基于MAS的制造系统监控技术研究

为了提高制造系统的敏捷性和可控性,研究了基于多代理系统(MAS)的制造系统控制结构,提出一种具有监控功能的制造资源Agent模型及其信息采集模块实时信息处理的标准化流程。对制造资源Agent的功能和结构进行了详细分析,并论述了实现过程。通过该模型实现了对现场信息的采集、匹配、融合和传输,从而保证了制造系统现场信息的及时反馈。最后通过建立实验系统证明了模型的可行性。     

基于MAS的制造系统监控技术研究

为了提高制造系统的敏捷性和可控性,研究了基于多代理系统(MAS)的制造系统控制结构,提出一种具有监控功能的制造资源Agent模型及其信息采集模块实时信息处理的标准化流程.对制造资源Agent的功能和结构进行了详细分析,并论述了实现过程.通过该模型实现了对现场信息的采集、匹配、融合和传输,从而保证了制造系统现场信息的及时反馈.最后通过建立实验系统证明了模型的可行性.     

基于Agent的制造网格资源优选评估模型研究

为了解决制造网格系统中制造资源发现的优选问题,缩短用户选择最佳资源的时间,提高制造网格的服务质量,提出了制造网格系统中制造资源发现机制的结构模型,建立了包括一般性评价指标、特有评价指标和个性化评价指标的制造网格资源评价指标库,并提出了基于Agent的制造网格资源优选评估模型和具体实现算法。结合实例对该模型和算法进行了验证,结果表明所提出的模型和算法可以有效地解决资源优选问题。     

基于Agent的数字车间及其调度技术的研究

在中国国家自然科学基金重点资助项目《网络环境下的数字制造理论与关键技术》，中国教育部博士学科点基金资助项目《网络制造产品电子交易平台设计与研究》，中国国家科技攻关计划项目《支持网络制造的协同交互与资源共享平台研究与产业化》共同资助下，开展基于Agent的数字车间及其调度技术的研究。 数字车间是实施数字制造的主体，是制造计划的具体执行者，也是制造信息的反馈者，更是制造实时信息的集散地。数字车间生产的敏捷性在一定程度上决定着整个企业的敏捷性，所以从敏捷调度的视角，研究数字车间的相关理论与技术。 提出基于Agent的数字车间框架结构。框架包含车间管理与计划子系统、设计子系统、生产调度与管理子系统、物料运输子系统、库存与管理子系统、制造资源子系统、生产仿真子系统和制造执行子系统。框架结构支持虚拟企业生产模式——组成数字车间的设备或设备单元可以是处于不同地域，通过制造设备Agent之间的协调与合作，制造设备在物理位置上不变，而在生产组织和管理逻辑上随加工任务的变化而改变，实现资源的动态配置，对变化的任务做出及时响应，从而提高制造系统的敏捷性，因此也被称为虚拟数字车间。赋予数字车间更为重要的地位和作用——除承担对生产任务的调度与制造实施以外，还兼具运输服务和仓储管理等两项功能，并在制造过程中实时收集订单的生产进度信息。 研究数字车间中Agent对制造资源数据的管理技术，将与制造资源相关的数据信息直接集成到制造资源Agent结构，使得数据库系统就像是Agent框架整体的一部分。提出以分布式数据库系统为中间层的车间系统集成方案。在此基础上，研究基于Agent会话的车间运作方式，将数据库系统看作Agent系统与其他系统联系的中间层的结构，使得Agent系统易于实现与现有软件系统的集成。Agent使用数据库访问机制     

面向云制造的制造资源模型研究

通过分析云制造系统的运作模式和体系结构,得出了制造资源在云制造系统中的地位和作用,然后在此基础上提出了面向云制造系统的制造资源数据模型。结合云制造的特点,通过对资源数据模型的分类信息、对象信息和属性信息3个层次的信息描述,建立了制造资源数据的三维模型,该模型支持云制造系统中的制造资源构建、制造资源封装、制造资源能力模型构建以及资源评价等。     

面向云制造的制造资源模型研究

通过分析云制造系统的运作模式和体系结构,得出了制造资源在云制造系统中的地位和作用,然后在此基础上提出了面向云制造系统的制造资源数据模型。结合云制造的特点,通过对资源数据模型的分类信息、对象信息和属性信息3个层次的信息描述,建立了制造资源数据的三维模型,该模型支持云制造系统中的制造资源构建、制造资源封装、制造资源能力模型构建以及资源评价等。     

基于仿生原理的网络化制造资源模型定义和应用研究

应用神经元仿生学原理，构建多层结构的制造资源组织模型。通过细胞、逻辑神经和知识网络实现对制造资源信息、面向功能的制造资源组织逻辑和面向制造应用的制造资源应用知识的描述。为制造资源的应用、制造资源检索和用户需求求解以及异地制造资源信息集成提供支持。基于XML定义了制造资源标注语言MRML，研究了基于制造资源模型和制MRML的制造资源应用的相关技术，在上述研究的基础上，实现了制造资源信息的集成、信息挖掘、资源重构、数据重用等制造资源应用。     

支持网络化制造的车间资源集成与执行系统

提出一种对传统车间制造资源实施网络化改造与性能提升以支持网络化制造的系统集成框架及其实现方法。应用分布式人工智能中的多Agent技术和CORBA分布式对象技术与规范，对车间各种异构制造资源进行建模和封装设计，通过基于CORBA的开放式系统集成框架，将封装后的制造资源Agent以“即插即用”方式进行集成，制造资源Agent之间通过互操作方式进行协作，以实现制造过程管理与执行。最后，基于上述方法开发了一套支持网络化制造的车间制造资源集成与制造过程执行系统，该系统具有可集成性、开放性、智能性和可重构性等特点，不仅可实现车间内部制造资源的快速集成，同时还能支持网络化制造环境下车间资源的共享及制造过程管理与执行。     

制造系统生态联盟多Agent模型

制造系统的生态联盟是生态制造的主要研究内容之一.介绍了制造系统生态联盟的概念和组成,提出了制造系统生态联盟的多Agent模型框架.制造系统生态联盟的多Agent模型由企业、市场、环境、资源和政府5大类基本Agent组成,通过定义"模块"类的办法,来构建模块,每个模块可以包含多个行为,再由模块组成Agent.     

基于Agent和工作流的跨企业协同制造支持系统

通过分析跨企业协同制造业务过程,提出基于Agent的柔性工作流驱动的跨企业协同制造支持平台,其核心是一组自主交互的智能Agent,通过Agent之间的协作实现协同制造任务建模、制造任务动态调度与分配、制造资源管理及制造过程管理等功能。讨论了系统结构设计、关键技术及系统实现,并以航空发动机企业间协同制造为例进行验证。系统表现了较好的模块化特性、柔性和开放性,并可能在敏捷供应链及扩散制造方面获得进一步应用。     

基于MAS和PDM的CAPP系统体系结构及其关键技术研究

研究了如何利用产品数据管理提供的信息交互、过程控制功能和多代理技术，实现集成制造系统中各制造单元的自治和主动交互，以满足快速制造网格环境对计算机辅助工艺规划系统的需求。所提出的基于多代理系统和产品数据管理的计算机辅助工艺规划系统体系结构模型，提供了对其自身所需信息的集中管理，可以通过与其他代理的协同，实现工艺设计的自治与协同，达到在最大限度利用遗产的情况下，实现异构、分布的面向全局工艺规划的制造信息从混沌状态向有序状态的转变，为面向全生命周期制造的工艺求解奠定了基础。在此基础上，建立了原型系统，其应用表明，该系统具有良好的扩展性和适应性，能够满足快速制造网格对全局工艺规划的需求。     

基于多智能体的制造系统生产控制建模研究

为提高制造系统生产控制的性能,建立了基于多智能体系统的混合控制模型.该模型把生产控制系统分为管理智能体层、单元智能体层和执行智能体层.管理智能体层负责调度和协调各单元智能体,并对所有智能体进行管理;单元智能体层中的各单元智能体间通过公用数据库相互协作;执行智能体对制造系统内的硬件负责,它们根据局部的本地资源信息及当前状态,接收发布的任务,并对其求解.同一层次的智能体之间是分布式结构.采用基于多智能体的混合控制模式,提高了制造系统生产控制的实时性和灵活性.通过激光拼焊生产系统中的试验,验证了该模型的有效性.     

基于J2EE的工艺装备管理系统

在对某航空企业工艺装备的制造过程以及日常管理进行详细调研的基础上,首先对工装的设计、制造过程以及日常管理的业务进行建模,将工装的设计、制造过程管理和日常管理纳入一套标准的流程控制中,解决在工装制造过程中由于“信息孤岛”而带来的诸多问题。基于J2EE体系构架提出系统结构模型和各个功能模型以及数据模型,既可对工装制造过程的动态信息进行有效的控制和跟踪,又能对工装的静态信息进行管理。     

Multi-agent system for distributed computer-aided process planning problem in e-manufacturing environment

This paper deals with the multi-agent system for distributed computer-aided process planning problem. The proposed architecture consists of three autonomous agents (Global Manager Agent, Design Agent, and Optimization Agent) capable of communicating to each other through eXtensible Markup Language (XML). In contrast to the traditional process planning model, a new paradigm incorporating fixture cost has been conceptualized. Optimization agent is facilitated by the virtues of DNA computing and identifies the optimal/near optimal process plan with the help of available resources. Furthermore, in order to investigate the efficacy of the developed architecture, the manufacturing of a prismatic part having 23 operations has been simulated and solved accordingly. Results obtained reveal the superiority of the proposed architecture.     

面向制造过程的分布式协作集成车间控制系统

以CORBA体系结构为基础。以以太网／现场总线为架构。采用Agent技术建立了面向制造过程的信息资源集成和数控设备集成的两层车间控制系统。该系统简化了车间管理层次。加快了信息传输速度，提高了数控机床的利用率。实现从产品设计到制造加工的全过程集成。更好地满足车间敏捷性的需要。     

基于UML的可重组制造系统的调度系统建模

采用多智能代理(Multi-Agent)技术进行可重组制造系统的调度研究,根据生产任务生成一个动态逻辑制造单元,生产调度是由调度部分对单元内的资源进行的,并分析了调度系统的工作工程.在此基础上,采用统一建模语言UML建立了系统的包图、类图、协作图.系统有两个包,动态逻辑制造单元包和调度包,每个智能代理(Agent)设计为一个类,分析了每个类的属性和操作,协作图则表示了不同对象间的相互协作和消息传递.选用建模工具Rational Rose2000建立系统的UML模型,并可生成系统的代码框架.     

面向服务的车间制造过程信息集成运行系统

针对生产过程中车间存在多源异构信息难以有效集成的问题,在分析制造过程信息组织形式特点的基础上,提出了一种面向服务的车间制造过程信息集成运行系统的体系结构。该体系结构以制造过程信息为主要集成对象,以车间制造过程功能服务为核心,利用基于可扩展标记语言的规则映射方法对异构制造过程信息的格式进行同构化处理,为不同服务提供数据支持,并由服务对制造过程信息进行访问控制和管理;在此基础上用模型驱动的方法编排服务并再现业务流程,通过制造过程集成总线对业务流程进行监控和管理;在应用层通过不同视图将生产制造过程展现给不同用户,实现可视化生产。最后,基于上述系统体系结构和实现方法,进行了系统模块开发和应用验证。     

基于OWL的网络化制造资源建模与应用研究

网络化制造环境下的资源功能模型定义和资源发现是实现资源优化配置的关键问题.针对此关键问题,在OWL建模语言的基础上,构建了面向制造功能描述的资源信息模型.并针对共享资源的分布性、自治性,结合当前语义Web的研究成果,构建了基于Web Services的网络化制造资源管理平台,给出了网络化资源应用系统的体系结构,描述了系统运行流程.     

基于过程控制的设计更改控制系统研究

针对航空制造企业的特点,利用工作流技术,提出了一种基于过程控制的设计更改控制系统的体系结构,采用面向对象的Rational统一过程方法对业务过程进行分解和离散化,从中抽取基于业务角色的、粒度合适的过程元模型,将其开发成符合工作流管理联盟接口规范的软件组件,并以此构建相应的工作流模型。用该体系结构所开发的飞机制造设计更改控制系统,实现了信息集成、过程集成、过程控制、过程分析和系统柔性。