精密箱体柔性制造系统网络通信的实现

基于昆机FMS1600精密箱体类柔性制造系统的系统集成控制解决方案,介绍了FMS系统网络通信结构、设备组态及通信方式,解决了PROFIBUS现场总线与企业生产计划管理层集成不足的问题.采用PROFIBUS -DP现场总线和工业以太网双层网络结构,组成通信与控制紧密结合、控制与管理一体化的FMS控制系统,该系统经实际应用,实现了FMS全自动集成控制功能,取得了良好的经济效益.     

精密箱体柔性制造系统网络通信的实现

本文基于昆机FMS1600精密箱体类柔性制造系统的系统集成控制解决方案,介绍FMS系统网络通信结构、设备组态及通信方式,解决PROFIBUS现场总线与企业生产计划管理层集成不足的问题,采用PROFIBUS-DP现场总线和工业以太网双层网络结构,组成通信与控制紧密结合、控制与管理一体化的FMS控制系统,经实际应用,实现了FMS全自动集成控制功能,取得了良好的经济效益。     

基于有色Petri网的FMS生产系统的研究

运用有色Petri网对FMS柔性生产系统进行建模,在深入研究Petri网和扩展Petri网相关理论的基础上,从整个生产系统的控制功能方面验证了利用Petri网所建立系统模型的正确性。再在CPNTools环境下对生产系统模型进行了仿真,通过对生产系统仿真模型运行状态的跟踪,发现了具体导致生产系统运行出现死锁状态的原因,并提出相应的改进方法,该方法成功地应用于FMS生产系统的整个加工过程中。     

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。     

数控机床集群控制系统研究与示范应用

由北京机床研究所承担的“数控机床集群控制系统研究与示范应用”课题引入设备可重构分组概念，在原有基础上开发了数控机床集群可重构网络通讯系统、刀具管理系统、可重构制造系统控制系统、数控机床DNC监控系统。通过四套系统与CAD／CAM／CAPP系统的集成就构成了车间全面的信息集成管理系统，形成一个包含数控机床DNC、CAD／CAM编程、刀具管理和生产管理等功能的准柔性制造系统。     

数控机床中集成DNC通讯系统的分析

“集成”是集成环境下DNC系统区别于传统DNC系统最主要的特征,因此,面向集成的DNC通讯系统与传统DNC系统不同,应充分考虑“集成”的要求。     

基于MES无缝集成的FMS生产管理技术研究

针对目前传统柔性制造系统(FMS)与企业上层ERP、CAPP等管理系统信息断层,无法有效连接企业上层系统和底层柔性线,导致效率低下的问题,提出了一种基于MES无缝集成的FMS生产管理模型,该模型包含Main-MES和FMS-MES两层,将MES技术融入传统FMS系统中,实现了FMS与ERP、CAPP、CAD/CAM和工装系统的有效集成,保证了企业上层系统和底层柔性线的无缝连接。介绍了生产管理模型与其它系统的集成技术以及各功能模块的作用,并开发了针对四川普什宁江机床厂FMS80柔性线的生产管理系统,验证了所设计系统模型的可行性和有效性。     

DNC系统并行通讯设计与实现

为使DNC系统中上位机能控制多台数控机床实时加工及NC程序的上下传输，同时使DNC系统软件具有可重用性。又利用面向对象的程序设计方法进行DNC并行通讯的设计，构建了可重构DNC并行通讯的硬件结构，最后实现了DNC系统的软件开发。多家模具制造企业的现场使用表明，所开发的DNC系统控制软件运行可靠，使用方便。     

FMS的系统构成与控制

FMS 是一种高度自动化,计算机控制的制造系统。由于 FMS 的出现,实现了制造业由以组合机床自动线(Trans-fer Line)(为代表的刚性自动化(Rigld Automation)向柔性自动化(Flexible Automation)转变的梦想。一般认为,FMS 由以下几大要素组成:分布式数控(DNC)加工设备;自动化物料     

基于生物遗传算法的FMS生产调度算法

根据遗传算法,提出了一种FMS生产调度的新算法,该算法不仅适于FMS的静态调度问题,而且由于其计算复杂性低、计算量少的特点,同样也适于FMS的动态调度问题,有效地为解决自动化生产系统的生产调度问题提供了新方法.     

基于网络DNC集成环境下的数控加工技术

从网络DNC系统的定义、主要优点和开发过程中应坚持的原则这三个方面对网络DNC集成环境进行介绍,对网络DNC环境下数控加工系统的结构组成和功能实现进行详细的说明。重点探讨了建设网络化DNC集成数控加工系统时需要完成的主要工作和会遇到的潜在问题。     

可重构柔索并联机器人协同避障方法研究

针对可重构索驱动机器人自身结构与环境障碍物间高碰撞风险问题,设计了一种基于临界支撑线及多指抓握的可重构柔索机器人协同避障方法。通过简化环境障碍物与机器人结构得到一类可重构柔索机器人在复杂环境下的一般模型,在此模型基础上利用其结构的拓扑约束及障碍物间的临界支撑线求取机器人的无碰撞运动区域;通过凸包算法及凸包映射算法求取不同构型及障碍物分布下可重构柔索并联机器人的力封闭工作空间,并分析不同构型及障碍物分布对机器人无碰撞力封闭工作空间的影响;随后,通过优化算法求取指定运动轨迹上最优索分布;最后在重构索驱动机器人实验平台对所得优化结果进行验证。实验结果显示,所设计的可重构柔索机器人协同避障方法能有效避免重构索驱动机器人运动过程中的碰撞。     

柔性制造系统机床选择建模研究

针对柔性制造系统(FlexlbleManufacturing System，FMS)机床选择模型构建及求解中存在的问题，以零件加工的时间目标作为模型的优化目标，以机床的购买成本作为约束，提出了FMS机床选择模型，结合遗传算法(GeneticAlgofitrm，GA)快速高效的搜索特性，对机床选择问题进行求解，并通过与现有的模型及其算法的求解结果进行比较分析，验证了本文提出的FMS机床选择模型及其遗传求解算法求解FMS机床选择问题的合理性和优越性。     

面向大规模定制的动态单元装配系统设计与重构建模

针对大规模定制批量化与定制化的生产组织要求,提出采用单元装配系统在大规模定制生产中进行装配作业的思想,分析了单元装配系统在大规模定制生产中的适用性,综合考虑动态环境下系统设备重置、多能工重新指派、多周期生产计划、交货策略、招聘解雇成本等多种因素,建立了以重构成本最小为目标函数的动态单元装配系统重构的规划模型,并验证了模型的有效性。     

基于离散事件仿真的FMS生产策略优化

柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)生产过程较为复杂,具有随机性和动态性,难以通过数学解析方法获得优化的生产策略方案。采用离散事件系统仿真的方法寻求FMS的优化生产策略,基于PlantSimulation软件建立FMS的生产仿真模型,以生产周期和设备利用率为评价指标,通过对投产方式、AGV数量、AGV速度及缓冲容量等参数进行不同组合仿真试验,最终获得了最佳的生产策略方案。证明了采用离散事件仿真可以有效地优化FMS的生产策略,提升FMS的生产性能。     

网络数控系统的概念及其技术内容

综合了计算机网络协议与数控系统的层次结构。提出了网络数控系统的概念,比较了它与DNC、FMS之间的关系,建立了其体系结构,对信息共享,智能动态调度,网络数控与Internet/Intranet的关系等关键技术内容作了详细探讨,为从制造系统的设备层实现制造系统的敏捷性和智能性提供了一种解决方案。     

满足产品需求条件下的车间最优随机生产计划与控制

根据实际需要建立关联方程有延迟且以正好满足产品需求为约束条件的车间生产计划与控制的随机非线性规划模型，即一种求解动态优化问题的静态优化模型，为求解方便将其转化成线性规划模型。提出分别用卡马卡算法和基于卡马卡算法的关联预测法来求解柔性自动化车间（FAM）最优随机生产计划与控制问题，并编制了相应软件。通过算例研究，比较了上述2种方法和Matlab中的线性规划法，结果表明所提方法非常适合将不确定性环境中的FAW产品需求计划最优分解成由FAW中各柔性制造系统（FMS）执行的短期随机计划，尤其适合FMS之间工件传输需经出入库并有1个生产周期延迟的情况。     

基于Anylogic的FMS的仿真系统研究

介绍了常用的FMS仿真建模方法,并进行了分析.提出了应用Anylogic仿真建模的方法.针对某轴类零件的加工过程,建立了FMS仿真模型,将FMS加工的过程抽象成一个一个的模块.AnyLogic是一个专业虚拟原型环境用于设计包括离散连续和混合行为的复杂系统,AnyLogic能够快速地构建被设计系统的仿真模型虚拟原型和系统的外围环境,试验证明此方法合理有效.     

基于Petri网模型的FMS控制决策方法研究

应用Petri网理论 ,通过对现有FMS(柔性制造系统 )进行分析和研究 ,确定了该FMS中的各状态和事件及其因果关系 ,建立了实际FMS的Petri网模型。通过该模型的描述和对FMS实际运行情况进行分析 ,建立了优化调度控制规则。依据模型和调度控制规则 ,构造了该FMS管理与控制软件 ,实现了用于一实际FMS的调度与控制决策系统和动态运行的有效控制     

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。