面向网络化车间制造的工序质量智能控制系统

针对分布式企业复杂的车间制造环境,如何进行实时有效的质量波动监控、异常波动的诊断分析以及过程中适时的工序调整,是进行工序质量控制面临的问题。提出了集质量监控-异常诊断-工序调整为一体的工序质量控制模式,构建了系统功能体系结构。综合运用相似制造、统计学习、神经网络、统计过程控制等理论,开发了面向网络化车间制造的工序质量智能控制系统。采用针对多品种、小批量过程的基于相似工序的工序质量控制技术和针对多变量过程的基于混合自组织映射模型的控制方法,应用B/S五层架构,完成了工序质量控制系统的开发,验证了系统的可行性,为网络化车间制造提供有效工序质量控制。     

面向状态的车间控制模型研究

通过对现代车间生产活动控制的功能,目标和现代车间制造系统基本特征的考察,分析,揭示了现代车间控制的根本矛盾,提出了面向状态 的车间控制策略和方法,针对数据加工车间设计了面向状态的控制模型并进行了应用研究。     

网络化制造环境下车间层信息交互模型及实现

网络化制造中,车间层的信息化水平在一定程度上可通过信息交互方式进行衡量。针对现有网络化制造环境下车间层信息交互和资源共享过程中存在的问题,提出了基于对等网络和移动Agent的车间层信息交互模型,重点阐述了该模型的体系结构、通信过程及系统安全性等;设计了用于实现以上模式的信息终端和系统,并结合某汽车焊装自动化生产线网络化监控与管理系统,分析了它在实际应用中所表现出来的特点。     

面向制造过程的分布式协作集成车间控制系统

以CORBA体系结构为基础。以以太网／现场总线为架构。采用Agent技术建立了面向制造过程的信息资源集成和数控设备集成的两层车间控制系统。该系统简化了车间管理层次。加快了信息传输速度，提高了数控机床的利用率。实现从产品设计到制造加工的全过程集成。更好地满足车间敏捷性的需要。     

网络化制造环境下数字化生产车间的研究

首先介绍网络化制造的内涵以及网络化制造环境下数字化生产车间研究的背景，然后重点分析数字化生产车间的关键技术：分布式数字控制(DNC)、刀具标刻及自动识别技术、基于信息反馈的计划调度技术以及全生命周期的资源管理技术。最后在上述研究的基础上探讨数字化生产车间管理系统的应用体系以及软件实现体系。     

集成制造车间生产控制的小型DNC系统技术研究

在介绍了MRPⅡ驱动下的生产管理系统（PMS）和车间的基本结构,特点和不足的基础上,提出了一种达合国情的“集成制造车间”的小型DNC系统的生产控制和通讯的实现,并且在江铃齿轮有限公司的DNC中得到应用。     

基于CORBA及SOAP的网络化制造体系构建

网络化制造是一种新兴的先进制造模式。在此,分别介绍CORBA技术和SOAP技术在分布式系统集成和交互上的各自优势,提出了基于CORBA和SOAP的网络化制造体系结构,并分析了系统实施的网络安全性关键问题。     

基于多Agent的网络化车间制造系统通讯模型与合作协议的研究

在研究MAS结构及Agent通讯特点的基础上 ,结合MAS在网络化车间动态调度系统中的应用 ,分析了系统中各Agent功能 ,提出以合同网协议为基础的多Agent合作过程。设计了以CORBA标准作为多Agent通讯和互操作基础的 ,以KQML与XML相结合的Agent标记语言为交互语言的多Agent通讯模型。     

面向网络化制造的企业集成控制模型研究

在分析企业网络化集成控制的基础上,提出了基于CORBA与MAS的企业内部各异构系统的集成控制模型,构建了基于CORBA的MAS通信与协作模型和企业内部的集成控制体系结构,论述了内部通信的实现机制,并通过联网加工试验,验证了所构建的集成控制模型中的若干理论和实现技术。     

面向状态的车间控制策略研究

当前的生产计划和控制系统较好地解决了企业中期的物料需求计划与能力需求计划问题,而车间以下层次的生产作业计划与控制是其薄弱环节。这里通过对现代车间生产活动控制的功能、目标和现代车间制造系统基本特征的考察、分析,揭示了现代车间控制的根本矛盾,提出了面向状态的车间控制策略和方法并进行了应用研究。     

MAS-based production scheduling system for manufacturing cell-based workshop

The task of production scheduling is to determine the detailed machining path, time, machine tool, etc., for every work piece, according to the production objective and constraints. It is also an important part of the manufacturing system. In this paper, the manufacturing cell-based workshop is described and its scheduling system structure is established based on MAS (multi-agent system) technology. Through the negotiation and communication of each agent, the machining path is determined and the machining sequence and start time are calculated by GA (genetics algorithm). The communication among agents uses the CORBA (common object request broker architecture) technology of the OMG (Object Management Group). The CORBA-based architecture of the communication is designed and some interfaces for the communication are listed. For the genetics algorithm, chromosome coding, fitness function, parameters selection, and the basic genetics operation including selection, crossover and aberrance, are described. The scheduling system also can deal with some abnormal conditions, such as machine tool failure and urgent tasks. Finally, two scheduling examples are given.     

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。     

基于网络技术墙地砖生产线控制系统集成

首先简单介绍了几种网络控制技术：现场总线技术、工业以太网技术、OPC技术、互联网技术等；然后分析了墙地砖整线生产设备组成以及它的工艺控制流程；最后，在此基础上，讨论了这些产品与技术在墙地砖整线生产设备控制系统中的应用。     

多线切割机线张力控制系统设计实现

分析多线切割机张力控制机械原理,针对传统的线张力控制方式局限性,从运动学角度对放线系统数学模型的理论研究,探讨多线切割机走线过程中影响线张力的各种因素,提出一种机电一体化的张力控制系统方案,该方案用转矩电动机代替张力锤施加张力,并运用自适应逆算法设计智能控制器以降低多电动机系统速度同步系统的跟踪误差,极大地降低线张力波动的强度.设计并实现基于现场总线的张力控制系统硬件平台,XQ300A多线切割机产品测试结果证明该系统的可行性、可靠性,该控制方案不仅张力控制精度高、易于实现,而且具有断线故障率低、张力调整方便的优点.     

组件化和集成化车间生产管理系统的研究与实现

在对车间生产管理调查研究的基础上,整合、优化了车间生产管理的业务流程;分析了车间生产管理的功能划分;讨论了车间生产管理的内部集成和外部集成;采用组件化的软件开发方法,给出了车间生产管理的组件层次结构;讨论了大粒度组件的划分及重用实现。所开发的车间生产管理系统已在7家企业投入应用,效果显著,说明车间生产管理整体方案能满足企业的个性化需求,具有可行性和可重构性。     

面向网络化制造的中小企业协同管理平台研究

针对网络化制造模式下中小型企业协同管理的需求,并基于企业协同工程和系统工程适用性,提出了一个基于协同管理中心的企业协同管理平台的系统解决方案.该系统覆盖网络化制造协同联盟的设计、制造、组织、资源和过程管理控制等环节中的关键业务,实现组织、产品、过程和资源的协同管理.从网络化制造的特点出发,给出了协同管理的模式、平台系统体系结构、特征和总体技术结构;重点解决了协同规划、协同联盟成员选择与匹配、信息交换、访问控制、协同过程管理控制、系统封装以及通信等方面的问题;最后讨论了所建立的原型系统及其应用实例.     

基于模糊控制与遗传算法的串行生产控制系统最优设计

为实现系统的最优设计,在建立基于模糊控制的生产存储控制仿真模型和详细描述控制器设计细节的基础上,建立以极小化在制品量和投放波动水平为目标、以满足顾客满意率要求为约束的多目标规划,并提出一种改进遗传算法与过程仿真相结合的求解方法.在该求解方法中,多目标规划通过加权平均转化为单目标规划.为考察模糊控制系统的性能,在实例分析中通过仿真与定量在制品法、看板及全面拉式几种系统进行了比较.结果表明,模糊控制系统不仪能够保持较低的在制品水平,而且能够保持较低的投放波动水平.     

面向绿色制造的钢铁生产流程优化及其评价

绿色制造是实现可持续发展战略的有效途径.钢铁企业面向新世纪的时代命题之一是走绿色制造的道路.探讨了基于绿色制造的钢铁生产流程功能,对钢铁生产流程进行了优化,并运用资源效率、能源效率和环境效率3个指标对优化程度进行了评价,从而使钢铁生产低成本、高效率、低耗、连续、紧凑及环境友好成为可能.     

A systematic review of current and emergent manipulator control approaches

Pressing demands of productivity and accuracy in today’s robotic applications have highlighted an urge to replace classical control strategies with their modern control counterparts. This recent trend is further justified by the fact that the robotic manipulators have complex nonlinear dynamic structure with uncertain parameters. Highlighting the authors’ research achievements in the domain of manipulator design and control, this paper presents a systematic and comprehensive review of the state-of-the-art control techniques that find enormous potential in controlling manipulators to execute cutting-edge applications. In particular, three kinds of strategies, i.e., intelligent proportional-integral-derivative (PID) scheme, robust control and adaptation based approaches, are reviewed. Future trend in the subject area is commented. Open-source simulators to facilitate controller design are also tabulated. With a comprehensive list of references, it is anticipated that the review will act as a first-hand reference for researchers, engineers and industrial-interns to realize the control laws for multi-degree of freedom (DOF) manipulators.     

A knowledge-based system for the strategic control level of robots in flexible manufacturing cells

The strategic control level synthesis for robots is related to a hierarchical robot control problem. The main control problem at the strategic control level is to select the model and algorithm to be used by the lower control level to execute the given robot task. Usually there are several lower control level models and algorithms that can be used by the robot control system for every robot task. Strategic control level synthesis depends on the particular robot system application. In a typical application, when the robot system is used in a flexible manufacturing system for manipulating various part types, the robot tasks executed by the robot system depend on the manufacturing processes in the system. If the robot system is applied in another flexible manufacturing system, dedicated to other manufacturing processes, another set of robot tasks might be needed to perform the necessary operations. Therefore, the quantity and the kind of knowledge required in the system for the strategic control level differ from one application to another. Such a fact creates the appropriate conditions for employing some artificial intelligence techniques. This article describes a knowledge-based system approach to the strategic control level synthesis problem.