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《浙江大学》 2010年
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大成组技术中的若干关键技术研究

刘丹  
【摘要】: 在全球集成制造的背景下,越来越多的制造企业专注于自己的核心能力和核心产品(或零部件),而将非核心能力的任务和零部件扩散出去。未来的制造业将具有高度专业化分工和高度协同的特点。尽管不同企业所生产的产品性能和结构不同,但其中有不少相同和相似的零部件是通用的或相似的,其数量比标准件要多得多。如果把为数众多的通用或相似零部件汇集起来,形成按零部件和按工艺生产的零部件生产体系,将有利于促进我国零部件业的发展。而网络技术的发展为这种集成和协同创造了外部环境。在这种背景下,大范围成组技术应用的思想应运而生。大范围的成组技术应用是跨企业大范围地实施成组技术,简称大成组技术。论文主要依托国家自然科学基金项目“大成组技术方法和理论研究(编号:70271013)”、国家863高科技计划项目“制造网格与制造资源协同管理技术(编号:2004AA414310)”、国家863高科技计划项目“基于E-HUB模式的制造资源管理系统(编号:2006AA04Z130)”和教育部重点攻关项目“高校企业仪器设备和优质资源网络化共享技术及应用工程(编号:“十五”211CERS-12)”展开研究工作。在经典成组技术相关理论基础上,结合web2.0技术,研究大成组技术的原理、方法、技术和系统,有助于整合零部件资源,提高我国制造企业的国际竞争力。论文主要内容如下: 第一章主要阐述了论文的研究背景,对论文主要相关领域:网络化制造、制造资源共享与集成技术、成组技术、零件库技术等研究进展进行了回顾分析,给出了论文研究的主要内容和论文结构。 第二章主要研究了大成组技术的体系结构。建立了大成组技术的需求模型,分析了大成组技术与经典成组技术的区别及与大批量定制之间的关系,提出了大成组技术的体系框架;在自组织理论和大成组实现技术的基础上,分析了大成组技术系统自组织演化的条件、动力和途径;在长尾理论的基础上,分析了长尾市场对大成组技术的技术需求以及大成组技术中存在的长尾特性。 第三章对大成组技术中的零件分类编码技术进行了研究。首先分析了大成组技术下零部件描述框架要满足的要求,提出采用大众分类法和零件本体相结合的方法来对零件进行分类和编码,支持对快速增长的零部件资源的有效编码,并参考JLBM-1分类编码系统,建立了面向大成组技术的机加工类零件的分类编码模型。 第四章对大成组技术中的零部件资源优化配置的关键技术——零件本体的建设方法和技术进行了研究。采用web2.0技术实现了零件本体构建的大众化和自组织优化;采用基于反求原理的方法从web表格中获取零件本体概念,实现本体概念化的建设;采用形式概念分析的方法来构建零件族的分类层次,实现零件本体结构化的建设。 第五章对大成组技术中的零部件的标准化和产品模块化方法进行了研究。采用建立基于维基(wiki)机制的零部件名称字典来实现大范围内零部件名称标准化;采用基于大众评价的方法来实现零件结构标准化。根据数据来源的不同,大众评价分为三种方法:基于使用情况反馈的评价方法、基于掘客技术的评价方法和基于用户群需求的评价方法。 第六章对大成组技术中的核心资源——供应商零件库的建库技术进行了研究。讨论了供应商零件库的建库步骤;建立了基于本体的供应商零件库模型;提出采用特征依赖语义图来表示零件的形状特征的拓扑结构关系,以特征依赖语义图为基础研究了零件简单族相似性评估算法;采用基于零件本体的语义标签对零件进行编码,建立基于分类的零件概念模型,提出采用加权Binary-Positive聚类的方法来对采用标签编码的零件进行聚类,构建供应商零件简单族。 第七章对基于web2.0的大成组技术应用服务平台的开发和实现进行了讨论。分析了大成组技术应用服务平台的需求;建立了大成组技术应用服务平台的体系结构;介绍了大成组技术应用服务平台主要功能。 第八章对全文工作进行了总结,并对后续研究工作进行了展望。
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