基于多阶段加工过程动态流分析的夹具布局优化设计理论与方法研究

项目名称： 基于多阶段加工过程动态流分析的夹具布局优化设计理论与方法研究

项目编号： No.51205286

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 丁伯慧

作者单位： 天津大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 面向多阶段制造过程的夹具布局优化设计是当前智能夹具设计领域的一个研究热点。其中，过程模型建立不完整、高维度设计空间的优化目标函数相对简单和求解效率低等问题普遍存在。本项目首次将大系统的流理论应用于多阶段加工过程的夹具布局设计。通过研究加工过程中物质流、能量流和信息流的协同运动效应，建立多阶段加工过程的动态流模型；采用流参数分析和极大似然估计法，探索基于灵敏度指标分析的重要加工阶段提取策略，进而有效降低夹具设计空间维度；建立动态流熵的数学表达式来描述多阶段加工过程的结构功能有序度，提出以动态流最小熵值为目标函数的夹具布局优化设计准则。本项目从多阶段加工过程动态流的数学建模、夹具设计空间降维方法、基于熵的夹具布局优化设计准则和算法等方面展开研究。进而，创新性提出基于多阶段加工动态流分析的夹具布局优化设计系统，为数字化制造系统中智能夹具设计和加工工艺创新提供理论依据与算法支持。

中文关键词： 多阶段加工过程；夹具布局优化；多目标优化；蚁群算法；文化基因算法

英文摘要： Fixture layout optimization in multistation manufacturing process is a hot research topic in the field of intelligent fixture design. However, there commonly exist some problems, such as incomplete process models, relatively simple optimization object fun

英文关键词： Multi-station Machining Processes (MMP)；fixture layout optimization；multi-objective optimization；Ant Colony Algorithm(ACA)；Memetic Algorithms(MA)