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1. 装备制造业工业互联网平台双层研发模式决策方法研究

韩鑫, 李晋航, 石致远, 吴文亮, 李善宣, 李勇, 陈明仁

计算机集成制造系统 2023, 29 (5): 1615-1626. DOI: 10.13196/j.cims.2023.05.018

摘要（52）

PDF （1644KB）（130）

针对装备制造业工业互联网平台研发模式决策具有系统性、层次性以及主观性的特点,提出一种基于多属性决策理论的平台研发模式双层决策方法。在该方法中,分析了上层研发模式决策的过程与特点,并结合焦点小组、层次分析法提出了具体的实施方法,帮助企业确定平台模块是自主研发、委托研发还是直接购买。在此基础上,提出了基于逼近理想解排序法的下层研发模式决策过程模型与实施方法,可分别针对自主研发、委托研发以及直接购买模式决策出最佳的开源方案、软件开发商以及平台软件产品。该方法可有效提升平台的建设效率与质量,以能源装备工业互联网平台建设为例,验证了所提方法的有效性与可行性。

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2. 基于GPF-RRT*的机械臂自主运动规划

双丰, 刘旭兀, 李少东, 刘熹, 陈明岐

计算机集成制造系统 2023, 29 (4): 1174-1185. DOI: 10.13196/j.cims.2023.04.012

摘要（82）

PDF （8229KB）（100）

为解决融合引力函数的渐进最优快速扩展随机树(P-RRT*)算法在非结构化环境下搜索效率低、适应性差等问题,进一步提高机械臂自主运动规划能力,提出一种基于高斯势场(GPF)自适应的改进RRT*算法(GPF-RRT*)。首先,利用状态感知网络完成非结构化环境感知。其次,利用优化后的采样点选取策略提高采样效率,通过GPF构建力势场改进节点搜索方向及步长,进而提高算法在复杂环境下的避障路径规划能力,并结合可操作度和最小能量指标完成机械臂的姿态优化。最后,基于GPF-RRT*算法在不同环境下进行实验,与P-RRT*算法在搜索效率、路径长度、稳定性3个方面进行对比。结果表明,所提算法的平均搜索效率提高了38.06%,平均路径长度缩短了46.6 mm,在多种环境下均具有较强稳定性,且能有效避免局部极小问题。另外,通过机械臂自主抓取操作进一步验证了算法的有效性。

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3. 采用变分自编码器的无监督压敏电阻表面缺陷检测

唐善成, 陈明, 王瀚博, 张雪, 张莹

计算机集成制造系统 2022, 28 (5): 1337-1351. DOI: 10.13196/j.cims.2022.05.006

摘要（297）

PDF （6570KB）（346）

为解决在压敏电阻表面缺陷检测中缺陷样本采集困难以及检测精度差的问题,提出一种采用深度卷积变分自编码器(DCVAE)的无监督表面缺陷检测方法,用于压敏电阻表面缺陷的检测。预处理阶段利用去背景、规范化以及图像差分技术对原始图像进行处理,精准提取出了差分图像,消除了无关数据特征对算法的影响。为了提升缺陷检测的精度,算法首先将空间注意力机制融入变分自编码器,有效地提取出了良品图像的特征;其次将重构前后图像相减得到残差图,突出缺陷区域,衰减非缺陷区域。通过与已有流行的两种无监督缺陷检测方法进行对比,实验结果表明,所提方法F1值至少提升了7-4%,准确率达98-58%。

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4. 基于用户多兴趣的服务流程推荐方法

陈明,高铁梁,张志锋,季肖辉,唐启光

计算机集成制造系统 2021, 27 (9): 2701-2707. DOI: 10.13196/j.cims.2021.09.022

摘要（269）

PDF （1469KB）（180）

为解决服务推荐过程中,用户兴趣的不确定性问题和多样性问题,提出一种基于用户多兴趣的服务流程推荐方法。该方法分为两部分:①初始兴趣引导:在初始创建服务流程时,面对用户兴趣的不确定性,利用N元模型学习已知服务流程的上下文,通过上下文顺序缩小推荐空间,为用户提供更加精准的服务链接组件;②用户兴趣抽取:在创建服务流程结束后,面对用户兴趣的多样化,概率潜在语义分析训练出用户的兴趣服务流程分布,为用户推荐出符合当下兴趣的其他服务流程。通过仿真实验表明,所提方法能够快速、准确地为用户推荐相关服务组件和业务流程链。

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5. 基于多Agent的产品模块化协同设计策略

刘晋飞，陈明，姚远，孔庆华

摘要（367）

PDF （1286KB）（244）

为满足分布异构环境对产品协同设计的要求，提出了一种基于多Agent的产品模块化协同设计策略。分析了协同设计需求与功能的映射关系，构建了基于多Agent的产品模块化协同设计自顶向下的四层过程模型；从模块内聚度、模块耦合度和模块可执行度三个方面进行探讨，建立了基于多目标优化的模块分解数学模型，利用模块分解Agent实现最优模块划分，通过相似度算法获得求解模块的最匹配Agent；引入集成推理与决策机制构建了协同设计Agent行为模型，给出了基于黑板的Agent平行协商机制。最后，开发了基于浏览器/服务器的汽车协同设计原型系统，并以车身协同设计为例验证了该策略的可行性和有效性。

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6. 采用拓扑遍历方法优化船舶设计计划

邓林义,，林焰，陈明，金朝光，游前文

摘要（199）

PDF （1186KB）（278）

为有效解决资源约束下的船舶设计多项目调度问题，根据船舶设计任务调度的特点，综合考虑船舶设计过程中各种影响因素和约束条件，以拓扑遍历方法为基础，提出了一种多项目调度问题的拓扑遍历优化算法。该算法具有对含耦合关系的项目进行处理的特点，在确定调度计划的过程中，提出以当前任务对后续任务的影响程度，以及关键路径任务优先的优先原则，并结合工程实例，验证了该算法的可行性。

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7. 基于STEP和XML的网络化制造系统的信息共享

仇晓黎，易红，吴锡英，陈明远

摘要（272）

在网络化设计和制造中，如何通过互联网来实现异质系统之间的信息协调是需要解决的一个重要问题。本文提出了一种建立在STEP和可扩展标记语言基础上，可以使一个CAD系统和另一个CAx系统通过互联网而实现信息共享的方法。介绍了相关的STEP标准和XML概念，以及相对应的EXPRESS和DTD标准。同时介绍了如何将STEP和XML作为中性格式模型集成在一起的思路。最后，提供了一个建立在STEP和XML基础之上的系统框架。

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8. 基于GPF-RRT*的机械臂自主运动规划

双丰, 刘旭兀, 李少东, 刘熹, 陈明岐

计算机集成制造系统
录用日期: 2022-03-04