变权模糊综合评价在并行CAPP系统工艺决策中的应用.doc

变权模糊综合评价在并行CAPP系统工艺决策中的应用【摘要】：在对并行环境下CAD/CAPP/PPS集成过程进行研究的基础上，文章采用模糊综合评价对多工艺进行决策的同时，考虑低评价因素带来的劣势，通过变权方法对工艺影响因素权重进行重新分配，以实现更加客观的工艺决策。关键词：变权模糊综合评价；并行CAPP；多工艺方案The Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation of Changing Right in the Decision of the Manufacturing Process in CAPP system【Abstract】: Based on the research of the Integration Process of the CAD/CAPP/PPS in the concurrency environment, a general kind of fuzzy comprehensive evaluation is proposed in the article. At the same time, considering the disadvantages of the Low evaluation factors, the article uses the way of changing the right of them to redistribute the rights of the factors in order to achieve a more objective decision-making process.Key Words: fuzzy comprehensive evaluation of changing right；the CAPP system in the concurrency environment；Alternative Manufacturing Process1 并行环境下CAD/CAPP/PPS集成过程并行CAPP系统设计过程可以分解为初步工艺设计、多工艺方案优化与选择和详细工艺设计阶段。零件具有一种或多种功能，每种功能由若干特征保证，特征与特征加工方法、制造资源之间是多对多的关系，它们之间是一个复杂的网络与层次结构关系，所以初步工艺设计中，根据系统知识库、PPS提供的可用制造资源及资源加工能力数据信息、CAD各阶段的设计数据，系统逐步生成多条工艺方案，既实现了企业资源的充分利用，也及时保证了CAD设计的可行性；同时在进行多工艺方案优化与选择前，除了对备选工艺路线进行静态制造资源的选择与匹配，以保证结构设计与工艺设计的可加工性，还可以通过对资源动态状态信息表进行刷新，对资源进行实时选择与排序；工艺方案优化与选择阶段是企业通过实时资源状况与能力的平衡，同时确定零件优化目标，选择出最适合当前企业要求的工艺路线，避免了由于与制造资源环境的脱节而引起的设计更改与资源浪费等；在PPS的生产作业调度与控制阶段，当由于特殊原因使生产不能正常进行时，将信息反馈给生产作业计划，以重新进行生产作业安排或进行资源的重新配置，如果仍然无法通过资源调整满足生产需要时，可以考虑修改主生产计划，或将信息反馈给CAPP，重新进行工艺方案优化、选择。CAD/CAPP/PPS并行集成过程模型见图1。零件功能需求零件特征组成工艺方案优化与选择特征加工方法生成零件多工艺路线详细工艺设计功能特征库特征加工方法库企业静态制造资源库工序排序规则库图1 CAD/CAPP/PPS并行集成过程模型实时资源状态信息企业资源配置生产作业计划CADCAPPPPS2 基于变权模糊综合评价的工艺决策在并行环境下的CAD/CAPP/PPS集成过程中，工艺路线的优化和选择是实现工艺设计柔性化及与制造资源并行的一个重要步骤，其过程与结果受到多个因素影响，因此在工艺路线决策时，应对其多因素进行综合考虑。但是多因素存在不确定性和模糊性，而模糊综合评判是根据给定的评价标准和实际因素数据，经过模糊变换后对评判对象作出判断的一种模糊推理方法，因此模糊综合评判可以有效地解决工艺路线的优化与选择问题【1】。在以往相关文献中介绍的多工艺评价方法多采用常权法，而在实际工艺决策过程中，经常会出现对于某一工艺方案，其综合评价较高，但其影响因素中出现评价很低的情况，因此不能成为理想方案，为了突出低评价因素带来的劣势，可以通过加大该因素的权重，从而降低综合评价值【2】。下面对基于变权模糊综合评价方法的工艺决策模型进行讨论：2.1模型描述 （1）零件工艺方案集与影响因素集零件工艺方案集，零件工艺影响因素涉及。（2）构造评判矩阵，表示按第个因素进行评价时，对方案集中的第个元素的隶属度为。则可以构成因素集与方案集之间存在的模糊评价。（3）变权模糊决策中的权重再分配过程分别取评估值，设相对总体而言的权重为：；设总体功能十分完善时因素所占的权重为：；设功能完全丧失，其他功能十分完善时所占的权重为：在变权模糊决策中，需要加大受损因素的权重比例，所以可以取因素所占权重的最大值，即可由下式进行计算：，各因素权重经过变权模糊计算后为：其中相关参数计算如下：； ； ； (4) 计算决策集B在决策集B中，采用最大隶属度法选择最佳工艺方案2.2 简单实例（1）确定零件工艺方案集与评价因素集零件工艺方案，零件工艺影响因素（零件质量、生产成本、资源利用率、生产效率）。（2）确定零件工艺评判矩阵经过各部门专家对工艺影响因素的评价，得到评判矩阵：（3）变权模糊决策中的权重再分配各因素基础权重集表1 中间参数计算结果Table 1 The results of the parameters of the rights 因素参数因素因素因素因素4.82.11.10.453.656.357.3580.60.70.80.90.430.410.370.320.4470.45420.24320.15180.40.30.20.1表2 基础权重与变权权重的模糊综合决策比较Table 2 the Comparison of the Fuzzy Comprehensive Evaluations of the basic and variational right工艺方案基础权重因素因素因素因素综合决策0.40.30.20.10.720.40.30.20.10.54工艺方案变权权重因素因素因素因素综合决策0.3450.350.1880.1170.70660.5780.2010.1360.0850.4362由变权权重计算与基于基础权重、变权权重的综合决策结果可见，当工艺方案中出现低评价因素时，变权权重方法可以通过降低权重值以突出劣势因素，降低综合决策值，以对工艺进行客观的评价与决策。3 结论并行CAPP系统工作过程中，结合CAD、PPS反馈的信息进行工艺设计与优化决策，其并行集成化实现了企业资源的充分利用，保证了CAD设计的可行性；在