基于公理设计理论的FMS优化配置研究

摘要

柔性制造系统是自动化制造系统的一种，适应当前多品种、中小批量生产、高柔性等需求的特点，对企业提高制造环节的效率和柔性，适应持续多变的市场竞争环境具有重要意义。但是，柔性制造系统组成复杂、建设周期长，投资费用高，从而使系统的规划设计显得异常重要。在系统设计的初期阶段，寻求FMS在运行性能和技术要求前提下的最小投资方案是学术界和工程界必须解决的问题。多年来，许多学者提出了很多方法，这些方法根据不同的原理，从不同的角度实施FMS的规划设计活动。但由于缺乏统一的理论框架以及求解的问题本身所具有的高度复杂性和耦合性，从而很难进行FMS这一复杂系统的综合性研究。 公理设计作为现代设计理论的重要方法之一，为系统设计提供了一个基于逻辑和理性思维的过程及工具，使得FMS优化配置这样复杂问题有了新的科学的解决途径。 本学位论文试图以公理设计理论为指导思想，建立FMS优化配置的公理化设计体系，并对关键内容予以深入研究，优化配置各种决策变量，尤其是优化配置柔性制造系统的装备，从而提高FMS设计的质量和效益。 本文在详细综述公理设计相关理论以及国内外研究现状的基础上，提出了基于公理设计的FMS优化配置决策过程，运用独立性公理对FMS目标进行分层分解，保证决策变量不耦合，进而构建出FMS优化配置框架；研究了FMS优化配置目标体系及信息公理模型，并给出了模型中信息量的计算公式；介绍了利用公理化设计方法开发面向对象的FMS优化配置软件系统的思路和过程；确定了软件系统的组成模块和软件的设计流程图。 在论文前述内容的基础上，开发了基于信息公理模型的FMS优化配置原型系统；并通过一个实例验证了该系统在工程实际应用中的效用。最后对全文的研究工作进行了总结和展望。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪 论

第二章公理设计相关理论的研究

第三章基于独立性公理的FMS优化配置框架研究

第四章基于信息公理的FMS优化配置数学模型研究

第五章FMS优化配置软件系统的公理化设计

第六章利用计算机求解的软件系统与实例验证

第七章总结与展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表论文及获奖情况

致谢