最火基于FMS统一模型框架的机床设备选择研究尚志登山服整流器发带同步带OrE

基于FMS统一模型框架的机床设备选择研究

摘 要 提出一种面向对象的FMS统一模型框架，在该统一模型框架下，FMS各子问题将以一种相互关联和集成的方式得以解决.研究了在上述统一模型框架下FMS机床设备选择问题的建模与求解方法.

关键词 FMS；面向对象建模；机床选择

1、面向对象的FMS统一模型框架

在FMS的设计与运行中，主要关心以下三个方面的内容，即物理设备、零件信息和系统活动信息.根据面向对象的领域分析，可以抽象出FMS下述三类对象［1］：物理对象、信息对象和控制／决策对象.

上述三类对象在FMS生命周期中并非孤立存在，它们之间紧密联系而形成一个不可分割的整体，因此必须对FMS进行全方位、集成的描述和建模［2］.在文献 ［2］ 的模型框架中，重点描述了相互关联的物理机床备件对象.一方面因为它们是构成FMS的基本资源对象，对整个系统模型的构建是必不可少的；另一方面，因为这些物理设备对象是FMS设计时所要涉及的主要对象类.FMS设计中的机床选择问题可视为FMS单元对象的一种操作，FMS单元对象接收从车间对象发来的机床设备选择消息，启动封装在单元对象内的机床选择模型和求解算法，并在机床、零件、零件谱等对象之间进行消息传递.机床选择完成后，新的机床对象实例被创建，同时FMS单元对象的状态和有关属性值得到修改或更新.

面向对象的FMS统一模型框架具有以下特点： a. 该模型为FMS生命周期内各个子问题的研究和解决提供了一种具有连贯性的统一建模框架，使得这些子问题可以以一种相互关联、集成和动态的方式得以解决；b. 由于面向对象的方法本身具有很大的柔性，因此该模型很容易实现对象层的重构，同时可以在现有对象中很方便地引入新的属性和新的操作，利用对象的封装性，各种解决FMS特定问题的先进技术可以通过对象操作的形式加入到有关对象中；c. FMS特定问题的解决只与模型中特定的对象类相关，并非所有的对象类均参与某一问题的解决过程，因而降低了模型在实现上的复杂性. 2属于低压大流量工况、基于统一模型框架的机床设备选择

2.或5.0KN/秒1 机床选择问题描述

FMS设计中机床设备选择的任务是根据厨房零件谱中零件的种类、工艺规程、生产批量、成本预算等要求，在候选的机床设备中选择适当的机床设备类型并确定其数量.为便于构造机床设备选择模型而引入下列符号：p 为零件谱中零件种类数，m 为零件谱工序种类总数，n 为完成零件谱加工所需机床种类总数，ni 为零件谱中工序 Oi 的总数，mi为零件谱中零件Pi的数量，cij为在机床Mj百页门上完成工序 Oi所需的成本（时间），TMj为机床Mj在一定时间域内的可用时间，CMj为机床Mj的购置成本，CB为可用的总预算，xij为决策变量，即在Mj上完成Oi的可以使图形以 最好尺度显示工序数，uj为决策变量，即机床Mj的数量.

为使完成零件谱加工的工序费用和机床设备的购置费用之和最小，可建立下列数学模型［3］： 式中,w0是工序成本的加赤壁权系数;wm 为机床购置成本加权系数.上述模型的约束条件为： (1)

(2)

(3)

xij≥0,整数， uj≥0,整数， (4) 约束 （1） 确保完全铝车身纯电动客车由上海申沃客车有限公司提供成工序数;约束 （2） 确保机床加工时间不超过其可用时间;约束 （3） 保证预算;约束 （4） 保证决策变量非负性和整数性.

上述模型为整数规划模型，但由于决策变量较多，用标准的整数规划算法求解比较困难.下面提出一种启发式算法求解上述模型，得出的最终解是近优解. 2.2 启发式求解算法

2.2.1 根据零件谱工艺建立“工序-机床”成本 （时间） 矩阵 ［cij］

“工序-机床”成本矩阵 ［cij］ 是一个 m 行 n 列 (m×n) 的矩阵，其中的“工序”是零件谱中所有m道工序的罗列，“机床”则是完成这些工序所要求的所有n类候选机床的罗列，［cij］ 体现了所有这些机床设备的加工能力，该矩阵中的每个元素 aij 表示每类机床上能够完成的工序以及完成这些工序所需费用 （时