面向生产计划分析的协同制造过程建模语言及建模仿真系统

跨企业协同制造涉及要素种类多、联动关系复杂、内外部不确定性影响大，导致协同运行能力弱。针对其顶层统筹管理能力弱、缺乏有效的计划分析手段等问题，提出面向生产计划分析的协同制造过程建模语言，为决策层提供不依赖具体生产数据、兼顾不确定因素的领域专用抽象建模和模型仿真工具。总结并凝练协同制造的领域知识，定义其概念模型，基于概念模型制定协同制造过程建模语言CoM-PML;开发基于CoM-PML的建模和仿真系统POMES4CM,通过执行多过程仿真协助企业管理人员分析产品齐套周期、资源利用率等，辅助决策。选取3种复杂产品的协同制造流程进行案例验证，得到具有指导意义的过程模型和生产计划，验证方法和系统的有效性。     

支持业务过程性能优化的多过程建模方法研究

为提高业务过程的性能,从系统动力学的角度分析了企业业务过程性能优化全生命周期的系统结构.基于控制论方法,证明了提高模型的准确性,以及减小模型建立、分析及实施的周期时间是取得业务过程性能优化的关键所在.为此,首先提出了对企业模型、仿真模型和工作流模型进行统一建模的多过程建模框架和建模方法,并对多个过程间的相互依赖关系进行了准确的描述与建模;然后设计了相应的多过程建模工具的元模型;最后提供了一个具体的应用案例.     

基于eM-Plant的电力电缆生产线优化仿真

针对电力电缆生产线上各产品平均生产周期、月产能等问题进行研究,作为现场管理的参考。首先,建立与实际情况相对应的模型。然后,运用eM-Plant软件建立仿真模型,并对仿真模型进行校核和验证。最后,分析仿真结果,提出优化方案,并继续仿真,使月利润最大,以优化电力电缆生产线流程。     

石化旋转机械维修方式优化

为了降低维修费用,有效地利用有限的维修资源,对石化旋转机械进行了雏修方式优化研究.以确保机械设备安全与可靠的前提下,在以可靠性为中心的维修(RCM)理论指导下,提出了便于工程应用的维修方式选择方法.其中,雏修方式的选择采用逻辑分析流程,以故障模式为分析对象,首先进行故障模式分析、故障原因和根本原因分析,针对故障根源,提出根治措施,然后依据故障模式的重要度评价维修结果和故障模式的技术特性进行维修资源优化配置.以单位时间内维修费用最小为目标,建立了定量化的基于Monte-Carlo仿真的视情维修周期优化模型,并给出了相应的仿真流程.以离心泵为分析实例,说明了该模型的有效性.     

基于EPN-GERTS研制过程仿真模型

在分析研制系统过程的基础上,分析了GERTS模型和Petri网模型在流程仿真中的应用特点,提出了嵌入Petri网的GERTS研制过程仿真模型。该模型通过在GERTS模型中嵌入Petri资源控制网,解决了GERTS难以对具有较强资源依赖性的过程很好描述的缺陷,可用于复杂流程的仿真建模分析。最后,文章针对某型产品研制流程进行了建模。     

基于设计结构矩阵理论的产品开发过程建模及仿真优化

为更好地刻画产品开发过程和流程优化,提出了基于设计结构矩阵理论的产品开发仿真模型,并据此模型设计流程优化算法。模型采用蒙特卡罗仿真方法模拟产品开发过程,用以估算产品开发时间、费用,以及按要求完工的概率。该仿真模型考虑了任务执行时间的不确定性和任务之间的顺序约束关系,同时还考虑了项目执行过程中的返工迭代和学习效应。在考虑顺序约束关系的条件下,利用遗传算法优化任务执行顺序。算例分析表明,该优化算法可以使项目的成功率提高17％。     

面向物流任务的跨组织边界物流资源优化配置

针对物流任务执行过程中物流资源配置效率低的问题,结合物流资源优化配置过程多目标、多约束、环境多变的特点,提出面向物流任务的跨组织边界物流资源优化配置策略。该策略设计了以物流资源信息共享平台为基础的跨组织边界物流资源优化配置流程,并重点针对配置流程中物流资源优化配置方案的确定,建立以时间、成本、质量和服务为目标的跨组织边界物流资源优化配置模型,并给出基于遗传算法的求解过程。以一个商品车配送任务的实例验证了该流程、优化配置模型及求解方法的有效性与实用性。     

基于可靠性仿真面向维护的刮板输送机链条优化设计

基于刮板圆环链的失效时间分布函数,重构了面向维护的刮板链可靠性模型,对刮板链服役运行过程中的可靠性变化进行仿真分析;建立了综合考虑系统维护周期、全寿命周期成本和系统可靠度的刮板链优化设计模型,提出了基于可靠性仿真的刮板链优化设计方法。仿真结果表明,该设计方法可以优选系统的刮板链设计方案,合理选择圆环链的配置,优化系统的维护周期。     

制造信息系统仿真模型规划

制造信息系统是一个复杂系统,基于复杂性思维对系统演化模型的运行和评价过程进行了研究,建立了制造信息系统的仿真及评价模型体系,该模型体系包含仿真运行子系统、评价与预测子系统和IT规划子系统.模型的建立有利于系统的优化、设计和实施,具有协助制造企业对生产运作流程优化、实现生产过程的信息管理和监控一体化、辅助制造业信息系统的建设规划等功能,以使相应的制造企业能在市场竞争中取得发展.     

流程企业生产过程集成建模方法研究

针对流程企业对市场变化反应较慢的缺点,提出了流程企业的生产过程物流、资金流和工作流集成建模方法。利用物流模型生成资金流模型,通过对资金流的优化实现物流的优化,在物流优化的实现阶段,将人员的安排以工作流模型的方式集成到物流模型中来,从而实现物流、资金流和工作流的集成建模。利用该集成模型进行决策,可提高企业对市场的反应速度。     

EXPRESS语言在企业建模中的应用

企业模型传统的框图表示法不能被计算机识别，从而影响企业模型之间的信息集成，针对这一问题，提出了一种用产品模型数据交换标准中的EXPRESS语言表达企业模型的方法。说明了企业建模中应用EXPRESS语言的可行性及优越性，阐述了用EXPRESS语言中的实体嵌套定义描述企业模型的具体方法，并给出了一个用EXPRESS语言描述汽车制造行业企业参考模型的实例。这样建立的企业模型中的模型信息可以直接通过计算机调用，实现了企业模型之间以及模型与企业各个生产环节之间信息的有效集成。     

基于网络的企业参考模型库

随着 Internet技术的发展与网络技术的不断进步 ,企业生产经营朝全球化与网络化方向发展。针对现代企业对企业模型的新需求及现代经营环境的特点 ,本文系统地研究了基于网络的企业模型库构造方法 ,并介绍了我们正在开发的基于网络的企业参考模型库系统 (Network Based Reference Modeling System,NBRMS)。该系统把网络信息技术、分布式数据库技术、协同工程等领域的成果应用到企业参考模型库的建设中 ,切实解决企业参考模型库的创建、使用与维护等方面的问题。     

集成化企业管理中的责任流管理模式

管理粗放问题是制约企业竞争力提高的主要问题之一，西方式企业管理是基于工业化完成之后的管理，强调物流、信息物流和价值流的集成，而对我国众多企业而方，由于社会文化与机制体制上的差异，特别重视保证时间性和成本控制有效性问题。为此，本文提出了责任流及其管理模式，认为责任流是信息流与物流、价值流集成后形成的重要一流，是信息集成、过程集成和企业集成成功运行的有效保障，是解决企业管理粗放问题的有效手段。     

船舶生产设计数据管理模型及其实施路线

结合造船企业生产设计实际需求,建立了满足现代造船模式的船舶生产设计项目、数据和过程管理需求的中小型船舶生产设计数据管理业务模型。该模型是基于项目管理的产品数据管理（PDM）与业务过程的集成模型。构建了满足中小型船舶企业管理所需的产品数据管理（PDM）体系结构和功能配置,提出了数据管理平台实施的技术路线。     

基于工厂建设的可重用业务流程库技术研究

以业务流程库为研究对象,以国家科技支撑计划<建筑业信息化关键技术研究与应用>为项目依托,研究了构建企业业务流程库的关键技术.在分析了建立可重用的业务流程需求后,建构了重用度高的业务流程参考模型,并根据流程的事件流、控制流和信息流对流程进行了粒度分级,研究了代表业务流程基本控制逻辑的业务流程样式,列举分析了典型的流程样式...     

Numerical analysis on the performance of cooling plates in a PEFC

Among the various types of fuel cells, the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is one of the prospective power sources for automotive applications, stationary cogeneration systems, and mobile electronic devices. The PEFC is very sensitive to the high temperature environment inside the fuel cell, and non-uniform temperature distribution reduces its performance. In this study, the performance of cooling plates for the PEFC was investigated by using three-dimensional computational fluid dynamics with commercial software. Six cooling plates were designed with different channel configurations. Models 1 and 4 had typical serpentine and parallel configurations, respectively. Models 2 and 3 had modified serpentine structures from Model 1, while Models 5 and 6 had modified parallel structures from Model 4. Models 1 and 2 showed relatively high temperatures around the outlet and the inlet area of the channel, respectively. Cooling performance of Models 4 and 5 was lower than that of Model 6 due to non-uniform fluid flow and temperature distributions. Models 3 and 6 showed higher cooling performance than serpentine type models and parallel type models, respectively. The performance of Model 3 was superior to that of Model 6 with respect to the control of the maximum surface temperature and uniformity. The thermal performance of Model 3 improved over Model 6 with the increase of heat flux. However, the pressure drop of Model 3 was higher than that of Model 6 because Model 3 had relatively high flow velocity through its channel and greater number of bends than Model 6.     

支持企业资源计划快速开发的计算无关层全局模型建模

针对目前企业资源计划系统灵活性较差、定制开发实施周期漫长且成本较高的问题,应用模型驱动架构的相关技术和思想,研究了模型驱动的企业资源规划系统快速开发模式.为了优化并快速建立企业业务模型,面向该模式提出了全局模型的概念,由此建立了包括全局模型和业务模型的计算无关层模型结构.在此基础上,重点研究了面向企业资源规划系统快速开发过程的全局模型建模方法.将全局模型分为全局业务分析模型及全局业务模型,并构造成为按层次分解的模型结构,建立了它们的基本模型,定义了基本模型中的元素.最后通过全局业务分析模型和全局业务模型的图形化建模实例验证了上述建模理论的可行性和实用性.     

Large eddy simulation of flow around a bluff body of vehicle shape

The turbulent flow with wake, reattachment and recirculation is a very important problem that is related to vehicle dynamics and aerodynamics. The Smagorinsky Model (SM), the Dynamics Subgrid Scale Model (DSM), and the Lagrangian Dynamic Subgrid Scale Model (LDSM) are used to predict the three-dimensional flow field around a bluff body model. The Reynolds number used is 45,000 based on the bulk velocity and the height of the bluff body. The fully developed turbulent flow, which is generated by the driver part, is used for the inlet boundary condition. The convective boundary condition is imposed on the outlet boundary condition, and the Spalding wall function is used for the wall boundary condition. We compare the results of each model with the results of the PIV measurement. First of all, the LES predicts flow behavior better than the k-ε turbulence model. When we compare various LES models, the DSM and the LDSM agree with the PIV experimental data better than the SM in the complex flow, with the separation and the reattachment at the upper front part of the bluff body. But in the rear part of the bluff body, the SM agrees with the PIV experimental results better than them. In this case, the SM predicts overall flow behavior better than the DSM and the LDSM.     

区域企业集群中自动化加工刀具控制系统技术研究

在对企业集群进行深入调查研究的基础上,提出利用多级分布式计算机系统建立企业局域网络,并将一个智能化的自动化加工刀具控制系统模式集成到企业局域网络中,以便企业集群可以共享,使得生产相同或相似零件族的柔性制造系统可直接从刀具控制系统获得刀具数据,从而大大提高企业集群的生产效益。     

射流预冷却发动机用喷嘴的数值模拟

采用计算流体动力学（CFD）方法,对气液喷嘴射流冷却两相流场进行数值模拟,采用混合模型的连续方程、动量方程、能量方程,相间考虑了相对（滑流）速度和漂移速度,数值模拟了喷嘴在进气道内采用垂直气流喷射方式下的流场分布,分析了液滴在流场内的轨迹和速度,沿飞行轨迹计算分析了射流预冷却对发动机性能的影响.结果表明,采用喷流预冷却方式所形成的温度场、压力场均匀,压力损失不大,可满足压气机进口条件要求.