可重构制造系统评价体系研究

针对目前可重构制造系统评价体系的不足,根据可重构制造系统的特点和要求,从工程应用的实际出发,采用层次分析法构建了一个较为完备的可重构制造系统的评价体系模型,并分析了各个指标的内涵。应用信息熵来确定各评价指标的客观权重,并运用层次分析法和模糊综合评判法实现对各指标的评价,通过最小二乘原理确定评价对象相对于最优参考值的优良隶属度,以此作为评价准则,最后用一个具体实例验证了该方法的有效性和可行性。     

可重构制造系统重构方案的综合评价方法

可重构制造系统需要根据生产任务的变化进行自身重构,为系统客观地评价重构方案,建立了可重构制造系统重构方案的综合评价模型。首先,对可重构制造系统的实际情况进行研究,提出一种重构方案的评价指标体系,考虑到决策者的主观性,利用层次分析法确定各指标的权重系数,再利用灰色关联分析法对各个重构方案进行定量评判,确定各个重构方案与理想方案的接近程度,并对其进行优劣排序,为决策者选取最优方案提供科学、有效的方法。以某企业的重构生产线为实例,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于可拓理论的可重构制造系统综合评价方法

针对可重构制造系统布局规划方案选择问题,基于可拓理论构建了一个较为完备的可重构制造系统的评价体系模型。采用可拓层次分析法准确计算综合评价指标的客观权重。利用仿真软件eM-plant建立了各个方案的仿真模型,获得定量评价指标数据,并通过专家打分法对定性评价指标进行量化,基于这些数据,运用可拓评价法计算得到物元之间的关联函数值,将权重和关联函数相结合实现了对可重构制造系统的综合评价。最后用实例验证了该方法的有效性和可行性。     

可重构制造系统成本模型

分析了可重构制造系统的时间要素和成本构成，给出了成本构成模型。定义了节约因子αi、残留因子λi和时间价值因子σT，αi表示重构固定投资Ci和初始固定投资Co间的关系，λi表示固定投资未来价值与现价值间的折旧关系，σT表示未来投入成本的折现关系。分析了αi与Ci的关系，给出了5种生产需求下的Ci模型。最后建立了可重构制造系统近似成本模型，并进行了影响因素趋势分析。     

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。     

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。     

面向可重构制造系统的产品族分类问题研究

产品族与可重构制造系统一一对应,产品族模型是实现可重构制造生产的重要支撑技术。基于产品的参数及性能指标,提出了一种新的产品族分类方法。首先将模块性、通用性、兼容性、可重复利用性及需求量等的相似性系数分别进行量化形成关联矩阵,运用层次分析法求出各个参数及性能指标的权值,然后运用综合指数公式计算其综合指数,得到影响产品族形成的综合指数矩阵,再应用平均连接聚类算法将所有产品拟合成一个产品族,得到了一个基于产品间相似性的树状图,为系统的可重构提供清晰、直观的技术支持。最后以一个摩托车实例证实了提出方法的有效性和可行性。     

可重构制造系统及其关键技术

进入新世纪以来,与制造业有关的产品市场竞争日趋激烈,缩短产品开发和交货周期、满足客户多样化和个性化需求、适应多品种和小批量生产是当前制造业的市场特点。为了在激烈的竞争中获胜,必须有适应全球市场竞争的快速响应能力,因此,满足市场变化需求的可重构制造系统由此产生。文章主要对可重构制造系统进行深入解读,概括介绍了它的特点、关键技术及研究难点。     

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。     

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。     

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。     

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。     

可重构制造系统中基于相似性理论的虚拟制造单元生成方法

为实现可重构制造系统的逻辑重构,应用相似性理论对多种工件的多工艺路线进行相似性分析,提出了基于工艺相似性理论的设备集合模式的概念。建立了基于设备集合模式、图论和集合论的虚拟制造单元生成的框架模型,以及生成的有关定义、规则及算法。生成的有关定义包括伪设备、例外设备、设备集合模式识别和工艺路线更新等;生成规则包括候选首末设备生成和侯选制造单元处理两类规则;生成算法包括初始输入数据处理、候选制造单元生成、工艺路线更新和例外设备处理4个子算法。用Visual C 实现了所给出的算法,并通过示例测试验证了算法的正确性。     

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。     

Cooperative optimization of reconfigurable machine tool configurations and production process plan

The production process plan design and configurations of reconfigurable machine tool (RMT) interact with each other. Reasonable process plans with suitable configurations of RMT help to improve product quality and reduce production cost. Therefore, a cooperative strategy is needed to concurrently solve the above issue. In this paper, the cooperative optimization model for RMT configurations and production process plan is presented. Its objectives take into account both impacts of process and configuration. Moreover, a novel genetic algorithm is also developed to provide optimal or near-optimal solutions: firstly, its chromosome is redesigned which is composed of three parts, operations, process plan and configurations of RMTs, respectively; secondly, its new selection, crossover and mutation operators are also developed to deal with the process constraints from operation processes (OP) graph, otherwise these operators could generate illegal solutions violating the limits; eventually the optimal configurations for RMT under optimal process plan design can be obtained. At last, a manufacturing line case is applied which is composed of three RMTs. It is shown from the case that the optimal process plan and configurations of RMT are concurrently obtained, and the production cost decreases 6.28% and nonmonetary performance increases 22%. The proposed method can figure out both RMT configurations and production process, improve production capacity, functions and equipment utilization for RMT.     

基于UML-OPN的可重组制造系统建模分析方法

为建立涵盖两种重组方式的系统模型,避免现有方法中模型相互转化造成的信息丢失以及动态特性的不完整,在分析了可重组制造系统重组实现方式的基础上,提出了基于统一建模语言与面向对象Petri网的建模与性能分析方法。采用模块化方法对制造资源进行划分,利用统一建模语言建立系统逻辑模型,利用面向对象Pe-tri网建立系统物理模型,分析了各自活动机理,给出了模型关联映射的触发规则。为实现模型的性能分析,对面向对象Petri网引入时间参数,提出基于随机过程理论的性能分析方法。通过实例验证了建模与分析方法的有效性。     

可重构制造系统集成设计框架研究

提出了基于可重构制造单元的可重构制造系统集成设计框架.在该框架中,从规划和运行方面阐述了可重构制造系统的设计目标、设计流程及采用的关键技术,建立了支持可重构制造系统实施的计算机辅助设计系统的功能模型和体系结构,并讨论了系统的内部集成和外部集成问题.根据该设计框架,开发了集重构、布局规划、生产调度和仿真优化为一体的软件系统,该系统现已应用于航天、船舶和兵器部门.     

快速扩散制造环境下制造资源选择技术研究

为解决武器装备变批量生产问题,基于信息技术和网络技术,提出了快速扩散制造问题,并对网络化制造与快速扩散制造进行了差异性比较.从制造成本、时间、质量、服务和能力等方面,将制造资源选择评价指标分为时间性指标、成本性指标、历史性指标、总体性指标、资源状态指标、制造能力指标六大类,并构建了制造资源选择综合评价体系.最后应用层次分析法与灰色关联理论相结合的制造资源选择策略和实现算法,并以某飞机关键复杂零件制造任务为例,介绍了基于灰色关联理论的制造资源快速选择过程与方法.