疾病學(xué)組的計(jì)算框架作為量化的目標(biāo)函數(shù)[17] 。這是一個(gè)全面的加工時(shí)間(OMT),目標(biāo)函數(shù)是通過(guò)計(jì)算每個(gè)連續(xù)序列的過(guò)程的計(jì)劃和序列的最低OMT來(lái)確定的視最終的過(guò)程。有三個(gè)方面,促進(jìn)了OMT的計(jì)算,他們分別是用機(jī)器設(shè)置次,加工方向設(shè)置次和加工次。
3.2.1機(jī)器安裝時(shí)間
機(jī)器安裝時(shí)間(MST)被認(rèn)為兩種操作機(jī)器之間的任何變動(dòng)時(shí)間。它的定義是在某一特定方向上時(shí)間機(jī)器和賽車(chē)的各種換模時(shí)間機(jī)器之間移動(dòng)所需要的時(shí)間。它被定義為總氮的業(yè)務(wù)活動(dòng)
我是指工藝操作機(jī)器選擇我,MSTIi指機(jī)器安裝時(shí)間指數(shù)運(yùn)行機(jī)用我,而且操作的次數(shù)是挑選了整個(gè)系列的操作模具的特點(diǎn)。
3.2.2加工方向安裝時(shí)間
準(zhǔn)備(MDST)加工方向是在同一臺(tái)機(jī)器上改變各種模具所需要的時(shí)間的方向。計(jì)算MDST只有改變加工的方向發(fā)展,但沒(méi)有變化機(jī)器之間的兩種操作。它的定義是：
MDi加工方向是選擇過(guò)程的操作方向，MDSTIi加工方向安裝時(shí)間指標(biāo)操作器。有關(guān)MDSTIi和MSTIi差異的移動(dòng)部分在機(jī)器的新和舊之間。因?yàn)槭羌俣ɑ驒C(jī)器人的起重機(jī)所以沒(méi)有等待的時(shí)間,我們采取MDSTIi和MSTIi一樣。
4．結(jié)論
本文說(shuō)明了基礎(chǔ)的CAPP系統(tǒng)的分枝定界，它為操作序列、機(jī)器設(shè)備、加工方法,和工具提供詳細(xì)的過(guò)程計(jì)劃。它可以定制容易占模具的更換時(shí)間,且能適應(yīng)不同的環(huán)境。該系統(tǒng)提供的綜合商店地板考慮其優(yōu)化的整體加工時(shí)間。
案例研究計(jì)劃取得了良好的過(guò)程,能調(diào)節(jié)操作序列,以適應(yīng)任何車(chē)間的變化。計(jì)算實(shí)際模具解決方案需要的時(shí)間達(dá)到發(fā)現(xiàn)合理的工藝設(shè)計(jì)。比較與基因演算法結(jié)合系統(tǒng)證明,分支定界系統(tǒng)是無(wú)法與基因演算法結(jié)合的，對(duì)大多數(shù)問(wèn)題,取得了較好的解決方案。
這個(gè)模塊提供了一種假定有固定車(chē)間的適合動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境。CAPP系統(tǒng)的發(fā)展將使不同產(chǎn)生之間計(jì)劃定量有助于評(píng)估過(guò)程的生產(chǎn)工藝優(yōu)化，在未來(lái),其他性能措施, 對(duì)于較復(fù)雜的部分的探索諸如成本還將使用這個(gè)模塊。
參考
1. C. B. Besant and C. W. K. Lui, Computer-Aided Design and Manufacture, 3rd edn, Ellis Horwood, 1986.
2.T. C. Chang, Expert Process Planning for Manufacturing, Addison-
Wesley, 1990.
3. M. C. Kayacan, I. H. Filiz, A. I. So¨nmez, A. Baykasoglu and T. Dereli. “OPPS-ROT: an optimised process planning system for rotational parts”, Computers in Industry, 32, pp. 181–95, 1996.
4. D. T. Pham and P. T. N. Pham, “Artificial intelligence in engineering”,International Journal of Machine Tools and Manufacture, 39, pp. 937–949, 1999.
5. C. Leung Horris, “Annotated bibliography on computer-aided process
planning”, International Journal of Manufacturing Technology”,12, pp. 309–329, 1996.
6. Jo′zsef Va′ncza and Andra′s Ma′rkus, “Experiments with the integration of reasoning, optimisation and generalisation in process planning”, Advances in Engineering Software, 25, pp. 29–39, 1996.
7. Philip Husbands, Frank Mill and Stephen Warrington, “Generating optimal process plans from first principles”, in Expert Systems for Management and Engineering, Chapter 8. Balagurusamy and Howe (Ed), Ellis Horwood Publishers, 1990.
8. D. Kiritsis, K.-P. Neuendorf and P. Xirouchakis. “Petri net techniques for process planning cost estimation”, Advances in Engineering Software, 30(6), pp. 375–387, June 1999.
9. C. Ou-Yang and T. S. Lin, Developing an integrated framework for feature-based early manufacturing cost estimation. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 13(9) pp. 618– 629, 1997.
10. A. Liebers and H. J. J. Kals, Cost decision support in product design, CIRP Annals, 46(1), pp. 107–112, 1997.
11. K. R. Baker, Introduction to Sequencing and Scheduling, Wiley, New York, 1974.
12. J. Blazewicz, K. H. Ecker, G. Schmidt and J. Weglarz, Scheduling in Computer and Manufacturing Systems, 2nd rev. edn, Springer-Verlag, 1994.
13. J. L. Laurilere, “Problem solving and artificial intelligence”, Prentice Hall, New York, 1990.
14. Y. M. Kyoung, K. K. Cho and C. S. Jun, “Optimal tool selection for pocket machining in process planning”, Computers and Industrial Engineering, 33(3–4), pp. 505–508, December 1997.
15. J. Duflou, J. -P. Kruth and D. Van Oudheusden, “Algorithms for the design verification and automatic process planning for bent sheet metal parts”, CIRP Annals, 48(1), pp. 405–408, 1999.
16. J. R. Duflou, D. Van Oudheusden, J.-P. Kruth and D. Cattrysse, “Methods for the sequencing of sheet metal bending operations”,International Journal of Production Research, 37(14), pp. 3185–3202, 1999.
17. F. Zhang, Y. F. Zhang and A. Y. C. Nee, “Using geneticalgorithms in process planning for job shop machining”, IEEETransactions on Evolutionary Computation, 1(4), pp. 278–289,November 1997.
18. C. Y. Hung, K. S. Lee, M. Rahman and Y. F. Zhang, “Mold base process planning by genetic algorithm” 1st International Conference on Die and Mold Technology, pp. 233–243 Beijing, P.R. China, 26–28 July 2000.