机电产品加工工艺组合评价系统及其评价方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机电产品加工工艺组合评价系统及方法，其中，评价系统包括评价指标构建模块、制造工艺存储模块及与制造工艺存储模块和评价指标构建模块连接的组合工艺评价模块；组合工艺评价模块包括：原始方法集评价模块用于读取用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集，并采用选取的每个原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵作初次评分；相容方法集筛选模块用于采用模糊聚类分析计算法剔除评价方法集中不相容的原始工艺评价方法，并得到相容方法集；综合评价模块用于计算相容方法集中原始工艺评价方法对待评价工艺的初次评分的漂移度，并以漂移度为依据进行赋权值，经加权后得到每个待评价工艺的组合评价。

Evaluation System of Machining Process Combination for Mechanical and Electrical Products and Its Evaluation Method

【技术实现步骤摘要】
机电产品加工工艺组合评价系统及其评价方法
本专利技术涉及产品工艺合理性评价，具体涉及一种机电产品加工工艺组合评价系统及其评价方法。
技术介绍
环境、资源、人口成为当前人类发展应正视的主要难题，其中，环境难题尤为突出，环境的变坏已经给我们的生计与兴盛带来阻扰。制造业与我们的生态环境息息相关，一边向环境索取资源、能源，另一边又将产生的废弃物排放其中。绿色制造是对制造、环境及管理领域进行综合研究的相交科目，绿色制造研究范畴几乎涵盖了产品生命周期的所有问题，是绿色理念在当今制造业中的表现。工艺规划是制造过程的核心环节，是连接产品研发与制造的关键纽带，工艺规划的优劣不应该仅仅与所得的产品性能相关，更应该与整个生产环节中的资源环境问题密切联系。传统工艺规划往往忽略了生产过程中制造系统的资源消耗与环境影响，只考虑到了工艺规划方案实施的可行性和经济性，在很大程度上造成了资源浪费和环境破坏，为可持续发展埋下了隐患，而绿色工艺规划是对传统工艺的弥补和进一步优化，是一项在传统工艺规划的基础上充分考虑资源消耗和环境危害的技术手段。因此，对工艺规划方案进行合理、科学的选择与评价优化是绿色制造的一个重要探索方向，有利于缓解人类生存发展与地球环境的紧张氛围，迎合了当今可持续发展的主流，是可持续绿色发展的思想在制造业中的详实表现。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的机电产品加工工艺组合评价系统及其评价方法能够在减小资源消耗、保护环境的提前下，可以将同一机电产品不同加工工艺方案进行比较，确定最优工艺路线。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：第一方面，提供机电产品加工工艺组合评价系统，其包括评价指标构建模块、制造工艺存储模块及与制造工艺存储模块和评价指标构建模块连接的组合工艺评价模块；评价指标构建模块，用于接收机电产品待评价工艺的评价指标，并根据评价指标构建机电产品的原始数据矩阵；所述评价指标包括多个一级指标，每个一级指标包括多个二级指标，所述一级指标包括加工质量、加工时间、加工成本、资源消耗和环境影响；制造工艺存储模块，用于存储多种对机电产品加工工艺进行评价的原始工艺评价方法；所述组合工艺评价模块包括依次连接的原始方法集评价模块、相容方法集筛选模块和综合评价模块；原始方法集评价模块，用于读取用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集，并采用选取的每个原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵作初次评分；相容方法集筛选模块，用于采用模糊聚类分析计算法剔除评价方法集中不相容的原始工艺评价方法，并得到相容方法集；以及综合评价模块，用于计算相容方法集中原始工艺评价方法对待评价工艺的初次评分的漂移度，并以漂移度为依据进行赋权值，经加权后得到每个待评价工艺的组合评价。第二方面，机电产品加工工艺组合评价系统的评价方法，其包括：A1、用于接收机电产品待评价工艺的评价指标，并根据评价指标构建机电产品的原始数据矩阵；A2、读取用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集，并采用每个选取的原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵作初次评分；A3、采用模糊聚类分析计算法剔除评价方法集中不相容的原始工艺评价方法，并得到相容方法集；以及A4、计算相容方法集中原始工艺评价方法对待评价工艺的初次评分的漂移度，并以漂移度为依据进行赋权值，经加权后得到每个待评价工艺的组合评价。本专利技术的有益效果为：本方案提供的评价系统综合考虑了机械加工对资源消耗和环境危害造成的影响，能客观、准确、快速地对机电产品加工工艺进行评价；通过多种原始评价工艺方法中筛选出的多种相容评价方法对两种或多种相似的机电产品待加工工艺进行综合评价比较，通过比较结果来选择最优的机电产品加工的工艺，并为改善机电产品加工过程的资源消耗和环境影响提供决策参考。多种原始工艺评价方法基于模糊聚类分析和漂移度筛选出相容方法进行综合评价增强了评价系统的综合性；同时，充分考虑时间、成本、质量、资源消耗和环境危害等5大评价指标以及多个二级指标，建立了机电产品加工工艺优化评价指标体系，使得评价体系更加完整综合。附图说明图1为机电产品加工工艺组合评价系统的一个实施例的原理框图。图2为机电产品加工工艺评价指标体系结构图。图3为机电产品加工工艺组合评价系统的评价方法。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，机电产品加工工艺组合评价系统包括评价指标构建模块、造工艺存储模块及与制造工艺存储模块和评价指标构建模块连接的组合工艺评价模块。本方案所提出的评价系统中的评价指标涵盖了加工时间T、加工成本C、加工质量Q、资源消耗R和环境危害E等一级指标，在对待加工工艺评价过程中，对工艺规划的决策目标是期望时间T最少，成本C最少，质量Q最佳，消耗资源R最少，环境危害E最小。由构造的决策目标和决策问题可以得到组合工艺评价模型如下：如图2所示，其中二级指标包括隶属于加工时间T下的加工时间T1、辅助时间T2、生产调度时间T3和其他时间T4，隶属于加工成本C下的原材料成本C1、辅助材料成本C2、能源消耗成本C3、设备成本C4和其他成本C5，隶属于加工质量Q下的尺寸精度Q1、形状精度Q2、位置精度Q3和表面质量Q4，隶属于资源消耗R下的物料资源消耗R1和能源资源消耗R2，及隶属于环境影响E下的废气污染E1、废水污染E2、噪声污染E3和固体废弃物污染E4。制造工艺存储模块，用于存储多种对机电产品加工工艺进行评价的原始工艺评价方法。制造工艺存储模块内部还存储有绿色制造理论体系和绿色工艺规划，同时也对工艺评价指标的收集和处理方法进行介绍，通过该模块可以了解和学习该系统方法的相关理论知识。其中，所述绿色制造理论体系部分大致包括绿色制造国内外研究现状、概念、内涵、系统框架以及实施关键技术等知识；所述绿色工艺规划部分包括工艺规划，制造过程中资源消耗与环境影响情况等内容。多种原始工艺评价方法包括专家打分法、层次分析法、主成分分析法、数据包络分析法、理想解法、灰色关联度法、模糊综合评价法、物元评价法、BP神经网络法和生命周期评价法(LCA)等。如图1所示，组合工艺评价模块包括依次连接的原始方法集评价模块、相容方法集筛选模块和综合评价模块。其中，原始方法集评价模块，用于读取用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集，并采用选取的每个原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵作初次评分。实施时，本方案优选原始方法集评价模块包括依次连接的评价集生成模块、评价生成模块和标准化处理模块；评价集生成模块，用于根据用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集；评价生成模块，用于采用评价方法集中的原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵进行评价，生成初次评分；以及标准化处理模块，用于对生成的初次评分进行标准化处理，得到标准化处理后的初次评分。相容方法集筛选模块，用于采用模糊聚类分析计算法剔除评价方法集中不相容的原始工艺评价方法，并得到相容方法集。实施时，本方案优选相容方法集筛选模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机电产品加工工艺组合评价系统，其特征在于，包括评价指标构建模块、制造工艺存储模块及与制造工艺存储模块和评价指标构建模块连接的组合工艺评价模块；评价指标构建模块，用于接收机电产品待评价工艺的评价指标，并根据评价指标构建机电产品的原始数据矩阵；所述评价指标包括多个一级指标，每个一级指标包括多个二级指标，所述一级指标包括加工质量、加工时间、加工成本、资源消耗和环境影响；制造工艺存储模块，用于存储多种对机电产品加工工艺进行评价的原始工艺评价方法；所述组合工艺评价模块包括依次连接的原始方法集评价模块、相容方法集筛选模块和综合评价模块；原始方法集评价模块，用于读取用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集，并采用选取的每个原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵作初次评分；相容方法集筛选模块，用于采用模糊聚类分析计算法剔除评价方法集中不相容的原始工艺评价方法，并得到相容方法集；以及综合评价模块，用于计算相容方法集中原始工艺评价方法对待评价工艺的初次评分的漂移度，并以漂移度为依据进行赋权值，经加权后得到每个待评价工艺的组合评价。

【技术特征摘要】
1.机电产品加工工艺组合评价系统，其特征在于，包括评价指标构建模块、制造工艺存储模块及与制造工艺存储模块和评价指标构建模块连接的组合工艺评价模块；评价指标构建模块，用于接收机电产品待评价工艺的评价指标，并根据评价指标构建机电产品的原始数据矩阵；所述评价指标包括多个一级指标，每个一级指标包括多个二级指标，所述一级指标包括加工质量、加工时间、加工成本、资源消耗和环境影响；制造工艺存储模块，用于存储多种对机电产品加工工艺进行评价的原始工艺评价方法；所述组合工艺评价模块包括依次连接的原始方法集评价模块、相容方法集筛选模块和综合评价模块；原始方法集评价模块，用于读取用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集，并采用选取的每个原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵作初次评分；相容方法集筛选模块，用于采用模糊聚类分析计算法剔除评价方法集中不相容的原始工艺评价方法，并得到相容方法集；以及综合评价模块，用于计算相容方法集中原始工艺评价方法对待评价工艺的初次评分的漂移度，并以漂移度为依据进行赋权值，经加权后得到每个待评价工艺的组合评价。2.根据权利要求1所述的机电产品加工工艺组合评价系统，其特征在于，还包括与所述综合评价模块连接的绿色工艺优化模块；所述绿色工艺优化模块，用于搜索机电产品的多种生产工艺，并从资源消耗和环境影响两个方面对理想方案确定模块或综合评价模块确定的最优待评价工艺进行分析，并给出优化措施。3.根据权利要求2所述的机电产品加工工艺组合评价系统，其特征在于，所述原始方法集评价模块包括依次连接的评价集生成模块、评价生成模块和标准化处理模块；评价集生成模块，用于根据用户选取的多个原始工艺评价方法构成评价方法集；评价生成模块，用于采用评价方法集中的原始工艺评价方法对待评价工艺构建的原始数据矩阵进行评价，生成初次评分；以及标准化处理模块，用于对生成的初次评分进行标准化处理，得到标准化处理后的初次评分。4.根据权利要求3所述的机电产品加工工艺组合评价系统，其特征在于，所述相容方法集筛选模块包括依次连接的相关度计算模块、查找模块和剔除模块，所述剔除模块的输出分别与综合评价模块和相关度计算模块连接；相关度计算模块，用于根据标准化处理后的初次评分，采用模糊相似矩阵算法计算评价方法集中任意两个原始工艺评价方法间的相关度；查找模块，用于随机选择一阈值，并控制阈值递减，直至获取一个原始工艺评价方法与其他所有原始工艺评价方法之间的相关度小于递减后的阈值；相关度系数计算模块，用于计算获取的原始工艺评价方法的初次评分与评价方法集中余下原始工艺评价方法的初次评分的均值之间的相关度系数；以及剔除模块，用于判断相关度系数是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪永超，李波，刘勇，吴爱强，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51