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。     

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.     

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．     

面向精益生产的集成化车间生产管理系统开发

针对某制造型企业的生产管理需求,提出了基于精益生产的集成化车间生产管理。调研了企业信息化中存在的问题,借助准时制及精益生产主要技术手段重构企业生产管理业务流程,建立了集成化的系统模型,实现车间生产管理信息集成。完成了生产管理系统架构设计、功能结构设计和数据库设计,基于J2EE平台完成了系统的开发。通过系统实施有效地实现了生产过程的信息集成和资源优化配置,提升了企业快速响应能力。     

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。     

可重构的车间管理与信息控制系统

阐述了可重构车间管理与信息控制系统的可重构内涵,分析了车间管理信息系统的体系结构模型,提出了可重构管理信息系统的设计方法.     

智能CAPP系统及其加工资源动态决策

为了提高计算机辅助工艺规划（CAPP）系统的柔性、可扩展性、可重用性和动态适应性，基于并行工程理念，采用多代理技术，提出了一种智能CAPP系统体系结构．在研究了智能CAPP系统的工作机理基础上，利用BP神经网络和相关算法实现了车间加工资源的动态决策．结果表明：基于多代理的智能CAPP系统由若干代理构成，每个代理具有独立的功能、结构、推理机和知识库，它们通过协作完成对整个工艺计划问题的求解，在系统结构上具有可重构、可扩展的能力；企业的应用表明，通过CAPP和车间生产计划的集成，基于BP神经网络实现制造资源的动态决策，使得工艺计划的可执行性提高了近1／3．     

基于遗传算法的可重构制造单元设备布局优化方法的研究

可重构制造单元设备布局对制造系统的物料传输、生产效率和柔性都有着重要的影响，如何设计一个具有足够柔性的设备布局一直是工业界的一个难题。本文引入了一种适用于可重构制造环境的阵列式混合布局形式，并利用遗传算法对阵列式结构的每一行进行了优化。     

基于快速工艺决策的数字化制造管理平台研究与开发

针对制造业的数字化车间的各种工艺资源,建立了基于快速工艺决策的数字化制造管理平台,网络架构为三层客户机/服务器（C/S）结构,针对该平台,设计了具有应用层、功能层、接口层及数据库层的总体体系结构模型及多级权限管理结构模型,对车间各种工艺资源如机床、刀具、夹具、量具及切削用量等信息进行了有效的管理与维护,并可以与快速工艺决策系统之间进行数据交换,为快速工艺决策系统提供实时更新的工艺数据,进一步完善了企业车间的信息化与自动化建设。     

基于SLP法的零件加工车间布置优化

为了提高车间设备利用率,运用系统布置设计对某工厂零件加工车间设施总体布置进行了评价,得到了作业单位综合接近度排序表。对车间布置和生产流程进行了Flexsim建模和仿真分析,并通过调整零件生产流程与整合设备配置,确定了优化后的车间布置方案。结果表明:优化后的方案提高了车间的设备利用率和腾出了更多空间,使部分零件的生产流程趋于合理。研究工作增加了传统布置设计方法无法考虑到的因素,为车间实际生产过程提供了有效的仿真数据,提高了优化方案的可行性。     

面向数字化工厂的车间布局与生产线仿真研究

为降低产品设计、生产规划与制造之间的不确定性,提高生产系统的可靠性,构建了面向数字化车间的布局与生产仿真框架;针对传统设计与制造过程中产品数据零散,不能保证各子系统数据一致性的缺陷,提出了基于单一产品数据源的制造资源库模型,对制造过程中的所有资源进行有效管理。引用面向对象技术,对车间进行三维布局设计,构建了基于产品、工艺、规划、资源组成的复杂离散生产系统的仿真模型。最后,以某军工制造企业的数控加工车间为例,对车间的生产线布局进行了重新设计和仿真验证,证明了模型的有效性。     

基于改进遗传算法的车间布局重构

以车间设备的多行布局为研究对象,建立以设备序列和间距为决策变量、以最小化车间物流总费用为目标的车间布局重构数学模型。采用遗传算法进行求解,对染色体编码和遗传算子进行了改进。结合某凸轮轴加工车间实例,剖析该车间现有布局存在的问题以及重构的必要性,比较布局重构前后的物流费用,验证了车间布局重构数学模型和改进遗传算法的有效性。     

面向可重构制造的数字孪生映射建模与监控仿真

针对数字孪生在可重构制造系统（RMS）的应用问题,提出面向RMS的数字孪生与制造仿真一体化平台（DTMSIP）架构. DTMSIP架构充分适配RMS动态重构特性,可以在RMS构型设计中实现仿真分析. 对面向RMS的数字孪生映射进行建模,通过引入孪生实体（TE）,实现RMS车间的多源异构数据集成,并分别建立机床与构型的数字孪生映射. 建立数字孪生方法在RMS重构中的应用流程,通过信息物理融合迭代与构型仿真优化迭代,DTMSIP可以服务于RMS的系统重构. 为了验证所提出方法的可行性,使用虚幻引擎四（UE4）为一套实际的模块化RMS构建数字孪生平台,并将当前构型以及4种规划构型作为仿真输入. 通过分析重构成本、生产周期与系统平衡率3项指标,实现对构型的量化综合分析,实现了重构设计流程加速.     

云制造环境下车间制造资源网格管理设计

针对传统车间资源管理方法不能够满足云制造环境下制造资源动态调度与配置的要求,首先提出车间制造资源网格分层结构模型,并设计出云制造环境下车间制造资源网格管理流程,在此基础上定义了由物理资源、制造能力单元和制造能力约束组成的网格基单元,研究制造资源网格管理的3个关键子过程—制造资源网格目录的设计、资源存储代理中间件的设计和资源信息查询子过程.该方法为云制造环境下的制造资源调度与配置提供了统一的资源管理机制,同时丰富了网格技术的研究内容.     

A Novel CAPP System Based on SML for Variant Design of Process Planning

The production model of "multi-specification and low-quantity" is becoming the main trend of manufacturing industry. As a key activity in the manufacturing chain, traditional computer aided process planning (CAPP) system fails to adapt to the production model of customization. Therefore, a novel method for variant design of process planning was proposed to develop CAPP system based on Tabular Layouts of Article Characteristics (Sach-Merk Leisten in German and SML for short). With the support of standard database of master process planning documents which are developed by parameterization technique, and instance process planning for special product (instance product) can be generated automatically by the sub-system of variant design of process planning. Finally, a CAPP system was developed for process design of rotor of steam turbine to validate the feasibility and applicability of the method.     

基于加工单元的制造车间的生产调度研究

针对基于加工单元的制造车间的生产调度问题进行了研究．采用多智能体技术建立基于加工单元的制造车间的调度系统结构,系统由3类智能体构成：管理智能体、任务智能体、加工单元智能体．各智能体通过相互协商、通讯来完成工件加工路径的确定,智能体之间的通讯是采用OMG的CORBA技术实现的．采用遗传算法来确定工件的开工次序及开工时间．系统还对设备故障、急件插入等异常事件给出了处理方案．所开发系统可以解决基于加工单元的制造车间的动态调度问题,能产生任务的最佳调度方案．最后给出了一个调度算例．     

面向企业产品链的可重构模块规划技术研究

针对模块化设计方法研究中可重构模块规划和实施这一重要问题,在对产品链中所有产品的模块进行统一划分的基础上,提出了可重构模块规划和实施的方法.采用粗糙集理论进行模块需求特征属性约简及权重计算,根据相似度计算,将企业产品中的相似模块聚类为通用模块和类模块来实现可重构模块规划.然后对通用模块和类模块及其零部件按照统一的原理和结构进行参数化设计,使通用模块和类模块具有可重构性而实现其在企业不同产品中的重用.该方法在包装机企业的模块化设计中进行了应用验证,取得了较好的应用效果.     

用面向对象的方法对粒子制造系统建模

粒子制造系统具有特殊的体系结构,并能实现体系结构的动态重组．它的基本特性是自治性和协作性．本文用面向对象的方法动态地建立了粒子制造系统的模型．用信息与方法封装的概念表示了粒子的自治性,用对象分类及系统分解的方法表示了粒子制造系统的结构的重组．基于这个模型,既可对粒子制造系统进行故障诊断,也可对制造系统实现动态控制、规划等．     

An Internet-enabled Integration of Concurrent Engineering with Co-design

In this paper,the Web-based integration methodology and framework have been developed to facilitate collabora- tive and concurrent engineering design in distributed manufacturing environments.The distributed concurrent engineering and co- design are discussed as key components in the mechanism.The related integration system is presented,which includes four function- al modules:co-design,Web-based visualization,manufacturing analysis and look-up service.It can be used for a design team geo- graphically distributed to organize a collaborative and concurrent engineering design effectively.In particular,the collaborative mechanism incorporated with Java-based and Internet-enabled technologies can generate extended strategies for design and planning. Thus,the proposed integration architecture enables the system to be generic,open and scalable.Finally,for the trend of global manufacturing,a case study of Internet-enabled collaborative optimization is introduced and a discussion on teamwork capability is made.