快速重组制造系统分布式控制结构研究

制造环境的变化要求制造系统的控制结构进行相应的改进。文章通过对制造系统控制结构的分析，提出了基于现场总线的分布式控制结构，以达到系统可扩展性，可维护性，互操作性及可重组性的要求，同时给出了可重组制造系统分布式控制结构的原型。     

制造系统控制结构的演变与发展

通过对制造系统控制结构发展演变过程的分析，提出合弄控制结构是一种满足敏捷式客户化生产模式要求的控制结构形式，并对合弄控制结构的基本概念，结构形式，特性和以此为基础的合弄制造系统进行了详细的分析讨论。     

基于代理的合弄智能控制结构的理论研究

通过对集中控制、递阶控制和协同控制结构的分析,概述了合弄控制的产生及其特点.合弄是合弄制造系统的基本单元,能够对内部的人员、设备、物料进行有效管理,而代理利用协作理论进行相互之间的合作.因此,两者结合将成为下一代制造系统的最佳控制结构.文中将这两个概念结合起来,构造了一种集成的代理合弄结构,并进而引入了多代理系统的协作理论及交互开发平台.     

面向大规模定制的制造系统关键技术

根据大规模定制生产对制造系统动态响应的要求，研究了大规模定制制造系统的模块化、结构形式以及控制结构等方面的关键技术。讨论了虚拟工厂技术在大规模定制制造系统规划中的应用，并给出了一个汽车装配线的虚拟工厂框架。     

从控制结构看制造系统的柔性问题

本文从控制结构的角度分析制造系统的柔性问题，给出基于独立制造岛的分层分布式结构，并且结合实例研究了这种结构的实施的可行性。     

制造系统分布式控制结构与调度策略研究

探索新的更具柔性的生产控制系统,是复杂多变的市场的客观需求,通过对制造系统控制结构的分析,提出了基于现场总线的分布式制造系统的控制结构,以实现系统的可扩展性、可维护性、高度柔性、开放和可重组目标,基于多智能体谈判机制的生产调度方法,可以取得单元自主性和整体性能的平衡。该控制结构有利于生产线的敏捷重线。     

Holonic制造系统:基本概念与参考结构

:Holonic制造系统 (HMS)是 IMS计划中提出的一种新一代制造系统 ,其特点是具有分布式控制结构以及自治和协作的构造模块—— holon。文中介绍了 holon产生的背景、HMS的基本概念 ,并研究了 HMS的参考结构 ,并对 HMS进行展望、指出尚需进一步研究的问题。     

汽车制造企业绿色制造运行模式及关键技术研究

建立了一种五层结构的基于汽车产品生命周期的汽车制造行业的绿色制造运行框架模型,包括绿色制造环境层、绿色制造系统支撑层、绿色制造汽车产品生命周期主线层、绿色制造过程目标层以及最终目标层,并对汽车产品生命周期中的绿色研发设计、清洁生产和生命周期终期处理系统等关键技术进行了研究。该绿色制造模式在长安汽车公司进行了初步应用,取得了良好的应用效果。     

现代制造系统的分析

本文对当前出现的各种现代制造系统的新模式的组织结构进行了综合分析，发现：尽管这些系统的定义范围不同、考虑问题的角度不同，但它们的组织结构有明显的集成化和分布化趋向。本文分析了这种分层分布控制结构的特点，探讨了集成化和分布化的关系，认为分布化是集成化的前提，分布化与集成化相结合将使制造系统得到更大的优化。本文还探讨了我国的制造系统分布化的意义。     

基于OPC的可重构制造单元控制系统设计

为了满足制造单元快速重构要求,本文在对可重构制造单元的控制结构要求,以及OPC技术深入分析研究的基础上,将OPC技术引入到制造单元控制中,提出了基于OPC的可重构制造单元控制结构;建立了可重构制造单元控制系统软件架构,并对OPC服务器、功能组件、设备控件、单元开控制器等进行了详细设计;最后,利用所开发的原型系统,构建了FMS控制系统,运行结果表明该系统运行可靠,并满足快速重构要求.     

ICOSS: a two-layer object-based intelligent cell control architecture

This paper reviews past cell control approaches, and addresses a cell control architecture called ICOSS (Intelligent Cell Objects/Intelligent Supporting Shell) that is applicable to an automated manufacturing factory. The ICOSS architecture consists of two layers: the inner layer that we call the intelligent cell objects (ICO), and the outer layer that we call the intelligent supporting shell (ISS). The ICO contains cell control knowledge that can perform generic cell control functions such as scheduling, dispatching and monitoring. The ISS, on the other hand, contains cell databases that represent the specific cell environment. The two layer approach allows more efficiency in developing and implementing intelligent cell control by considering generic cell control knowledge and cell-specific databases separately. The cell control knowledge in both layers are organized using the object hierarchy. The object classes and generic methods (or procedures) defined in each object class are detailed in the paper. In addition, the objects in the ICO can be modified or added by transmitting them through an established computer network rather than being loaded at individual manufacturing cell control computers. The effectiveness of using the ICOSS two-layer architecture will be greater when it is used to update a large number of manufacturing cell controllers in an automated factory.     

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.     

虚拟仪器健壮可互换性的实现

介绍采用分层风格的软件体系结构，通过附加软件层分离了测试流程代码对仪器的直接控制；以COM组件技术开发了可实现对象动态组合的测试服务构件和仪器控制构件，实现了可跨越虚拟仪器类别的健壮可互换性。     

支持套件的产品定制架构模型研究

为解决套件贸易的配置管理问题,提出了在产品平台与产品族的派生结构中嵌入套件平台与套件族的派生结构,形成了包括产品平台层、产品族层、套件平台层、套件族层和订单层共五个层次的支持套件定制的产品定制架构层次.运用多色图理论的产品配置模型,建立了产品层结构模型和套件层结构模型,表达五个层次结构特征及其属性.设计用于摩托车套件配置的转换算法表明,多层次配置模型能全面描述各层特征,实现逐层配置,满足套件的定制要求.     

基于Web Services的PDM系统体系结构

论述了Web Services的分层架构，分析了Web Services的特性，在此基础上，提出了基于Web Services的PDM系统四层体系结构．分为用户界面层、Web服务器层、应用服务器层和数据库服务器层。它是一种B／S体系结构，系统安装、修改和维护全在服务器端进行，容易实现系统的自动升级，有助于实现动态的应用集成。     

Neural networks implementations to control real-time manufacturing systems

The main objective of advanced manufacturing control techniques is to provide efficient and accurate tools in order to control machines and manufacturing systems in real-time operations. Recent developments and implementations of expert systems and neural networks support this objective. This research explores the use of neural networks to control several manufacturing systems in real-time operations: robot manipulators, tool changes, conveyor systems and machine faults diagnosis. The main barrier to wide implementation of neural networks is the huge computation resources (times and capacities) required to train a network. This research represents the use of a multi-layer architecture of networks (input layer, several hidden layers and an output layer) to define single-valued inter-relationships between system participants and to avoid the need for long training processes. The use of neural networks to control the above-mentioned systems was evaluated from the following parameters: the architectures, network training methods, efficiencies and accuracies of networks to perform the task of control. Several conclusions related to neural network implementations to manufacturing systems were produced: (1) the multi-layer architecture fits the complexity of manufacturing systems; (2) neural networks are efficient to control real-time operations of machines; (3) machines which were controlled by neural networks performed accurate results; and (4) the use of several hidden layers can replace the need for long training processes and saves on computation resources.     

面向CIMS的CSCW系统研究

针对CIMS应用特点，根据CSCW的内涵，提出了面向CIMS的CSCW系统三层体系结构，并从用户层，应用层，支持环境层进行了讨论，对系统进行了结构和功能设计，提出了系统的关键技术，并给出了应用实例。     

基于RTLinux的全软件数控系统

分析了目前全软件数控系统的特点，给出了一种在Linux平台上采用RTLinux实时扩展来构建全软件数控系统的方案。该方案将整个软数控系统分为界面层、管理层和控制层，分别处理数控系统的图形界面、非实时任务和实时任务。其中，控制层作为软数控系统的核心，由软计算机数字控制模块和软可编程的逻辑控制模块组成，分别完成对机床进给轴的伺服控制以及对机床辅助机构的逻辑控制；控制层采用RTLinux内核实时线程处理多个实时任务，并采用实时管道作为数据缓冲区。利用RTLinux的高精度定时周期以及合理的实时缓冲区管理，保证了系统的实时性。     

制造信息系统概念模型的研究

制造信息系统是制造系统的抽象,制造信息系统中的制造信息在企业内部分为垂直的四个层次,每个层次的水平方向上又都有相应的制造信息相互作用,而不同的垂直层次之间的制造信息也相互作用,每一个层次又都与外界环境交互共同完成生产制造活动,形成一个立体多维的信息系统的体系结构。     

一种基于层次结构的制造单元控制系统

为了使制造单元满足敏捷制造的需求,适应快速变化的制造环境,提出一种基于层次结构的制造单元控制系统,它由加工任务代理层、制造实体代理层和调度核心层构成。这种单元控制系统利用分层结构将调度核心层同同具体的加工任务与单元配置分离,并采用基于知识的动态调度方法,保证了制造单元具有敏捷特性。