可重构制造:模式、系统及关键技术

全球经济一体化,要求制造系统能够满足多品种、变批量的市场需求。面向产品族设计的可重构制造系统,兼顾了数控加工中心的柔性强和刚性生产线效率高的优点,同时具有良好的经济性,是满足大批量定制要求的最佳模式。可重构制造技术包括产品可重构、工艺可重构、制造装备可重构和生产系统可重构等四个层面。可重构制造系统的设计,无论是在设备层、还是在系统层,都需要采用模块化的结构设计思想,以及基于总线技术和开放式控制原理的监测与控制设计。对可重构制造系统的建模评价,需要从全寿命周期对系统的重构时间与重构成本,系统的可转换性、开放性与可诊断性,模块的可集成性与系统的可靠性等方面,进行综合建模与评价。     

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。     

枪弹大批量定制发展策略研究

探讨了枪弹行业发展大批量定制的策略.首先介绍了大批量定制的概念和分类,接着通过大量文献研究,总结了不同行业采用大批量定制成功需要考虑客户、市场、价值链、技术、可定制和知识六大因素,最后结合枪弹制造企业的特点,从制造商的角度分析枪弹行业进行大批量定制,并指出发展策略,分别是使产品和工艺模块化和标准化、使用先进的制造技术、...     

机床业大批量定制方法的研究

大批量定制正在成为主流生产模式。探讨了机床业大批量定制的基本方法，指出大批量定制方法中模块化设计、配置设计、导航台和模块化企业是其显著的特点。分析了机床的模块化设计方法。研究了机床的配置设计方法。并以某类数控车床为例，讨论它的模块化设计和配置设计方法及工具。     

汽车制造业大批量定制实施策略及关键技术

研究汽车制造业大批量定制的制造过程模型、实施策略、突破点的选择问题。针对大批量定制生产具有柔性自动化、信息化、集成化的特点,提出了汽车制造业实施大批量定制的总体构架,并深入探讨了包括大批量定制生产系统的集成技术、生产的调度与系统优化、生产过程质量保证技术研究、基于虚拟制造的生产线设计与分析支撑系统,以及快速反应大批量定制的机器人技术等关键技术问题。     

基于虚拟组织的大批量定制

介绍了大批量定制生产模式的概念,分析了推动其发展的关键技术因素,阐述了虚拟组织是大批量定制的主要企业组织模式;虚拟组织内部企业做到模块化,运用面向大批量定制的供应链管理等是基于虚拟组织下的大规模定制开发设计、制造及其全过程实现的有力保证。     

面向大批量定制的可重构动态调度

动态可重构制造系统是实现大批量定制的关键需求之一。将强化学习方法应用于可重构动态调度系统．给出了一类典型的可重构多机并行调度决策的问题描述。针对该问题建立了基于分布耦合控制的强化学习决策方法。所给方法利用状态分解将原问题转化为一组设备控制器的耦合决策问题，以简化单个控制器的求解空间。在局部决策中进一步采用递阶的分层强化学习控制方法，使得设备排序调度决策与重构决策分离。重构控制器通过排序调度决策信息及外部设备控制器反馈信息调整设备加工模式。达到负荷平衡及优化调度的目的。     

基于 CPS 的可重构制造系统在互联工厂的应用

为了解决个性化定制与大规模生产的矛盾,应用 CPS 技术和模块化制造单元,建立了完整的可重构制造系统,实现大规模个性化定制产品生产流程的高效协同。在研究了面向大规模个性化定制可重构系统特性的基础上,构建了基于 CPS 的可重构制造系统架构,研究了可重构系统的关键核心技术。建立的系统可以将生产制造的复杂行为转换为实际数据信息,通过重构分析、智能决策和动态优化调整模块化制造单元,使整个生产环节的制造资源处于有序可控状态。通过在互联工厂展开应用落地验证,结果表明了该系统的可行性和有效性。     

制造企业可定制柔性编码技术研究与应用

为满足制造企业对零件、制造资源等编码的多样性、个性化和可定制性需求,在现有编码技术以及编码系统的基础上,针对制造企业的实际需求,分析可定制柔性编码系统的技术架构,建立了可定制柔性编码系统的功能模型,设计了可定制柔性编码系统数据模型及应用模式,并介绍了可定制柔性编码系统在某大型军工企业中的应用实例.     

大批量定制设计研究现状

大批量定制是制造业发展的必然趋势 ,任何生产方式都需要一定设计方法的支持 ,实现大批量定制所需要的设计方法称为大批量定制设计。该设计方法试图从设计流程、设计方法、支持技术等方面 ,以实现大批量定制为核心 ,对已有设计方法进行系统的整理和改进扩展 ,从而形成大批量定制生产模式下的设计理论体系。本文从上述三个方面对大批量定制设计的研究现状进行了分析 ,介绍了大批量定制设计的基本概念和设计流程的变化 ,讨论了大批量定制设计的基本方法 ,给出了实现大批量定制设计所需技术及发展现状。     

面向RMS的公理化设计分解耦合性研究

首先介绍了可重构制造系统和公理化设计的基本概念,然后对可重构制造系统进行了二级分解,选取了其中非耦合情况下和准耦合情况下的案例,进行了可重构制造系统公理化设计,提出了X是算子的概念,并赋予了,新的概念。创新的利用公理化设计的方法对可重构制造系统进行相应的拆分与重组:根据市场需求,将整个制造系统拆分成具有部分功能组合的制造系统;将各个功能组合,组成整个制造系统。这对于提高制造系统的利用率,快速应对市场需求具有十分重要的意义。     

可重组制造的电机生产线

阐述了电机加工系统可重组技术的构成、加工系统质量控制方法的可重组技术等，为电机生产线的改造提供了理论依据。     

敏捷化可重组制造系统及其布局原则和方法研究

21世纪是全球化市场竞争的时代。为了适应快速变化的市场需求,本文介绍了一种新型的制造系统模式——可重组制造系统(RMS,Reconfigurable Manufacturing System),讨论了RMS的产生背景,并阐述了RMS的定义及特征。在此基础上,进一步研究了RMS物理组态的基本模式,探讨了基于经济性分析的RMS系统布局原则和方法,并成功地应用一个案例进行了具体的分析。     

网络环境下可重组制造质量保证系统的研究

针对上海某企业电机转子装配生产线进行可重组改造的实际情况,在对网络环境下生产过程质量控制要求进行分析后,提出了适用于多品种批量生产的可重组制造模式下的质量保证系统。系统设计了从生产现场出发,按照ISO9000标准体系要求,利用网络技术并重点改造了影响产品质量的几个关键工位,建立面向可重组制造生产过程质量数据采集、分析及管理的过程质量控制系统,到最终确保质量的整体解决方案,有效实现了可重组状态下的质量保证系统。     

敏捷制造模式下GT/ERP系统的研究

介绍了ERP系统和成组技术在实际应用中存在的问题，针对未来市场动态多变的需求，论述了在敏捷制造模式下实现成组技术与ERP系统集成的必要性，提出了通过ERP系统的BOM扩展与成组编码系统实现信息集成，研究了通过建立重组制造单元实现成组生产组织，在建立成组生产单元环境下，运用最优化遗传算法理论求出最佳成组批量计划，实现在敏捷制造模式下基于成组技术的ERP系统，是企业实现敏捷制造的有效手段和途径。     

可重构制造系统控制结构和实现技术基础研究

在分析传统制造方式不足的基础上，本文引入了一种新的制造系统－－可重构制造系统的概念。并结合当前可重构制造研究和应用情况，给出了可重构制造的内涵，探讨了其关键技术和主要研究内容。     

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。     

飞机蒙皮数字化制造技术应用研究

随着科学技术的迅猛发展,以数字化为核心的制造技术给航空工业带来了史无前例的变革和飞跃。在飞机蒙皮制造领域,逐步形成了以数字量传递为核心,基于可重构柔性多点模具的蒙皮数控拉形技术、基于离线测量闭环形状控制的柔性模具数控拉形工艺优化技术以及可重构柔性夹持数控切边技术的飞机蒙皮数字化制造技术体系,成功实现了从蒙皮零件三维数模设计、工艺仿真和优化、数控成形、数字化检测到最终零件的柔性化、数字化和精确化制造。