数字化制造中的建模和仿真技术

论述了面向数字化制造的三类建模和仿真技术,即产品建模和仿真技术、工艺过程建模和仿真技术以及制造系统建模和仿真技术,并结合具体研究项目,重点介绍了面向制造的产品数字化建模、导管数控弯曲过程建模与仿真、虚拟装配与装配过程仿真、生产线建模与仿真技术的应用和发展。指出为提高制造系统的快速响应特性、运行效率及可靠性,应在产品数字化建模研究的基础上,重视对工艺过程,即产品加工过程、装配过程及生产系统规划、重组和仿真等技术的研究,以实现生产资源和加工过程的优化以及从传统制造向可预测制造模式的转变。最后指出了推动数字化建模和仿真技术朝实用化方向发展的几项关键技术。     

流程工业综合自动化系统的仿真技术及其应用

以企业资源规划/制造执行系统/过程控制系统三层结构为基础,对仿真技术在石化生产企业的应用现状进行了综述,指出了流程工业三层集成仿真系统在现代企业生产运营中的重要性,并分析了该集成仿真技术面临的关键问题,包括多分辨率建模技术、分布式集成仿真技术标准和集成仿真平台,以及可视化仿真技术等,最后探讨了仿真技术未来的发展方向.     

计算机仿真技术及其在制造系统中的应用

本文简要地介绍了计算机仿真技术的特点，概括了机械制造系统计算机仿真模型的类型，建模方法，以及仿真实验逻辑。提出计算机仿真技术不仅可用于现代自动制造系统的研究和分析，同样也可应用于普通制造系统。文中以普通生产车间为背景，建立调度仿真模型，通过计算机仿真确定最佳调度方案。     

雷达结构协同建模与仿真技术研究与实现

在协同研制模式下,分系统结构建模与仿真工作可并行开展,但由于缺乏制定仿真建模规范等原因,目前大部分产品仍采用传统的串行封闭式建模与仿真模式。为提高产品设计效率,需要开展对协同建模与仿真技术的研究。文中结合雷达结构领域联合建模与仿真的特点,分析了协同建模与仿真的现状与技术难点,重点探讨了协同建模与仿真流程、协同仿真建模规范、协同建模与仿真架构等关键技术,并根据分析结果给出了雷达结构协同建模与仿真技术实例,实现了基于共享模型的紧密集成与协同。     

多智能体仿真技术在多机器人系统中的应用

首先对多智能体系统及多智能体仿真技术进行简要的介绍,并引入了SeSam多智能体仿真环境。然后基于多智能体技术及SeSam仿真工具,对一个多移动机器人系统进行了系统建模和仿真研究     

微型机电系统的建模与仿真研究

概述了开展微型机电系统 (MEMS)建模与仿真研究的意义和必要性。提出了MEMS建模与仿真技术的特点 :( 1)多物理场耦合 ;( 2 )材料特性的变化 ;( 3 )依赖快速有效的算法 ;( 4 )原子尺度仿真。分别从器件级仿真、过程仿真和系统级仿真三个层次说明了MEMS仿真的方法。最后结合MEMS建模与仿真技术的发展现状 ,指出了该领域今后的发展趋势。     

服装行业敏捷供需链管理系统的设计

敏捷供需链管理系统是服装原材料供应、生产、流通企业联盟协同运作的基础。本文在分析了服装行业的特点及其对敏捷供需链管理系统需求的基础上,提出明确企业间的供需协作关系、系统建模与仿真、计划与控制模式及过程管理,是建立敏捷供需链管理系统的主要问题,并给出了主要问题的解决方案及敏捷供需链管理系统的结构与功能     

有时间窗的车辆路径问题的近似算法研究

为了分析不确定性因素对敏捷供需链系统的影响,文章从敏捷供需链系统重构的可能性条件和快速响应特征出发,根据敏捷供需链的运行目标,建立了基于风险因子的敏捷供需链系统风险分析模型,将敏捷供需链的不确定性因素分为系统层、协作层和实体层进行分析;以系统各层评价指标变化为风险分析的最终结果,给出一种针对敏捷供需链系统的风险进行定性与定量相结合的方法和分析流程。最后对该风险量化建模和定量分析方法进行举例验证,风险分析结果能够有助于为敏捷供需链系统的决策层提供决策依据,证明了该风险量化建模和定量分析方法适用于敏捷供需链系统的风险管理。     

齿轮连杆机构动力学分析与仿真

简要介绍了常见的机构建模方法和SimMechanics动态仿真工具。以齿轮连杆机构为例，提出了运用仿真技术对机构进行动力分析的方法，它具有系统建模方便直观、仿真功能强大、自动模型分析等特点，可很好地对机械系统的各种运动进行分析，能为机械系统的建模仿真提供一个方便的工具。     

数控加工仿真系统的研究

数控加工作为现代机械加工的主要方式,是目前应用最广泛的加工方法之一.数控加工仿真是一个复杂的研究课题.涉及多方面的基础理论和试验的研究,是数控加工技术进一步发展和应用必须突破的难点.对数控加工过程进行仿真具有重要的理论研究与实际应用价值.因此本文着重研究仿真技术在数控系统中发展情况.本文介绍了仿真系统的分类及其对加工过程的作用以及对几何仿真和物理仿真的研究现状和研究内容,并对数控系统仿真技术水平及现状进行了分析,展望了数控仿真技术的发展趋势.     

The impacts of component commonality on integrated supply chain network performance: a state and resource-based simulation study

This paper is geared toward developing an integrated modeling framework and simulation models for understanding decision-making issues of the supply chain network configuration in an integrated environment. To achieve this objective, first, this paper presents an integrated modeling framework for multistage supply chains, in which the interdependencies between model components are captured. Second, the state and resource-based simulation concepts are used to model the supply chain network configurations. The employment of state and resource-based simulation techniques facilitates the implementation procedure, since they are strong in modeling dynamic supply chain networks with highly interdependent components subject to activity start-up conditions. To investigate the impacts of component commonality on integrated supply chain network performance effectively, a new analytical measure of component commonality that consists of a component-level commonality index and a product-level commonality index is defined. The results of analysis-of-variance and Tukey’s tests reveal that there is a significant difference in performance measures, such as delivery time and order fill rates, when comparing an integrated supply chain with higher component commonality to an integrated supply chain with lower component commonality.     

Modeling and distributed simulation of supply chain with a multi-agent platform

A supply chain is a complex adaptive system that is very difficult to analyze, in particular, with respect to its dynamics, stochastic, and uncertainty. The traditional analytical model is unable to cope with these characteristics of supply chain. In addition, the analytical model may not be solved due to its complexity and nonlinearity. Simulation, especially the multi-agent-based distributed simulation, is one of the most effective tools to model and analyze supply chain. In this paper, a multi-agent platform framework with multi-layers for modeling and distributed simulation of the complex supply chain is presented. In this platform, generic agents for modeling entities in supply chain are described and a novel simulation modeling approach enabled by the platform is proposed. The platform provides a flexible environment for defining, deploying, simulating, and displaying agent-based simulation models and enables users to instantiate generic agents to model their required simulation models rapidly. A three-echelon supply chain model is developed and simulated to illustrate the use of the simulation platform.     

航天器电源建模仿真综述与展望

电源系统是航天器上必不可少的重要分系统,用于产生、储存、分配电能。随着航天器数量的爆发式增长,电源系统的建模仿真成为航天器健康管理和智能运维领域的研究热点。鉴于此,本文首先总结了航天器电源的分类、组成及发展趋势。接着,从航天器健康管理和智能运行维护视角,综述了航天器电源建模及仿真技术体系,航天器电源典型部件机理建模、数据驱动建模、数字孪生融合建模方法,航天器电源的仿真技术与仿真软件、建模仿真的典型应用。最后对航天器电源建模仿真的技术挑战及发展趋势进行总结和分析。本文预期能够为航天器电源健康管理、航天器电源建模与仿真、数字孪生领域的研究人员提供一定的参考和借鉴。     

基于Agent的图形化多级供应链协调仿真平台设计

针对多级供应链协调仿真问题,首先提出利用Agent描述供应链成员的竞争性、合作性和自治性,建立了基于Agent的多级供应链协调仿真平台,对协调仿真实现原理和仿真平台的功能进行了说明。其次,对仿真平台实现涉及的类的封装、成员主体函数调用及图形化仿真界面等技术进行了阐述。最后,采用Visual C＋＋和Form＋＋开发基于Agent的多级供应链协调仿真平台,实现了供应链组织协调运作过程建模与仿真,验证了仿真平台设计的有效性。     

Ontology-based semantic models for supply chain management

The efficiencies of supply chain management (SCM) are often impaired by inconsistent exchange and sharing of knowledge semantics among supply chain partners. To address this problem with semantic integration, this paper presents an approach to developing ontologies of supply chain management (Onto-SCM) as a common semantic model of the SCM domain. The Onto-SCM semantic model is constructed in a modular way in order to enhance its reusability and maintainability. The IDEF5 schematic language is employed to provide the graphical representation of Onto-SCM for intuitive communication between domain experts and users. Furthermore, Ontolingua is adopted to define formal semantics of Onto-SCM for effective knowledge interoperability. In addition, a case study of a printer supply chain is illustrated to demonstrate the proposed approach to semantic integration for SCM. Finally, a prototype is developed to support visualized knowledge modeling of the case system using the IDEF5 schematic language and to implement consistent knowledge transformation among heterogeneous applications in the supply chain.     

Design of integrated information system and supply chain for selection of new facility and suppliers by a unique hybrid meta-heuristic computer simulation algorithm

This research concentrates on integrated modeling of supply chain and information system through a unique integrated meta-heuristic computer simulation algorithm. It uses computer simulation and genetic algorithm in order to select suppliers and new facilities by reducing delivery time and final production cost. To reach these goals, this research has simulated an actual case study with simulation and in the other stages, has moved forward to improve and optimize the objectives by focusing on selection of suppliers. It also uses the collective information to reduce total cycle time and cost simultaneously. Moreover, a dynamic model is designed to determine the status of new facilities. The dynamic model is solved by genetic algorithm focusing on the time and cost reduction as the main objectives of the problem. Results show the effectiveness of the integrated algorithm. This is the first study that uses a hybrid meta-heuristic approach for integrated design of information system and supply chain.     

半物理仿真系统现状及发展趋势

半物理仿真以其高效率、低成本等优势,已成为当前复杂系统的一种重要研究方法。针对半物理仿真技术如何更好的适用于未来复杂系统研究,该文简要阐述了半物理仿真系统的基本概念和系统组成,列举并分析了当前已有半物理仿真系统产品及其特点;通过分析CPS等未来复杂系统特点及多领域建模技术发展方向,提出了半物理仿真系统的发展趋势;从半物理仿真系统构成及实现角度出发,提出了研发未来半物理仿真系统亟待解决的关键技术。     

集成化企业建模方法与工具系统研究

研究了企业建模方法的发展趋势,提出了一个集成化的企业建模方法,给出了建模框架体系和建模方法,并设计了一个基于ＣＯＲＢＡ软件总线的集成化企业建模与仿真优化系统。所提出的建模方法与设计的软件工具,对于促进集成化企业建模方法 研究,开发具有我国自主版权的建模与优化工具系统,具有实际应用价值。     

基于高层体系结构的供应链协调仿真系统体系结构研究

为解决不确定环境下供应链协调问题,提出利用分布式仿真技术对供应链协调契约方案进行分析和评估.分析了供应链协调问题产生的原因,并描述了供应链协调问题的基本模型和特点,阐述了分布式供应链协调仿真系统的必要性.基于高层体系结构标准,建立了分布式供应链协调仿真系统的体系结构,提高了仿真应用的开发效率和集成效率.在体系结构的指导下,开发了供应链协调仿真联邦的原型系统,介绍了联邦的开发环境、系统构成和协调仿真过程,为开发供应链协调仿真应用提供了基础.     

数控机床多领域建模与设计优化的研究及发展

分析了国内外多领域协同建模与仿真技术、多学科设计优化的研究现状及发展动态。介绍了3种多领域建模仿真方法,及最近发展起来的一种多学科设计优化方法——目标级联法。指出数控机床多学科设计发展趋势是将统一多领域建模语言（Modelica）、产品数据交换标准（STEP）、高层体系结构（HLA）以及目标级联分析法（ATC）等应用于数控机床多领域设计,研究数控机床的多领域协同建模、仿真与设计优化一体化技术。