多品种小批量复杂精密零件生产车间质量信息集成运行研究

针对多品种小批量复杂精密零件生产车间质量信息数据量大、实时交互性差、统计分析困难,以及生产质量得不到有效控制等问题,结合精益制造和集成化等先进管理思想,提出一种多品种小批量复杂精密零件生产车间质量信息集成运行模式,从目标层、业务执行层、状态分析层以及信息采集与交互层等四个层次构建了该运行模式的总体框架,并研究了基于网络化多功能交互式信息终端的信息交互层模型和质量信息集成运行的信息采集与交互平台,以支持该模式的运行.针对某多品种小批量复杂精密零件生产车间,采用该模式进行了应用实践,取得了良好的应用效果.     

网络化制造中设备层信息集成框架研究

构造了网络化制造中设备层信息交互平台的体系结构，实现现场制造设备与上层应用系统之间的信息无缝交互与集成。在此基础上建立了网络化制造中设备层信息集成框架体系，论述了利用设备层信息交互平台实现设备层与企业内部系统的信息集成和企业外部系统的信息集成，并构建了信息集成框架的网络结构，介绍了其信息交互模式及实现流程。     

一种面向数控加工装备的信息-物理交互建模与集成方法

为了实现数控加工装备的各类物理信息集成以及生产过程多源异构数据传输问题,构建了基于OPCUA技术的信息采集与集成框架模型,提出了具体的信息采集方案,并通过综合信息实例化和资源配置信息实例化进行了验证,实现数控加工装备间的信息交互,数控加工装备与车间、企业之间的信息集成.     

基于EPC规范的车间层多源信息集成技术

构造了一种基于产品电子代码规范的车间层多源信息智能集成的系统模型,实现了车间设备数据、人力资源、生产物流等多源制造信息与上层应用系统之间的无缝交互与集成。论述了该模型实现车间层与企业内部、外部系统的信息集成的层次结构及数据流程,介绍了其多源信息格式定义及数据交互模式设计。应用案例研究表明,该系统模型在支持车间快速响应能力提升、实施网络化制造和制造业信息化向车间底层的深化等方面具有广阔的应用前景。     

一体化三维工艺设计在复杂电子装备中的应用

军用电子装备行业研制生产并线,产品结构复杂。为打通三维模型在设计制造端的传递和应用,文中在数字化样机工程基础上,提出了基于模型定义（Model-based Definition,MBD）技术的设计制造一体化集成研制框架,并在复杂电子装备行业进行了应用。重点阐述了一体化三维工艺设计的系统架构和业务框架,对系统的工艺物料清单（ Process Bill of Material , PBOM）设计管理、三维工艺设计等过程进行了详细描述。应用结果表明,该系统可以提高上下游交互程度,提升设计制造一体化水平,可为设计制造一体化推进工作提供参考。     

复杂装备集成生产管理方案设计及关键技术研究

根据大型复杂装备制造具有订单设计的离散制造驱动方式、单件／小批量多品种大成套的生产组织方式等特征，给出了适合复杂装备制造的集成生产管理系统解决方案的体系结构、关键技术及具体解决途径。在863／CIMS重点应用示范工程中验证了该方案的合理性和有效性。     

基于多代理的分布式可集成MES框架研究

分析了敏捷制造模式下对MES的要求，给出了支持敏捷制造的基于多代理的分布式可集成MES框架，框架由三层组成，MES核心层完成通用的MES功能，外部系统抽象层是与MES交互的外部系统的抽象，适配器层完成了框架与外部系统的连接，详细地描述各层中代理的功能以及它们之间的交互，并给出了基于JADE的系统实现。     

机床装备云制造服务建模方法研究

针对云制造环境下机床装备制造服务的共享和集成,在分析机床装备云制造服务建模的特点及需求的基础上,提出一种基于机床装备资源层、机床装备服务语义描述层和机床装备服务实现层三层结构的机床装备云制造服务建模实现框架,基于该框架对机床装备制造资源分析、机床装备制造资源语义描述和机床装备制造服务实现进行研究。通过对一类机床进行云制造服务建模,验证了该建模方法的可行性及有效性。     

大型装备制造企业精益生产方法研究及应用

根据大型装备制造企业产品的特点和生产模式,围绕精益生产的几个关键要素,结合某大型装备制造企业ERP环境下的生产实际,研究了大型装备制造企业的精益生产机制,并应用ASP.NET平台及SQL Server数据库技术,开发了基于Web的适合大型装备制造产业的系统平台,该系统已经在企业实施并取得了良好效益。     

基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统建模方法

为了对大规模、复杂的晶圆制造系统进行有效建模,提出了基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统分层建模方法。在设备层,对晶圆制造系统的系统资源、内部行为和知识进行封装,建立了设备层代理模型。在设备组层和系统层,根据系统需求对各设备组内部及其之间的关系进行配置,分别建立了设备层和系统层代理模型。该方法提高了模型的可配置和重用性,降低了建模的复杂性,同时将知识与模型的库所和变迁集成,增强了模型的运行决策能力。通过上海某企业的150 mm晶圆的生产数据验证,证明了基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统模型的有效性。     

网络化制造中车间层分布式数字控制系统信息集成框架研究

构建了车间层分布式数字控制系统信息交互平台体系结构,该平台融合了设备层信息与车间层控制、管理信息,可实现底层设备与上层应用系统之间的信息交换与融合集成。提出了基于多智能体的分布式数字控制系统信息集成框架,建立了网络结构及通信机制;论述了多智能体在此集成框架下实现分布式数字控制系统基于总线的设备集成控制,以及与企业内部系统基于公共对象请求代理体系结构的信息集成和与外部系统基于Web服务的信息集成;对其中多智能体、可扩展标记语言消息封装、Web服务等关键技术进行了探讨。阐释了该平台的实现及应用,验证了其可行性。     

制造商主导的多主体智能协同运维服务新模式

为解决设备制造商(OEM)、服务商、供应商和用户等多主体间自主、协同、可信的服务配置，决策和运行管控等智能运维服务问题，以智能制造核心OEM企业为主导，提出面向复杂装备的多主体服务型智能协同运维服务新模式。在该模式中，明晰了主体协同交互运行生态，构建了系统体系架构，揭示了服务运作逻辑，探索了服务集成配置、关键运维要素辨识、协同维修决策及数据/知识可信运行共享四项关键使能技术。结合原型系统应用验证，为OEM及第三方企业实现智能协同运维服务转型升级提供理论技术指导及实践应用借鉴。     

机床装备及其加工运行过程云制造服务平台

针对机床装备制造企业从生产型制造向服务型制造转型,以及应用企业基于网络的设备资源共享和远程维修维护服务等迫切需求,提出一种机床装备及其加工运行过程的云制造服务平台,并对该平台的参与角色、体系架构、运行模式及基于网络化信息交互终端的机床装备云端接入、基于本体的机床装备服务能力建模等关键技术进行了研究。最后介绍了该平台在试验环境中的构建和试运行情况。     

一种大型复杂构件加工新模式及新装备探讨

大型复杂构件是航空航天、能源、船舶等领域装备的核心结构件,此类构件通常具有尺寸大、形状复杂、刚性弱等特点。传统"分体离线加工-在线检测"模式存在工艺不稳定、过程复杂、柔性差、周期长等问题,以龙门式多轴数控机床加工为代表的"包容式"加工模式,难以适应大型复杂构件的高效高质量加工制造需求。提出一种基于移动式和吸附式机器人的多机协同原位加工新模式,通过多机器人系统自主寻位、精确定位加工与加工质量原位检测,实现大型复杂构件多安装面并行铣削、制孔与打磨等作业。多机器人系统包括移动式混联机器人、吸附式并联机器人、移动式串联铣削机器人、移动式双臂加工机器人和移动式打磨机器人。构建多机协同原位加工模式,需要揭示多机器人协同原位加工行为与大型弱刚性结构件质量控制的交互机理,面临着本体、测量、工艺和集成四个方面的挑战,需要设计高灵活、高刚度的移动式和吸附式加工机器人,解决移动机器人自主准确寻位和超大结构件原位高精检测难题,攻克加工变形误差在线补偿和振动抑制技术,通过集成实现多机协同高效高精加工,为大型复杂构件的高效高质量制造提供创新技术及装备,并实现此类构件制造核心技术及装备自主可控。     

基于网络的塑料门窗制造工艺集成系统规划

企业动态联盟作为敏捷制造的企业组织模式,对当今制造企业的工艺规划集成系统提出了新的要求.本文在分析塑料门窗制造企业的工艺生产特点的基础上,提出了塑料门窗网络化制造工艺集成系统应具备的功能特点,工艺集成原则,构建了由客户端程序层、应用程序服务器层和数据库服务器层构成的系统总体框架.并阐明了该系统的实现方法.     

面向物联制造的车间多源异构装备适配技术研究

针对车间多源异构装备难以与物联制造系统良好兼容的问题,设计一种装备虚拟化模型架构,将此模型作为连接底层装备与制造系统的纽带,制造系统直接与标准化模型交互,从而屏蔽了底层装备的异构性,通过模型实现对装备的远程控制、信息采集、功能拓展和逻辑优化,使其能够良好融入物联制造系统.实际应用表明,该方法能显著简化物联制造系统架构,提升车间自动化、信息化和智能化水平.     

面向物联制造的车间多源异构装备适配技术研究

针对车间多源异构装备难以与物联制造系统良好兼容的问题,设计一种装备虚拟化模型架构,将此模型作为连接底层装备与制造系统的纽带,制造系统直接与标准化模型交互,从而屏蔽了底层装备的异构性,通过模型实现对装备的远程控制、信息采集、功能拓展和逻辑优化,使其能够良好融入物联制造系统.实际应用表明,该方法能显著简化物联制造系统架构,提升车间自动化、信息化和智能化水平.     

XML在企业制造过程信息集成中的应用

分析了离散企业车间制造过程信息资源的特点与集成需求，对基于统一XML模式的制造信息集成规范进行了初步探讨，描述了基于XML—Schema的制造信息集成应用。介绍了XML服务在企业分布式计算中的关键技术，给出了基于XML服务的车间制造过程信息集成框架，该集成框架已经在某企业复杂产品制造车间生产管理系统得到很好的应用。     

面向Web服务的动态电子商务集成框架

在分析动态电子商务与Web服务技术的基础上，指出了Web服务在动态电子商务的应用中存在的四种应用元模式，即针对B2C面向客户的Web服务模式、针对B2B面向企业应用的Web服务模式、针对扩展电子商务面向设备的Web服务模式和针对协同电子商务面向系统的Web服务模式。在此基础上，提出了一个面向Web服务的动态电子商务四层逻辑结构与一个动态电子商务集成框架模型，该模型在企业内部或外部松耦合环境下均可实现异构平台间的动态集成。同时，原型系统的开发与应用表明：Web服务的动态电子商务集成框架模型不仅具有较高的集成性和扩展性，还为各种复杂的动态电子商务模式的集成与运行提供了有效的支持。     

基于可拓本体的复杂产品方案设计可拓集成框架研究

为了有效提升大型复杂产品方案设计结构配置的设计效率和质量,对大型复杂产品方案可拓集成设计进行了研究。对大型复杂产品方案可拓设计过程中的可拓本体概念模型、可拓本体库构建框架、方案设计可拓需求模式、方案设计可拓配置模式和方案设计可拓再设计模式进行了分析,提出了一种基于可拓本体概念的复杂产品快速设计可拓模式框架;通过将应用层、应用工具层以及环境支撑软件层相融合,建立了基于可拓设计模式的型号飞机产品快速设计可拓集成平台体系结构。研究结果表明:该可拓集成设计平台体系结构的建立,能够实现多层次、多属性、创造性、复杂性等特点的复杂产品方案设计的结构可拓配置,从而为复杂产品快速设计的顺利实施提供理论和工程应用支持。