可重构制造系统控制结构和实现技术基础研究

在分析传统制造方式不足的基础上，本文引入了一种新的制造系统－－可重构制造系统的概念。并结合当前可重构制造研究和应用情况，给出了可重构制造的内涵，探讨了其关键技术和主要研究内容。     

制造系统的可重构性

可重构制造模式是一种指导管理和控制制造系统重构过程的制造哲理,它使制造系统有效地响应不断变化的环境,制造系统具有可重构能力是其生存和发 基本手段,具有较高可重构笥的公司在风云突变的环境中将远远超过其竞争对手。本文探讨了可重构造模式的基本定义和内涵,并从组织、过程、产品加工系统和信息平台等五个方面研究了制造系统的可重构性。     

面向可重构制造系统的生产资源信息管理系统

针对可重构制造系统的特征和研究内容,结合企业实际,建立了基于可重构制造单元的系统级可重构制造系统的生产资源信息模型,并将其应用于面向可重构制造系统的生产资源信息管理系统中,进而实现对生产资源的有效管理。     

模块化的可重构制造系统研究

随着市场经济全球化的发展,可重构制造系统必将成为未来制造系统发展的新趋势,而可重构制造系统这个概念的提出是源于模块化机床和开放式体系结构控制器两种技术的日臻成熟。在分析了可重构制造系统和刚性制造系统、柔性制造系统区别的基础上,针对可重构制造系统的模块化特点及划分原则进行了详细分析,并对可重构制造系统的关键技术进行了研究。     

制造系统可重构性评价指标及关键支持技术

阐述了可重构制造系统的发展和研究现状，提出了制造系统可重构的评价指标，深入讨论了实现制造系统可重构的关键支持技术即模块化的硬件和基于软构件的信息平台以及过程诊断技术。     

可重构生产系统

本文介绍了一种全新的制造系统——可重构生产系统。文中论述了可重构生产系统的定义和发展情况 ;探讨了它与敏捷制造的区别以及它具有的特性等 ,并指出了与可重构生产系统相关的研究内容     

可重构制造模式--21世纪极具潜力的制造模式

21世纪由于制造材料、制造对象、制造手段、制造工艺和制造环境的根本变化，制造工业将随之发生重大的变革，因此人们提出了各种各样的制造模式来适应这种变革。本文介绍了可重构制造模式的突出优势、国内外的研究现状，并着重介绍了可重构生产系统(RMS)和可重构机床(RMT)的特点和基础的设计理论。     

可重构制造系统的合弄结构研究

在激烈的市场竞争和产品品种、产品数量陡变的环境中，可重构制造系统能够快速重构制造系统环境。本文采用合弄结构，对制造系统的基本结构框架进行了分析，建立了基于合弄结构的可重构制造系统的结构框架。     

可重构制造单元控制系统设计

网络化制造将是信息时代的主要生产模式 ,制造系统可重构是网络化制造的关键单元技术。在分析了网络化制造环境对可重构制造系统体系结构要求的基础上 ,提出了一种支持制造系统可重构的单元控制器设计方案 ,并详细介绍了该控制器的软件框架结构、功能模块和实现技术。     

可重构制造系统建模方法

对可重构制造系统建模方法,包括基于Petri网的可重构制造系统建模、基于排队网络的可重构制造系统建模、基于马尔可夫链的可重构制造系统建模、基于多Agent理论的可重构制造系统建模等方法的研究现状进行了系统的介绍,并进行了分析和比较,最后给出了可重构制造系统建模的发展方向。     

Reconfigurable manufacturing systems: Principles,design, and future trends

Reconfigurable manufacturing systems (RMSs), which possess the advantages of both dedicated serial lines and flexible manufacturing systems, were introduced in the mid-1990s to address the challenges initiated by globalization. The principal goal of an RMS is to enhance the responsiveness of manufacturing systems to unforeseen changes in product demand. RMSs are costeffective because they boost productivity, and increase the lifetime of the manufacturing system. Because of the many streams in which a product may be produced on an RMS, maintaining product precision in an RMS is a challenge. But the experience with RMS in the last 20 years indicates that product quality can be definitely maintained by inserting in-line inspection stations. In this paper, we formulate the design and operational principles for RMSs, and provide a state-of-the-art review of the design and operations methodologies of RMSs according to these principles. Finally, we propose future research directions, and deliberate on how recent intelligent manufacturing technologies may advance the design and operations of RMSs.     

可重组制造系统

可重组制造系统是一种能够快速响应新的生产环境的新型制造系统，在快速响应市场变化和个性化生产方面具有重要的意义。阐述了可重组制造系统的发展历史、概念、分类、重组特性及其特点，评述了目前可重组制造系统的研究现状，讨论了可重组制造系统的关键技术，并提出了可重组制造系统应用研究的发展方向。     

可重构制造系统理论研究

在已有定义基础上给出了可重构制造系统(RMS)的定义,分析了RMS与刚性制造系统(DMS)、柔性制造系统(FMS)的区别。建立了RMS的结构和组成、类别及理论体系,将RMS基础理论概括为系统随机建模、布局规划与优化、构件集成整合、构形原理、可诊断性测度和经济可承受性评估6个方面,并提出了RMS使能技术。     

敏捷化可重组制造系统及其布局原则和方法研究

21世纪是全球化市场竞争的时代。为了适应快速变化的市场需求,本文介绍了一种新型的制造系统模式——可重组制造系统(RMS,Reconfigurable Manufacturing System),讨论了RMS的产生背景,并阐述了RMS的定义及特征。在此基础上,进一步研究了RMS物理组态的基本模式,探讨了基于经济性分析的RMS系统布局原则和方法,并成功地应用一个案例进行了具体的分析。     

可重构制造系统的发展研究

全球市场的激烈竞争,给制造业带来了新的工业革命。如何应对不可预测的市场和用户个性化的需求,成为全球制造业的核心问题。本文研究了可重构制造系统的起源、核心特征、基本原理,分析了可重构制造系统与专用制造生产线和柔性制造系统的区别,介绍了可重构制造系统在工业领域的应用及其商业化目标。     

可重构制造系统工艺路线与系统布局设计研究

为使可重构制造系统的重构过程更加快速有效,提出了一种工艺路线和系统布局设计的方法.首先,基于图论构建了可重构制造系统工艺路线的有向网络模型,并采用Dijkstra算法和双向扫视算法,进行最优工艺路线和备选工艺路线的选择;然后,以工艺路线为基础,依据排队论中的相关理论,对制造系统的布局进行优化设计,以获得可重构制造系统布局方案.实例表明,该设计能够适应可重构制造系统快速多变的特征,提高对制造系统已有资源的利用率.     

基于图论的可重构制造系统重构策略

可重构制造系统(RMS)是针对零件族设计的既具有定制的柔性,又具有高生产率的制造系统。RMS通过重构来适应市场需求的变化。RMS的设计目标是基于重构条件下寻求制造系统在全生产周期内的系统成本最优。首先建立RMS的各生产周期成本模型、重构成本模型与全生产周期成本模型,构建RMS在各生产周期的组态有向图,利用Dijkstra算法与双向扫视算法求得RMS在各生产周期的最优成本组态与K-1个次优成本组态。根据所求得各生产周期的最优成本组态与K-1个次优成本组态,重构成本模型与全生产周期成本模型,计算上下生产周期各组态间的重构成本,并构建RMS全生产周期的重构策略有向图,再次利用Dijkstra算法与双向扫视算法求得 RMS全生产周期的最优重构策略与K-1个次优重构策略。最后用实例验证了方法的有效性与可行性。     

Configuration Selection for Reconfigurable Manufacturing Systems by Means of Characteristic State Space

The configuration selection for reconfigurable manufacturing systems(RMS) have been tackled in a number of studies by using analytical or simulation models. The simulation models are usually based on fewer assumptions than the analytical models and therefore are more wildly used in modeling complex RMS. But in the absence of an efficient gradient analysis method of the objective function, it is time-consuming in solving large-scale problems by using a simulation model coupled with a meta-heuristics algorithm. In this paper, a new approach by means of characteristic state space is presented to improve the efficiency of the configuration selection for an RMS. First, a characteristic state equation is set up to represent the input and the output resources of each basic activity in an RMS. A production process model in terms of matrix equations is established by iterating the equations of basic activities according to the resource flows. This model introduces the production process into a characteristic state space for further analysis. Second, the properties of the characteristic state space are presented. On the basis of these properties, the configuration selection in an RMS is considered as a path-planning problem, and the gradient of the objective function is computed. Modified simulated annealing(SA) is also presented, in which neighborhood generation is guided by the gradient to accelerate convergence and reduce the run time of the optimization procedure. Finally, several case studies on the configuration selection for some actual reconfigurable assembly job-shops are presented and compared to the classical SA. The comparison shows relatively positive results. This study provides a more efficient configuration selection approach by using the gradient of the objective function and presents the relevant theories on which it is based.     

可重构制造系统概述

总结了国内外学者对于可重构制造系统（RMS）及相关领域的研究,归纳得出RMS的特性及关键技术,简要阐述RMS是如何应对市场的突然变化。利用层次分析法对大规模生产系统（DMS）、柔性制造系统（FMS）及RMS等3个典型的制造系统进行评价,验证其在制造系统发展中的优势地位。