制造系统复杂性度量方法研究

在对四种基于熵的制造系统复杂性定量方法及其应用性进行综合分析和比较的基础上，提出评价制造系统结构和过程复杂性的熵模型。该方法既可评价制造系统内每一独立维度的复杂性及其成本收益，也可对各维度之间的相互关系进行评价。随着系统维度及其相互关系的增加，评价的成本会按指数规律增加。通过成本收益评价．可以发现低效率的生产或加工过程，并明确改进方案的优先次序。     

基于解释结构模型和复杂网络的制造系统关键脆性因子辨识

针对制造系统关键脆性因子难以辨识的问题,基于解释结构模型(ISM)和复杂网络理论,在充分考虑不同脆性因素影响的基础上,综合节点局部和网络全局两个方面提出一种制造系统关键脆性因子辨识方法.将脆性因素视为网络节点,依据复杂网络理论构建脆性因子复杂网络模型,从节点局部连接特性出发对复杂网络中节点的多个重要网络特征参数进行分析求解;同时结合ISM理论,对复杂网络进行层级划分,明晰各节点在整个网络中的层次结构关系并绘制基于ISM的网络递阶有向图,从网络全局的视角分析节点重要性,辨识出制造系统中的关键脆性因子,为制造系统的安全运行提供保障.以某装配系统为例验证了该方法的正确性,并将其用于ARPA网络,结果表明,相比于其他方法,所提方法更能有效区分网络中各节点重要性的差异,进一步验证了所提方法的有效性.     

基于装配关系的CAD模型的相似性度量

针对复杂产品的零部件相似性度量问题,提出了一种基于装配关系的相似性度量方法。该方法首先探讨了一种产品零部件的编码方法,最终采用了分类码+识别码的七位十进制的编码方法,然后以零部件为节点,以装配关系为边,构造了零部件的加权网络模型。通过运用复杂网络原理进行分析,建立了基于装配关系相似度矩阵,基于该相似度矩阵,找出装配关系相似度最大的节点,搜索与该节点相似度最大的邻居节点进行匹配,并对其邻居节点进行装配关系的计算和匹配,从而完成模型的相似性度量。该算法具有较低的计算复杂度,并以减速器为例,验证了该算法的有效性。     

制造系统决策框架模型及其功能作用

制造系统的决策框架模型是研究制造系统的重要技术手段，在分析制造系统内涵特征的基础上，提出了由成本、时间、质量、柔性和环境性五大决策属性构成的制造系统五角形决策框架模型，并对制造系统决策框架模型的功能作用进行了分析和讨论。     

基于Web的网络制造系统

探讨了网络制造的定义及其体系结构，介绍了应用背景，提供了一种在Web环境下，采用浏览器／服务器（B／S）模式的网络制造系统，分析了B／S模式的优势。最后给出了基于Web网络制造系统的应用实例。     

基于复杂网络模型的协同制造资源的统计分析

将复杂网络理论及方法应用于区域协同制造中关键资源的统计、发现,提出了区域协同制造资源网络的构建过程及其统计分析方法.在区域协同制造资源网络中,将资源抽象为网络节点,将任意资源之间的可合作性抽象为网络边.通过定义、计算、分析节点的度、强度、聚集系数等参教及其关系,揭示了各节点在网络中的重要程度.最后,通过一个实例的计算,表明了该方法的可行性.     

基于尖点突变的制造系统耗散结构模型及其度量

制造系统的信息熵建模促进制造系统状态信息度量的发展.在分析制造系统耗散结构特征的基础上,利用突变理论中的尖点突变模型,依据其控制变量与状态变量的相互关系,建立制造系统的耗散结构模型,使得定量地判断制造系统何时形成耗散结构成为可能.依据制造系统信息熵的定义,分别建立制造系统的预期熵变度量模型及实际熵变度量模型,从而实现利用耗散结构模型对制造系统运行状态进行准确判断的目的.实证研究中,以某加工车间实施单元制造前后为背景,利用所建耗散结构模型及其度量模型,对两种不同状态下制造系统是否形成耗散结构进行定量判断,结果较好地验证此方法的合理性,也为制造系统的优化提供有效途径.     

基于Web网络环境分布式制造系统

现代制造技术正向柔性化、敏捷化和智能化发展。在分析基于Web网络环境分布式制造系统的实现原理及制造系统大致结构的基础上,对作为分布式制造系统节点的企业制造系统作了探讨,最后对制造系统特征进行了阐述。     

现代制造系统中的供应链管理功能模型

总结现代制造系统发展趋势的基础上,提出供应链及其管理理论是实现企业协同的重要途径;给出了供应链管理概念模型的描述方法,该模型能寒带地表示出供应链中的过程实体活动及其相互关系。并表示出实现供应链管理的基础设施是信息流、物流和资金流在各供应链过程实休主时协调;地面向产品的供应链管理多级／多层功能功模型结构及功能模块的分解描述;该模型过程包括计划过程、资源过程、制造过程和销售过程;用ＩＤＥＦＯ图描述了各     

基于改进小世界遗传算法的网络环境下跨单元调度

为了从总体上提高设备利用率、降低企业生产成本、快速响应市场需求,针对网络环境下单元制造系统中特殊工件需要跨单元加工的问题,建立了以最小化最大完工时间和总成本为优化目标的跨单元调度模型。针对多目标遗传算法求解大规模调度问题时全局搜索能力差、收敛速度慢等问题,设计了一种改进小世界遗传算法。通过分析优化目标和制造网络模块度的关系,提出基于制造网络模块度的初始解生成机制,对小世界遗传算法初始解进行改进。通过计算实例,说明优化目标与制造网络模块度呈显著相关性,将制造网络模块度用于初始解的生成可有效改进初始解的质量;通过与带精英策略的快速非支配排序遗传算法、小世界遗传算法的运算结果进行对比,得出改进小世界遗传算法在求解大规模调度问题时,收敛速度更快、求解质量更高的结论。     

敏捷制造系统的设备环境模型研究

分析了敏捷制造设备环境特征和信息需求,利用基于面向对象方法的敏捷设备环境建模思想,对模型的组成及信息表达作了进一步的研究,提出了敏捷制造设备的一般框架结构模型。     

制造系统决策框架模型的研究

提出一种制造系统的六面体决策框架模型.该模型以成本、时间、质量、柔性、环境性和安全性六个要素作为制造系统总体优化的制造决策属性目标,并通过适当地选取决策变量和建立技术经济模型完成从各个决策变量到六大制造决策属性的映射,实现各个制造决策属性的总体优化,使整个决策过程建立在科学根据和科学分析的基础上     

现代制造系统与生物型产品信息模型

探讨现代制造系统的两个重要的发展趋势；集中化和分散化的统一及自稳定机制和突变机制的统一，在此基础上提出生物型制造系统与生物型产品信息模型概念，研究表明，将现代制造系统和产品信息模型与生物系统联系起来进行研究；有助于更深刻地理解现代制造系统和产品信息模型本质。     

绿色制造系统模型及绿色制造工艺开发

一、绿色制造系统模型的建立 1.绿色制造的提出 制造过程是一个复杂的输入输出系统。输入生产系统的资源和能源,一部分转化为产品,而另一部分则转化为废弃物,排入环境造成了污染和危害。图1为产品生产过程的输入输出物质简图。由图可见,要想提高加工系统的效益(经济效益和社会效益),系统在输出产品的同时,应具有较少的输入和附加输出物,即使系统达到有效利用输入和优化输出的效果。     

绿色制造系统的动力学模型研究

应用系统动力学，从宏观和微观两个角度探讨绿色制造系统运行的基本规律，构建相应的系统动力学模型，为绿色制造系统功能的充分发挥提供支持。     

智能制造系统的多Agent模型研究

提出了一个智能制造系统的多Agent模型，其中Agent代表基本的处理实体，Agent的特性用Petri网来表示。由于Agent具有自主性、社会交互性、反应能力和预动能力的特点，使得能够进行分布式决策，而系统的合作是通过通讯和协商解决的。Agent在交互的过程中被赋予角色，从而能够满足智能制造中复杂过程建模灵活性的需求，并能够构建一个可重用部件的扩展框架。     

制造系统虚拟环境计算模型研究

制造系统虚拟环境仿真是虚拟制造研究的重要内容,建模虚拟制造环境会遇到很多复杂的问题,采用适当的方法至关重要。通过对制造系统虚拟环境的特点和各种描述方法的分析比较,提出了制造系统虚拟环境的多Agent建模方法,将虚拟生产线系统转化为一个多Agent系统的设计与开发,给出了制造系统虚拟环境的计算模型,对Agent数据结构中的各个组元进行了详细定义与分析,采用消息传递驱机制作为虚拟系统运行控制方式,在仿真循环中实现了制造系统虚拟环境模型的运行控制。     

制造资源协作网演化机制研究

将资源定义为参与者,将合作任务定义为协作对象,则企业的生产过程可表示为反映制造资源合作关系的协作网络图.通过对其连接机制和演化机制的分析发现,该协作网络并非由基于BA模型的择优选择机制衍化而来,而是与其出现时间关系密切,因此,首先提出基于节点年龄的制造资源协作网络演化模型,并在此基础上对其进行模拟验证,结果显示该演化机制下同样可以反映出该网络的无标度特性.在进一步的分析中发现,采用项目度统计代替常规的顶点度统计来作为节点重要性衡量指标更为合理,并进行了论证.在验证了该统计模式并不改变模型无标度性的基础上,用两种统计法分别对模拟得到及采集得到的某机床企业实际生产数据进行处理及对比,最终很好地验证了相关设想.     

制造网络集成平台技术研究

制造网络集成平台是制造网络系统构建与运行的支撑平台。在讨论了制造网络集成平台的应用需求、定义与基本特征的基础上,提出了一种建立在多代理系统协调控制框架与支撑工具基础上的制造网络集成平台系统体系结构,给出了制造网络集成平台的主要功能。研究了基于制造网络集成平台的制造网络系统的运行模式和应用集成机制,并提出了以代理封装实现制造网络集成平台环境下应用集成的方法和基本原理。