外文翻译-基于粗糙集的可重构制造系统的分析

基于粗糙集的可重构制造系统的分析谢晓文，薛文，郑北荣机械学院&电气工程温州大学温州，浙江，中国，32500摘要RMS的系统设计和规划对RMS的快速性有重要影响。在本文，基于性能评估和RMS结构和人工智能理论，粗糙集方法是处理，约简，推理的性能指标数据。然后这新颖的快速的绩效评价指标是基于粗糙集提出的，它可以发现快速评估RMS的性能。关键词：组件，性能评估，可重构制造系统，粗糙集，1 介绍面对激烈的市场竞争，如何提高能力，迅速响应复杂和多变的生产多个物种和可变批次的需求，以及如何降低生产成本，缩短更换时间产品对企业的生存和发展具有重要的影响。传统的制造系统（如DMS和FMS），已难以满足上述需求。可重构制造系统(RMS)是一个新型的复杂的制造系统。在第一阶段调度和设计，具体的产品系列针对其他相关因素进行了分析，被认为是关于制造，适当增加系统冗余，然后，构建合理的系统设计方案。此外，当市场和生产任务的变化，RMS可以迅速反应，并重新配置其自己的配置。因此，配置的综合评价设计，规划，计划的重新配置和优化对RMS系统的设计和重新配置具有非常重要的影响。然而，如今的性能研究RMS的评价体系是有限的一些具体领域，从整体的综合评价体系方面尚未建成。在本文中，根据关键性能指标的分析，利用粗糙集理论提出可重构分析系统架构和技术方案。该系统能适应系统的各项性能评价指标，它涉及到的知识面比较广。相关的知识是很难形容准确的，信息时不断变化的。因此，非精确的粗糙集理论可作为一个讨论的理论基础知识。2 绩效考核体系和指标内涵设计成本经济重构成本运行成本系统生产力能力和功能设备利用率加工能力范围平衡设备可重构可重构性过程可重构性能评价系统物流可重构装载时间诊断性可靠性失效周期系统可用性资源优化使用环保安全人性化界面技术风险风险组织风险市场风险为了构建一个系统化的、正常的、合理的指标评价体系，RMS指标的选择应遵循以下原则：1 全面性2 独特性3 科学性4 定性和定量相结合5 可操作性从上述原则，根据RMS的基本特征，系统性能指标得到了5；这体现在Fig.3.2A 经济设计成本设计成本主要包括设计成本，设施，设备，材料，人力资源和话费在系统的初始阶段，可以通过预测和计算得到。重构成本重新配置的成本（重构成本）是指重构资本，生产重构造成中断，在新的条件下，重构成本是主要指标，它决定了系统重构策略。运行成本：运行成本包括材料消耗，生产，能源消耗，管理成本，设备工装成本。B 能力和职能系统生产力：在单位时间内生产的产品数量可以定义为系统生产力。设备利用率：设备利用率是指正在使用的设备的加工程度，其计算公式为Un=i=1mkitikntn 其中，Un是设备利用率；ki是设备使用的小时数；nk是每个小时加工设备的成本；nt是加工系统的运行时间；m是加工设备的数量。加工能力限制：加工能力的限制，意味着系统可满足不同产品的加工需求的能力。生产的平衡：生产的平衡是指平衡度，这是与其各个工序，时间密切相关。Table1 绩效评估决策表经济功能可重构可靠性环保风险评价结果1一般高低高低一般一般2低低高高低高低3一般一般低高高低一般4一般高高高高一般高5高高一般高一般低高6一般高高一般高一般低7一般低一般低低一般低8低低低一般低低低C 可重构性设备可重构主要体现在设备的可重构机床的模块话程度和动态控制器的重构能力。过程可重构过程可重构是一种随着新的加工技术的应用不断变化的成产需求的能力。物流可重构后勤工作状态，应随时调整在公共基础优化，最短运输线路和最低廉的成本。D 系统的可靠性装载时间装载时间是指从起始时间运行达到设计质量的时间，只是重要的评价指标，以确定它是否能够可靠的运行。可诊断性可诊断性意味着失效分析和产品质量失败的原因的识辨能力。平均故障间隔时间（MTBF）MTBF意味这两个系统故障之间的平均时间。系统可用性系统可用性是系统能够工作或使用的概率状态，它是单元组合可用性，它可以计算固有的可用性。E 环保资源的最优利用这意味着系统最优化使用资源的能力。系统安全系统的安全性是指系统出现故障时的危害程度。人性化的界面人性化的界面意味着在运行时工人们的舒适程度。F 风险技术风险技术风险意味着在新技术的实施和集成的过程中的风险。组织风险组织风险是在系统组建和实施的过程中，组织结构和管理系统不能符合需要的要求的风险。市场风险市场风险是对市场变化和客户的动态响应能力不足而造成的风险、3 基于RST性能评估方法粗糙集理论（RST）是由Pawlak等人在1995年提出的，它提供了一个正式的工具进行数据分析和从不精确和不完整的知识中发现信息。在RST中使用了上限和下限逼近的概念，一些决策可能会在系统的隐藏知识中被发现。由于它的能力，它以被广泛应用于许多问题中，包括决策分析，数据挖掘，智能控制，模式识别和故障诊断（沈和詹森，2007年；沈等人，2000年；弗朗西斯和沈，2003年）。RST的研究对象是信息系统S=U,A,V,f其中U=x1，x2，xn是一个对象的有限集合，这是一个环境的状态。A是有限的集合，A中的集合可进一步分为两个子集的交集，叫条件集合C和决定集合D，这样A=CD和CD=；V=UaAVa是一组集合，Va是一种域；f：xAV是指定的信息功能从域的属性的对象的特定值，这样fxi，aVa，对所有xiU和aA。每一个属于U的对象都对应这条件集合C和决策集合D。在本文中，RST应用于RMS系统的性能评价体系，可以定义为S=（U,A,V,f）条件集合A表示生产系统经济性、可靠性、实现结构可重构性的评价指标；决策集合D是绩效评估的结果。由于连续性的本质，其值应为离散化。由条件集合和规则生成的减少，然后获得决策表，并最终获取绩效评价。根据属性进行区分失败的对象A，被称为U/RA=xA:xRA或者U/RD=xD;xRD，其中RA=xi，xj：faxi=faxj aA；RD=xi，xj：fdxi=fdxj dD都被成为有A决定的不可分辨关系。对于任意一个BA,可获得同等价值的关系，RB=xi，xj：faxi=faxj aB，一个分区，获得U/RB,被称为xB=y：（x，y）RB6。决策表是由组决定的，其故障诊断知识是由简约的规则产生的。此外，她是一个过程，以确定决策知识类和绩效评价的完整知识获取知识为基础。过程的自动性能评估收购被描述为Fig.3.3: RST规则的评价和综合规则的获取和简化决策表的建立决策表约简 知识基础专业知识数据挖掘知识获取 制造系统可重构数据分析主要步骤如下数据采集和分析；基于RST采集连续和离散化知识；决策表的简约计算；建立最小决策规则表；绩效评估的代表性知识；知识推广；4 案例研究企业进行了设计和规划的RMS，打算进行其试运行，以快速响应市场动态变化。A 数据采集和分析基于性能评价指标制造系统，制造线的数据是获取和分析了。如果制造线的设计和规划的并且有高的灵活性和实现可重构性，但需要大量的资金投资，风险高、容量低、环境合理性，那么它的性能将是要进行全面评估的。此外，它以RMS为例进行绩效评估。B 基于粗糙集完成自由裁量权的样本知识的采集基于粗糙集的知识获取样品后，其特征因为离散化的。条件特征是a1a6，被称为经济，能力和功能，实现结构可重构，可靠性，环保，风险。属性特征值为1表示高，2表示一般，0表示低，作为决策属性特征，Z是决定性能评价结果。值为1表示性能好，2表示性能一般，3表示差。通过离散，条件和决策属性特征组成一个两维表格，每一行代表一个实际的对象，每一列代表一个属性特征。附表一。C 决策表约简计算约简计算的目的视为了删除那些影响不大的属性值，主要包括条件属性约简（删除冗余列）和属性价值简约（删除冗余决策属性值），通过约简，最后是最优决策规则。（1）通过矩阵法有条件的约简属性特征，以约简属性。约简步骤为：1 差别矩阵的计算M(S)，M(S)是对称的nn矩阵，项目=aA：auiaujui，ujUi，j=1，n，因此每个条目都与Ui Uj不同。2 函数计算fM（S）。fM(S)是布尔函数a1*,am*(对应的属性a1*,a1*)定义如下：fAa1*,am*=cij*|1jin,cij，其中cij*=a*|acij，早系统信息中，fMSa1,a2,a3,a6=(a2a3a4)(a2a4a5)(a3a4a6)(a3a4a5)(a4a5a6) 3 计算最小析取的正常窗体。通过属性特征a2,a3,a3，然后约简决策表，如表所示Table2。每个行可以生成一个决策规划。Table2 还原后的决策表a1a2a3Z1131223113323124111151211611217323383323（2）属性值约简 根据以上约简表和核心价值表来计算属性值约简表。计算的属性值约简表以1为例。F=1a1,1a2,1a4,1a5，所有子集F应计算。例如，1a2a3=11Z，1a2=1,4,5,61Z，1a3=1,3,8,1Z 和 1a4=1,2,3,4,5,61Z。从而，约简的决策规则1 a2a3Z1或a3a4Z1。根据上述规则，属性值约简为表3.3所示。Table3 属性值约简表Ua2a3a4Z113*21*31223*332*2411*14*111512*15*211611*16*12161*217*33833*3（3）完成最优决策规则表 组合和选择规则后，一个小的决策规则表如下：Table4 最小规则决策表Ua2a3a4Z1*322211*1312*1433*3（4）形成绩效评价指标体系知识表 约简后，绩效评估的规则输入到RSFDS知识库中，以RTS为本，生产规则，例如“如果-那么”形式，被称为IF(p1,p2,pm)，THEN(q1,q2,qn),其中p1,p2,pm代表在快速诊断规则的条件属性；q1,q2,qn代表了相