快速可重构制造系统的设施规划与物流分析

快速可重构制造系统是能随市场需求变化实现生产系统快速重构的制造系统。为使企业物流更好地支持制造系统重构，在规划设计的各个环节应突出通用性、可拓扑性。基于设施规划设计对制造系统的工厂布置、车间划分以及与之相关的车间建筑、布置、物料输送设备等方面进行了探讨。     

可重构制造系统的适应性识别系统的结构

提出了面向给定的订单，由可重构制造系统适应性识别系统和可重构制造系统重构专家系统协作生成候选可重构制造系统的方法．设计了可重构制造系统的适应性识别系统的结构，该结构由反向传输神经网络(BPN)和模糊逻辑BPN组成．并提出了可重构制造系统适应性识别系统的学习算法．     

飞机框式部件柔性装配型架的研究

飞机框式部件柔性装配是实现飞机柔性装配的关键性技术之一,是数字化技术贯穿于飞机装配的全过程。通过对飞机框式部件的工艺及装配型架制造过程的分析,结合飞机数字化制造技术和自动化技术,提出了飞机框式部件柔性装配型架的设计方法。利用孔定位的方式,确定了飞机框上零件的定位分布位置及柔性布局,为飞机框式部件装配提供了柔性化、自动化和敏捷化的制造思路。     

可重构制造系统新模型的建立

在分析现有可重构系统的基础之上,提出了一种先进的可重构制造系统,并通过一个模型对该可重构制造系统进行了描述,包括组织形式、逻辑、物理方面的架构等。在系统描述方面使用了MOF类图,认为系统的体系结构及配置是可以分开的。     

卷烟生产环节的柔性化改进

结合现有市场对卷烟产品柔性化的要求和柔性加工的理论,对卷烟生产企业的工艺流程、设备特点、生产过程进行了分析,对卷烟生产制造中的制丝、卷包、辅助等主要环节从设备布局、流程、中间产品的储存输送等方面提出了柔性改进的意见和建议。     

敏捷可重组制造系统的研究

通过研究敏捷制造系统和可重组制造设备的发展历程，阐述了先进制造领域中近期出现的敏捷制造系统和可重组制造系统的概念、特征及使能技术，从不同层面上分析敏捷制造和可重组制造系统的内在联系，为掌握当代先进制造理念，促进先进制造技术应用与发展，奠定了基础。     

可重构制造系统重构专家系统的原理

提出了可重构制造系统的重构专家系统原理. 针对给定的订单和基于事例的推理,重构现有的可重构模块化机床以生成新的可重构模块化机床组成方案的方法;并针对给定的订单,重构现有的可重构制造系统生成新的制造系统组成方案的方法. 这些重构方法是可重构制造系统的重构专家系统的主要使能技术.     

模拟退火法在制造系统布局中的应用

制造系统布局设计一直是制造工业中关键和困难的设计任务之一。从集成设计的角度，基于离散化的建模思想，建立了一个集单元布局和物流路径布局为一体的集成布局模型，提出了一种混合增强型分枝定界法和模拟退火法的集成求解方法，较好地解决了多单元制造系统的布局问题。     

基于慧鱼模型的柔性制造生产线设计

针对传统机械加工工艺刚性生产的缺陷,结合柔性制造生产线的标准,利用慧鱼模型模块化设计创建了一种柔性制造生产线模型。该生产线模型可在计算机程序的控制下按工序实施运动、加工、检测等动作,完成多种加工任务,达到柔性制造生产线的标准,满足多品种、小批量生产的需要。     

基于合弄结构的可重构车间控制器的结构框架

可重构制造系统能够随着市场变化快速重组,是21世纪制造业发展的方向,文章采用合弄结构对可重构车间控制器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车间的结构框架,提出了可重构车间可由工作站合弄、运输系统合弄、计划合弄、调度合弄、SFC合弄组成。     

基于混合遗传算法的制造车间布局设计

生产车间的布局问题是一个NP难问题,常规方法难以求解。针对这一问题,首先根据车间布局设计的最小费用原则,建立了生产系统设备布局的数学优化模型;接着,将遗传算法与模拟退火算法相结合组成混合遗传-模拟退火(GA-SA)算法,并将其引入到车间设备布局问题中,完成了算法操作设计;最后,给出了一个10区域车间布局算例。结果表明:该算法有较强的全局和局部搜索能力,能有效改善遗传算法过早收敛的问题,是优化车间设备布局的一个有效方法。     

虚拟车间设备布局优化的三维可视化研究

研究了基于虚拟现实技术和遗传算法的设备布局优化的三维可视化问题,采用遗传算法作为车间设备布局优化的计算算法,并应用于Multigen-Paradigm公司的Vega环境下建立的虚拟车间系统,通过遗传算法优化模块得到布局文件在虚拟车间中显示三维的优化结果,同时可以在系统中进行实时浏览和生产过程的仿真.     

HEVC运动估计中SAD算法的动态可重构实现

高效视频编码（HEVC）标准中引入的不对称分割模式导致运动估计算法中绝对差值和（SAD）运算量成倍增加.为了提高运动估计算法的执行效率,方便用户进行自主选择,设计了同时支持不对称分割模式开启和关闭2种执行模式以及执行模式间自由切换的可重构阵列结构.为了满足用户要求编码速度的同时,最大限度地利用可重构阵列处理器的资源,在阵列结构为16×16个处理元中通过加载16×8、16×4以及16×2个处理元的指令来进行阵列规模的动态重构,采用指令下发的方式将不同的指令发送到对应处理元进行相应配置.实验结果表明,所提出的可重构实现方式在硬件资源占用量接近条件下,相较于流水化实现处理时间减少了约35%,吞吐量提高了约0.4倍.该实现具有较高的执行效率,能够进行执行模式与阵列规模的切换,具有较好的灵活性.     

Development of a Reconfigurable Platform for Manufacturing Equipment Control

In modern manufacturing equipment control area, controller is required to deliver higher computing capability for adopting advanced algorithms to meet speed and accuracy requirements, and reconfigurabilities for changing or (and) adding features or functions. This paper presents a methodology in design and implementation of a high performance and reconfigurable platform for manufacturing equipment control. This methodology is in virtue of system on a programmable chip (SoPC) technology but replacing the on-chip processor by an external high performance, floating-point digital signal processor (DSP). The application of the DSP is designed as a multi-threaded framework, which has more flexibilities than a traditional single-loop one. Furthermore, the field programmable gate array (FPGA) system can be reconfigured easily and quickly to meet a new requirement by dragging and dropping pre-built components in a SoPC building environment. As a result, the controller platform is more reconfigurable in terms of algorithms and functions. This platform is implemented in a 3-axis milling machine control and the result indicates that the design and implementation presented in this paper is feasible.     

基于小生境遗传模拟退火算法的不规则件优化排样

针对二维不规则图形零件在排样区域上的最优排列问题,将排样和制造工艺联系起来,先将多边形各边向外扩充,为零件预留加工余量;然后采用遗传模拟退火算法与小生境技术相结合,寻找排样件在排样时的最优次序及各自的旋转角度,再用基于"最低水平线与填充算法相结合"策略的启发式排样算法实现二维不规则件自动排样,得到了满意的优化排样结果。     

SLP在L厂磨削车间布局改善中的应用

在市场竞争日趋激烈的大环境下,制造型企业的生产车间现场改善成为了企业效能提升的重要途径之一.为改善L厂的产线物流强度,提高产线效率,在不影响现有生产,不新增额外投入的情况下,应用SLP技术对其磨削车间布局进行优化,制定了改善的布局规划方案.方案的实施结果表明,SLP技术的应用收到了成效,生产线的物流强度得到了加强.同时...     

Dynamic Reconfigurable Structure with Rate Distortion Optimization

基于率失真优化的动态可重构结构

蒋林¹，张雪婷²，山蕊²，谢晓燕³，刘新闯²，贺飞龙³

（1.西安科技大学 集成电路设计实验室，西安 710054；

2.西安邮电大学 电子工程学院，西安 710121；

3.西安邮电大学 计算机学院，西安 710121）

摘要：

高效视频编码（High Efficiency Video Coding，HEVC）中的率失真优化（The Rate Distortion Optimization，RDO）算法具有许多的迭代和大量的计算，为减少计算时间满足不同规模RDO算法快速切换的需求。提出一种RDO动态可重构结构。首先，通过H树型配置网络（H-tree Configurable Network，HCN）加载量化参数（Quantization Parameter，QP）和比特率值，并实时检测阵列的执行状态。当检测到RDO算法的重构请求时，下发相应的配置信息。这种硬件自适应的自重构实现方法提高了硬件的灵活性和利用率。实验结果表明：当配置网路的控制位宽度仅增加31.25％时，可控处理单元的数量增加了32倍，执行周期比同类型设计降低了50％。与其他RDO实现方法相比，在基于配置网络的可重配置阵列上实现的RDO算法的平均工作频率增加了12.5％，面积减少了56.4％。

关键词：动态可重构；速率失真优化；类似霍夫曼编码；上下文切换；视频处理

     

Study on the Digital Manufacturing System of Ship Model Surface

Because a ship model surface (SMS) is a large double-curved 3-D surface,the machining efficiency of the cur- rent handcraft manufacturing method are very low,and the precision is difficult to control also.In order to greatly improve the machining efficiency and precision of SMS,based on the CAD/CAM/CNC technology,this paper proposed a model of SMS digi- tal manufacturing system,which is composed of five functional modules (preprocess module,CAD module,CAM module,post- process module and CNC module),and a twin-skeg SMS as an example,the key technologies & design principle of the nodtules were investigated also Based on the above research works,the first set of 4-axis SMS Digital Manufacturing System in China has been successfully developed,which can reduce the machining time of the twin-skeg SMS from 30 working days needed for the cur- rent handcrafting manufacturing method to 8 hours now,and which can control more effectively the precision of SMS also.