2009年--外文翻譯--基于粗糙集的可重構(gòu)制造系統(tǒng)的分析(譯文）

1、<p><b>　　中文3600字</b></p><p>　　出處：Xie X, Wei X, Zheng B. Reconfigurability analysis of manufacturing system based on rough sets[C]// Computer Science and Information Technology, International

2、 Conference on. IEEE, 2009:513-517.</p><p>　　基于粗糙集的可重構(gòu)制造系統(tǒng)的分析</p><p>　　謝曉文，薛文，鄭北榮</p><p><b>　　機(jī)械學(xué)院&電氣工程</b></p><p><b>　　溫州大學(xué)</b></p>

3、<p>　　溫州，浙江，中國(guó)，32500</p><p>　　xiexiaow@21cn.com</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　RMS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃對(duì)RMS的快速性有重要影響。在本文，基于性能評(píng)估和RMS結(jié)構(gòu)和人工智能理論，粗糙集方法是處理，約簡(jiǎn)，推理的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。然后這新穎的快速的績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)是基

4、于粗糙集提出的，它可以發(fā)現(xiàn)快速評(píng)估RMS的性能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組件，性能評(píng)估，可重構(gòu)制造系統(tǒng)，粗糙集，</p><p><b>　　1 介紹</b></p><p>　　面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，如何提高能力，迅速響應(yīng)復(fù)雜和多變的生產(chǎn)多個(gè)物種和可變批次的需求，以及如何降低生產(chǎn)成本，縮短更換時(shí)間產(chǎn)品對(duì)企業(yè)的生存和發(fā)展具有重要的影響。&l

5、t;/p><p>　　傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)（如DMS和FMS），已難以滿足上述需求?？芍貥?gòu)制造系統(tǒng)(RMS)是一個(gè)新型的復(fù)雜的制造系統(tǒng)。在第一階段調(diào)度和設(shè)計(jì)，具體的產(chǎn)品系列針對(duì)其他相關(guān)因素進(jìn)行了分析，被認(rèn)為是關(guān)于制造，適當(dāng)增加系統(tǒng)冗余，然后，構(gòu)建合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。此外，當(dāng)市場(chǎng)和生產(chǎn)任務(wù)的變化，RMS可以迅速反應(yīng)，并重新配置其自己的配置。</p><p>　　因此，配置的綜合評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，規(guī)劃，計(jì)劃的重

6、新配置和優(yōu)化對(duì)RMS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和重新配置具有非常重要的影響。然而，如今的性能研究RMS的評(píng)價(jià)體系是有限的一些具體領(lǐng)域，從整體的綜合評(píng)價(jià)體系方面尚未建成。在本文中，根據(jù)關(guān)鍵性能指標(biāo)的分析，利用粗糙集理論提出可重構(gòu)分析系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)方案。</p><p>　　該系統(tǒng)能適應(yīng)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，它涉及到的知識(shí)面比較廣。相關(guān)的知識(shí)是很難形容準(zhǔn)確的，信息時(shí)不斷變化的。因此，非精確的粗糙集理論可作為一個(gè)討論的理論基礎(chǔ)知識(shí)。

7、</p><p>　　2 績(jī)效考核體系和指標(biāo)內(nèi)涵</p><p>　　為了構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)化的、正常的、合理的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，RMS指標(biāo)的選擇應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1 全面性2 獨(dú)特性3 科學(xué)性4 定性和定量相結(jié)合5 可操作性</p><p>　　從上述原則，根據(jù)RMS的基本特征，系統(tǒng)性能指標(biāo)得到了[5]；這體現(xiàn)在Fig.3.2&

8、lt;/p><p><b>　　A 經(jīng)濟(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)成本</b></p><p>　　設(shè)計(jì)成本主要包括設(shè)計(jì)成本，設(shè)施，設(shè)備，材料，人力資源和話費(fèi)在系統(tǒng)的初始階段，可以通過(guò)預(yù)測(cè)和計(jì)算得到。</p><p><b>　　重構(gòu)成本</b></p>

9、<p>　　重新配置的成本（重構(gòu)成本）是指重構(gòu)資本，生產(chǎn)重構(gòu)造成中斷，在新的條件下，重構(gòu)成本是主要指標(biāo)，它決定了系統(tǒng)重構(gòu)策略。</p><p>　　運(yùn)行成本：運(yùn)行成本包括材料消耗，生產(chǎn)，能源消耗，管理成本，設(shè)備工裝成本。</p><p><b>　　B 能力和職能</b></p><p>　　系統(tǒng)生產(chǎn)力：在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量

10、可以定義為系統(tǒng)生產(chǎn)力。</p><p>　　設(shè)備利用率：設(shè)備利用率是指正在使用的設(shè)備的加工程度，其計(jì)算公式為 其中，Un是設(shè)備利用率；是設(shè)備使用的小時(shí)數(shù)；是每個(gè)小時(shí)加工設(shè)備的成本；是加工系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間；m是加工設(shè)備的數(shù)量。</p><p>　　加工能力限制：加工能力的限制，意味著系統(tǒng)可滿足不同產(chǎn)品的加工需求的能力。</p><p>　　生產(chǎn)的平衡：生產(chǎn)的平衡是指平衡

11、度，這是與其各個(gè)工序，時(shí)間密切相關(guān)。</p><p>　　Table1 績(jī)效評(píng)估決策表</p><p><b>　　C 可重構(gòu)性</b></p><p><b>　　設(shè)備可重構(gòu)</b></p><p>　　主要體現(xiàn)在設(shè)備的可重構(gòu)機(jī)床的模塊話程度和動(dòng)態(tài)控制器的重構(gòu)能力。</p><

12、;p><b>　　過(guò)程可重構(gòu)</b></p><p>　　過(guò)程可重構(gòu)是一種隨著新的加工技術(shù)的應(yīng)用不斷變化的成產(chǎn)需求的能力。</p><p><b>　　物流可重構(gòu)</b></p><p>　　后勤工作狀態(tài)，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整在公共基礎(chǔ)優(yōu)化，最短運(yùn)輸線路和最低廉的成本。</p><p><b>

13、;　　D 系統(tǒng)的可靠性</b></p><p><b>　　裝載時(shí)間</b></p><p>　　裝載時(shí)間是指從起始時(shí)間運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)質(zhì)量的時(shí)間，只是重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以確定它是否能夠可靠的運(yùn)行。</p><p><b>　　可診斷性</b></p><p>　　可診斷性意味著失效分析和產(chǎn)品

14、質(zhì)量失敗的原因的識(shí)辨能力。</p><p>　　平均故障間隔時(shí)間（MTBF）</p><p>　　MTBF意味這兩個(gè)系統(tǒng)故障之間的平均時(shí)間。</p><p><b>　　系統(tǒng)可用性</b></p><p>　　系統(tǒng)可用性是系統(tǒng)能夠工作或使用的概率狀態(tài)，它是單元組合可用性，它可以計(jì)算固有的可用性。</p>&

15、lt;p><b>　　E 環(huán)保</b></p><p><b>　　資源的最優(yōu)利用</b></p><p>　　這意味著系統(tǒng)最優(yōu)化使用資源的能力。</p><p><b>　　系統(tǒng)安全</b></p><p>　　系統(tǒng)的安全性是指系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的危害程度。</p&g

16、t;<p><b>　　人性化的界面</b></p><p>　　人性化的界面意味著在運(yùn)行時(shí)工人們的舒適程度。</p><p><b>　　F 風(fēng)險(xiǎn)</b></p><p><b>　　技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)</b></p><p>　　技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)意味著在新技術(shù)的實(shí)施和集成的過(guò)程

17、中的風(fēng)險(xiǎn)。</p><p><b>　　組織風(fēng)險(xiǎn)</b></p><p>　　組織風(fēng)險(xiǎn)是在系統(tǒng)組建和實(shí)施的過(guò)程中，組織結(jié)構(gòu)和管理系統(tǒng)不能符合需要的要求的風(fēng)險(xiǎn)。</p><p><b>　　市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)</b></p><p>　　市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)市場(chǎng)變化和客戶的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力不足而造成的風(fēng)險(xiǎn)、</p&g

18、t;<p>　　3 基于RST性能評(píng)估方法</p><p>　　粗糙集理論（RST）是由Pawlak等人在1995年提出的，它提供了一個(gè)正式的工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和從不精確和不完整的知識(shí)中發(fā)現(xiàn)信息。在RST中使用了上限和下限逼近的概念，一些決策可能會(huì)在系統(tǒng)的隱藏知識(shí)中被發(fā)現(xiàn)。由于它的能力，它以被廣泛應(yīng)用于許多問(wèn)題中，包括決策分析，數(shù)據(jù)挖掘，智能控制，模式識(shí)別和故障診斷（沈和詹森，2007年；沈等人，20

19、00年；弗朗西斯和沈，2003年）。RST的研究對(duì)象是信息系統(tǒng)其中｝是一個(gè)對(duì)象的有限集合，這是一個(gè)環(huán)境的狀態(tài)。是有限的集合，中的集合可進(jìn)一步分為兩個(gè)子集的交集，叫條件集合和決定集合，這樣和；是一組集合，是一種域；是指定的信息功能從域的屬性的對(duì)象的特定值，這樣，對(duì)所有和。每一個(gè)屬于的對(duì)象都對(duì)應(yīng)這條件集合和決策集合。</p><p>　　在本文中，RST應(yīng)用于RMS系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)體系，可以定義為條件集合表示生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)

20、濟(jì)性、可靠性、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可重構(gòu)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)；決策集合是績(jī)效評(píng)估的結(jié)果。由于連續(xù)性的本質(zhì)，其值應(yīng)為離散化。由條件集合和規(guī)則生成的減少，然后獲得決策表，并最終獲取績(jī)效評(píng)價(jià)。</p><p>　　根據(jù)屬性進(jìn)行區(qū)分失敗的對(duì)象，被稱為或者，其中；都被成為有決定的不可分辨關(guān)系。對(duì)于任意一個(gè),可獲得同等價(jià)值的關(guān)系，，一個(gè)分區(qū)，獲得,被稱為。</p><p>　　決策表是由組決定的，其故障診斷知識(shí)是由簡(jiǎn)約的

21、規(guī)則產(chǎn)生的。此外，她是一個(gè)過(guò)程</p><p>　　，以確定決策知識(shí)類和績(jī)效評(píng)價(jià)的完整知識(shí)獲取知識(shí)為基礎(chǔ)。過(guò)程的自動(dòng)性能評(píng)估收購(gòu)被描述為Fig.3.3:</p><p><b>　　知識(shí)基礎(chǔ)</b></p><p><b>　　專業(yè)知識(shí)</b></p><p><b>　　制造系統(tǒng)可重構(gòu)&

22、lt;/b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)分析</b></p><p><b>　　主要步驟如下</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)采集和分析；</b></p><p>　　基于RST采集連續(xù)和離散化知識(shí)；</p><p><b&g

23、t;　　決策表的簡(jiǎn)約計(jì)算；</b></p><p>　　建立最小決策規(guī)則表；</p><p>　　績(jī)效評(píng)估的代表性知識(shí)；</p><p><b>　　知識(shí)推廣；</b></p><p><b>　　4 案例研究</b></p><p>　　企業(yè)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的R

24、MS，打算進(jìn)行其試運(yùn)行，以快速響應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化。</p><p><b>　　A 數(shù)據(jù)采集和分析</b></p><p>　　基于性能評(píng)價(jià)指標(biāo)制造系統(tǒng)，制造線的數(shù)據(jù)是獲取和分析了。如果制造線的設(shè)計(jì)和規(guī)劃的并且有高的靈活性和實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)性，但需要大量的資金投資，風(fēng)險(xiǎn)高、容量低、環(huán)境合理性，那么它的性能將是要進(jìn)行全面評(píng)估的。此外，它以RMS為例進(jìn)行績(jī)效評(píng)估。</p&g

25、t;<p>　　B 基于粗糙集完成自由裁量權(quán)的樣本知識(shí)的采集</p><p>　　基于粗糙集的知識(shí)獲取樣品后，其特征因?yàn)殡x散化的。條件特征是，被稱為經(jīng)濟(jì)，能力和功能，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可重構(gòu)，可靠性，環(huán)保，風(fēng)險(xiǎn)。屬性特征值為1表示高，2表示一般，0表示低，作為決策屬性特征，Z是決定性能評(píng)價(jià)結(jié)果。值為1表示性能好，2表示性能一般，3表示差。通過(guò)離散，條件和決策屬性特征組成一個(gè)兩維表格，每一行代表一個(gè)實(shí)際的對(duì)象，

26、每一列代表一個(gè)屬性特征。附表一。</p><p><b>　　C 決策表約簡(jiǎn)計(jì)算</b></p><p>　　約簡(jiǎn)計(jì)算的目的視為了刪除那些影響不大的屬性值，主要包括條件屬性約簡(jiǎn)（刪除冗余列）和屬性價(jià)值簡(jiǎn)約（刪除冗余決策屬性值），通過(guò)約簡(jiǎn)，最后是最優(yōu)決策規(guī)則。</p><p>　?。?）通過(guò)矩陣法有條件的約簡(jiǎn)屬性特征，以約簡(jiǎn)屬性。約簡(jiǎn)步驟為：1

27、差別矩陣的計(jì)算M(S)，M(S)是對(duì)稱的矩陣，項(xiàng)目，因此每個(gè)條目都與不同。2 函數(shù)計(jì)算。是布爾函數(shù)(對(duì)應(yīng)的屬性)定義如下：，其中，早系統(tǒng)信息中，</p><p>　　3 計(jì)算最小析取的正常窗體。通過(guò)屬性特征，然后約簡(jiǎn)決策表，如表所示Table2。每個(gè)行可以生成一個(gè)決策規(guī)劃。</p><p>　　Table2 還原后的決策表</p><p>　　（2）屬性值約簡(jiǎn)

28、根據(jù)以上約簡(jiǎn)表和核心價(jià)值表來(lái)計(jì)算屬性值約簡(jiǎn)表。計(jì)算的屬性值約簡(jiǎn)表以1為例。，所有子集應(yīng)計(jì)算。例如，，， 和 。從而，約簡(jiǎn)的決策規(guī)則1 或。根據(jù)上述規(guī)則，屬性值約簡(jiǎn)為表3.3所示。</p><p>　　Table3 屬性值約簡(jiǎn)表</p><p>　　（3）完成最優(yōu)決策規(guī)則表 組合和選擇規(guī)則后，一個(gè)小的決策規(guī)則表如下：</p><p>　　Table4 最小規(guī)則決

29、策表</p><p>　?。?）形成績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系知識(shí)表 約簡(jiǎn)后，績(jī)效評(píng)估的規(guī)則輸入到RSFDS知識(shí)庫(kù)中，以RTS為本，生產(chǎn)規(guī)則，例如“如果-那么”形式，被稱為，,其中代表在快速診斷規(guī)則的條件屬性；代表了相應(yīng)的決策屬性。基礎(chǔ)的決策規(guī)則如表3.4：</p><p>　　如果可重構(gòu)低和可靠性低，那么系統(tǒng)的性能一般；</p><p>　　如果容量和功能高，可重構(gòu)性高，

30、那么系統(tǒng)的性能高；</p><p>　　如果容量和功能高，可重構(gòu)性一般的情況下，系統(tǒng)的性能高；</p><p>　　如果容量和功能低，可重構(gòu)性低的情況下，系統(tǒng)性能低。</p><p><b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　隨著RMS技術(shù)和人工智能結(jié)合技術(shù)的蓬勃發(fā)展，績(jī)效評(píng)價(jià)體系，能夠滿足RMS的設(shè)計(jì)和規(guī)劃的需