制造系统可重构控制技术研究

可重构制造系统重构的敏捷性、重构成本以及重构后的稳定性在很大程度上取决于其控制系统的可重构性,本文把制造系统的控制系统分为设备控制器、控制网络、监控平台3个部分,并分别从设备控制器重构技术、控制网络重构技术、监控平台重构技术3个方面阐述了可重构制造系统控制系统的可重构技术框架。     

制造系统的可重构性

可重构制造模式是一种指导管理和控制制造系统重构过程的制造哲理,它使制造系统有效地响应不断变化的环境,制造系统具有可重构能力是其生存和发 基本手段,具有较高可重构笥的公司在风云突变的环境中将远远超过其竞争对手。本文探讨了可重构造模式的基本定义和内涵,并从组织、过程、产品加工系统和信息平台等五个方面研究了制造系统的可重构性。     

可重构制造系统工艺路线与系统布局设计研究

为使可重构制造系统的重构过程更加快速有效,提出了一种工艺路线和系统布局设计的方法.首先,基于图论构建了可重构制造系统工艺路线的有向网络模型,并采用Dijkstra算法和双向扫视算法,进行最优工艺路线和备选工艺路线的选择;然后,以工艺路线为基础,依据排队论中的相关理论,对制造系统的布局进行优化设计,以获得可重构制造系统布局方案.实例表明,该设计能够适应可重构制造系统快速多变的特征,提高对制造系统已有资源的利用率.     

可重构制造系统研究与发展

在竞争日益激烈的环境下，制造企业必须能够快速地响应市场需求的变化，可重构制造系统可以达到这一目的。本文从可重构制造系统的定义和特点、可重构制造系统与现有制造系统的对比、可重构制造系统研究的现状等方面综述了可重构制造系统研究的进展。     

面向可重构制造系统的敏捷夹具设计

分析了可重构制造系统的特点，把可重构思想引入到夹具设计系统中。介绍了建立柔性和刚性特点的夹具组件数据库结构的方法；提出采用可重构组件模块进行夹具规划的思想，进而提高夹具设计的自动化。     

可重构制造模式--21世纪极具潜力的制造模式

21世纪由于制造材料、制造对象、制造手段、制造工艺和制造环境的根本变化，制造工业将随之发生重大的变革，因此人们提出了各种各样的制造模式来适应这种变革。本文介绍了可重构制造模式的突出优势、国内外的研究现状，并着重介绍了可重构生产系统(RMS)和可重构机床(RMT)的特点和基础的设计理论。     

一种可重构制造系统的生产计划方法

虚拟企业是实现敏捷制造的有效途径，是一种可重构的制造系统。系统在重构过程中，各合作伙伴给出完成各自任务的时间段，制造系统则基于这些信息编排出生产计划。本文建立了这一生产计划问题的数学模型，基于该模型，提出了一个有效算法，并给出了一个简单算例。结果表明，所提出的算法可以决定解的存在性，如果解存在，则求出有效解；如果解不存在或解不可以接受，盟主可与合作伙伴协商解决问题。     

模块化的可重构制造系统研究

随着市场经济全球化的发展,可重构制造系统必将成为未来制造系统发展的新趋势,而可重构制造系统这个概念的提出是源于模块化机床和开放式体系结构控制器两种技术的日臻成熟。在分析了可重构制造系统和刚性制造系统、柔性制造系统区别的基础上,针对可重构制造系统的模块化特点及划分原则进行了详细分析,并对可重构制造系统的关键技术进行了研究。     

可重构生产系统

本文介绍了一种全新的制造系统——可重构生产系统。文中论述了可重构生产系统的定义和发展情况 ;探讨了它与敏捷制造的区别以及它具有的特性等 ,并指出了与可重构生产系统相关的研究内容     

可重构制造单元控制系统设计

网络化制造将是信息时代的主要生产模式,制造系统可重构是网络化制造的关键单元技术,在分析了网络化制造环境对可重构制造系统体系结构要求的基础上,提出了一种支持制造系统可重构的单元控制器设计方案,并详细介绍了该控制器的软件框架结构,功能模块和实现技术。     

面向订单制造的可重构制造系统中虚拟制造单元构建技术

为适应单件、小批、个性化和市场需求动态多变的特点.研究了多种不同交货期生产订单并存时的可重构制造系统中虚拟制造单元构建问题.构造了以连续加工产品间相似系数之和最大、工作加班时间最少、单元的封闭性最好(工件跨单元搬运次数最少)、制造系统重构成本最小及设备生产负荷均衡为目标的非线性多目标0-1整数规划模型.采用两阶段的求解策略进行求解.在第一阶段采用启发式方法对非瓶颈设备和工艺进行预处理,以缩小问题解的搜索空间;第二阶段采用一种基于网格计算的分布式平行协同多目标粒子群算法,随机搜索Pareto优化解集.最后,利用globus 4.0 工具箱搭建计算网格和Java语言实现了算法.从生产实际出发给出了算例,证明结果可行,从而验证了算法的有效性.     

基于多Agent的可重构制造系统故障诊断模型

可重构制造系统对故障诊断有更高的要求。提出了一种基于多Agent的可重构制造系统故障诊断模型,模型为3层结构,从下向上分别为监测Agent层、诊断Agent层和管理Agent层,分析了模型的故障诊断机理,讨论了模型中Agent间的通信与协作。最后例子表明了可重构制造系统重构前后,该模型均能有效完成故障诊断。     

仿真优化在制造系统生产调度中的研究进展

在阐述了生产调度概念、分类和仿真优化基本原理、方法的基础上,介绍了国内外仿真优化技术在制造系统生产调度中的应用概况、研究成果,并分别进行分析,指出目前制造系统仿真优化研究中存在的问题以及主要发展趋势。     

大批量定制技术与可重构制造系统

大批量定制技术在制造业中正在得到应用，本文介绍了大批量定制技术与可重构制造系统的内涵及二者的关系，提出了大批量定制技术方法，介绍了机床可重构制造模式的优势和特点以及可重构制造系统当前发展存在的几个难点，指出了机床可重构制造系统必将成为21世纪最具有希望的制造模式。     

面向服务的离散车间可重构制造执行系统研究

为有效地集成生产装备和操作工人实现在线的数据采集与信息交互,提出了一种面向服务的离散车间可重构制造执行系统,该系统通过实时数据采集与信息交互平台的构建,实现了与装备的集成化运行,并为操作工人提供了一个实时的信息采集与信息交互的工作平台。在此基础上,提出了一个四维的系统模型,该模型包括基于模型驱动的系统构建方法、面向服务的系统体系结构、基于服务的可重构单元构建方法和面向服务的系统集成技术。其中,通过模型驱动的系统构建方法,实现了系统模型与系统实现的统一,以及系统的跨平台重构;通过基于服务的可重构单元构建方法,构建不同粒度的服务、基于动态服务组合的流程编排,实现了业务功能的重用和动态的流程重构。最后,基于上述系统架构和实现方法,进行了系统开发和应用试点。     

可重组制造系统缓冲区容量的优化研究

为了确定可重组制造系统中的缓冲区容量,通过分析机床工作状态、生产需求量等因素对缓冲区容量的影响,建立了缓冲区状态数学模型.在此基础上,提出了缓冲区容量、机床可用度和任务需求率之间的函数关系.以满足生产任务为前提,将重组后加工域缓冲区容量最小化作为优化目标.通过粒子群优化算法,利用非可微精确罚函数法处理约束条件,采用可变惯性权重平衡搜索,以求得各工序间缓冲区容量.最后结合仿真实例,探讨了该生产线重组后系统缓冲区容量的最优配置.     

基于图论的可重构制造系统单零件流水线构形优化

获取各生产周期内的最优和K-1个次优(K优)单零件流水线构形,是可重构制造系统构形选择中一个重要的优化问题。给定零件的工序优先图、工序和工位操作的关系以及各工位操作的可选设备,该流水线构形优化问题即确定工作站数量,选择各工作站内的机床类型和数量,选择并分配工位操作,以最小化流水线构形的资本成本。将寻求满足功能和产能约束、空间约束和投资限制的K优构形问题建模为关联所有可行工位操作序列的复合增广有向图上的约束K最短路径问题,获得K优解。最后,通过案例研究验证了该方法的有效性和优越性。     

可重组制造系统组态模型及其实现技术

分析了可重组制造系统(reconfigurable manufacturing system,RMS)的特性及其对组态的影响,提出了可重组制造系统的基于全生命周期的组态模型。在实现技术方面,首先运用图论的方法探讨了组态计划问题,分别给出了3个层次的计划模型及解答,然后根据组态模型的功能要求提出了组态平台的基本结构,最后通过工程实例验证了该模型及其实现技术的适用性。