分形网络协同制造中进度监控的方法及实现

在分形网络协同制造系统中,协作目标包含了工作流自相似的多级子目标,但缺乏有效的基于Web的方法来监控所有级别子任务的执行进度。为解决这一问题,提出了表述多级协作目标进度和协作方制造资源变化等信息的综合自相似算法。基于该算法,提出依靠每一个子任务的Web曲线来获取进度信息的自相似方法。阐述了综合多个同级子目标进度的方法,以获得总的进度情况。因此,各级分形协同制造系统的盟主可以对相关子任务的进度进行监控。实践表明,该方法可以简练地反映出多级协作目标的动态进度和合作企业生产资源的变化状况。     

大批量定制下供应链节点企业间的订单处理过程

在大批量定制环境分析和订单驱动原理基础上,针对订单处理特征,提出批量生产与定制生产在时间和空间上的两结合方式,并根据订单处理分离点的推移,分别对按订单销售、设计、制造、装配和采购的供应链节点间生产方式和订单处理流程进行描述,最后详细阐述制造节点基于智能体的订单处理流程。     

MTO环境下订单跟踪系统研究

客户定制化和代工生产企业,按照客户订单组织生产。为控制订单交货期、生产进度和产品质量,需要对订单进行系统跟踪。本文首先对订单跟踪所需的订单、制造过程、组织模型进行研究。然后在订单跟踪功能和内容研究的基础上,提出了面向离散制造、适合MTO(Make-to-Order,面向订单制造)环境下的订单跟踪系统框架,并对系统实现关键技术进行说明。最后,应用案例验证了模型、系统框架的有效性。     

基于状态空间的制造网络输出预测与扰动因素分析

针对复杂多变的制造网络为一随机动态系统,在分析内外扰动因素对制造网络状态影响的基础上,从订单流的角度建立网络中订单概率转移矩阵;定义制造网络中制造单元的状态变量;从系统动态分析的角度选定在制品订单量作为制造网络全局最优控制的反馈状态变量,进而构建制造网络的状态空间动态模型。通过分析扰动因素对订单概率转移矩阵的影响,建立扰动状态转移方程,更新扰动因素作用下的订单概率转移矩阵,简化制造网络状态空间的求解复杂度;从控制论的角度出发,利用建立的状态空间输出方程预测制造网络扰动因素影响下的订单输出量,并采用典型输入信号分析制造单元对扰动因素的动态响应。以某结构件数控加工厂的制造网络为例,验证该模型与扰动分析方法的有效性。     

面向工艺链的零件制造模型框架研究

为解决设计信息向制造延拓的矛盾,在分析零件工艺链组成的基础上,提出了零件制造模型的概念,并结合实例建立了零件制造模型框架.提出了零件制造模型的组成,把零件在工艺过程中的状态作为制造模型组成单元,并细分为工件模型和工艺模型.建立了制造模型的信息层次结构,面向集成制造给出了制造模型信息的表达方式和基于控形节点的数据组织结构.基于Petri网,描述了制造模型定义过程.在该模型框架基础上,可进一步发展零件制造模型的数字化定义、管理和集成应用方法,以实现零件精密、快速和节约制造.     

基于ISA-95的离散制造生产能力建模

为解决业务—控制集成制造系统中的生产能力数据获取和建模问题,面向复杂离散制造过程,在分析ISA-95标准生产能力模型的基础上,提出在组织、日历、资源三个维度上扩展的生产能力空间模型.使用企业制造建模语言对模型架构进行定义,用于系统集成时的信息交换.针对ISA-95标准生产能力模型仅定义了资源的资格能力属性,给出了基于扩展模型组织维度的自底而上的生产能力层级核算方法,对每一层级的核算公式进行定义.以采用面向订单装配生产策略的某车辆生产企业为例,对生产能力模型和核算方法进行验证.面向订单装配生产环境下,生产能力是订单承诺能力核算的重要数据.生产能力信息由控制系统及时、准确地反馈到业务系统,有助于提升业务系统计划与决策的可靠性和准确性.     

基于多智能体的协同制造任务分解方法

在研究采用单元制造系统制造与传统企业内部生产本质区别的基础上,提出了基于多智能体的制造单元控制功能图,并描述了各功能块之间的数据流的输入与输出关系。在制造单元控制系统中,协同制造任务功能模块完成制造任务下达计划。由于资源的独立性及制造任务的分解、分配问题,合理解决制造任务冲突和资源分配问题是正确下达制造任务的关键。因此,文中提出了一种基于多智能体结构的制造任务分解、分配方法,实现了一个基于多智能体结构的制造任务分解原型系统。     

基于网络分析的制造车间瓶颈识别方法研究

车间制造系统中的瓶颈问题对其系统的产出价值有着重要的影响。针对复杂制造环境下瓶颈辨识困难这一问题,从复杂网络视角出发,提出一种基于网络分析的制造车间瓶颈识别方法。根据设备、部门、车间、人员、工段、工艺路线及物流路径等多层次生产数据建立复杂制造车间网络模型。基于网络模型,提取与瓶颈度相关的网络特征参数,用网络拓扑来描述制造车间的内部关联结构;提出衡量车间网络瓶颈的瓶颈贡献程度概念,将网络瓶颈度大小作为车间瓶颈识别的一个指标,并给出瓶颈度的计算算法。最后,以某车间的具体生产过程为例,通过对比分析验证了该方法的可行性和有效性。     

复杂产品制造过程重要资源节点发掘

结合复杂网络理论在复杂系统评价上的优势,构建了产品制造过程系统网络模型。将系统中的各设备资源定义为网络中的节点,考虑任务路线的流向,同时加入各工段占用设备的有效时间,将产品制造过程等效为一个有向加权网络图。基于所建立的模型,从网络节点拓扑位置差异与节点自身所具备的关键属性两方面给出资源节点重要度评价指标体系,提出了一种基于熵权—模糊综合评价方法的产品制造过程资源节点重要度评估方法。结果表明该方法能有效地发掘复杂产品制造过程中的重要资源节点。最后,结合变压器制造企业的产品制造过程实例,证明了方法的合理性和有效性。     

基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源建模与关键加工节点识别

为了解决多任务复杂制造过程中的工作流变异导致的流程和资源的不确定性,进而导致制造资源模型出现实时变化,提出了基于过程挖掘与复杂网络集成的制造过程资源模型,得到了流程与资源信息集成的资源复杂网络模型与分析方法。首先,从制造过程中实时产生的事件日志出发,提出了一种基于统计α算法的过程挖掘算法,解决了制造过程工作流重构问题,可实时发掘实际制造过程中的工作流模型。接着,通过集成过程挖掘算法和复杂网络理论,构建了集流程信息与资源信息于一体的资源网络模型,提出了资源节点与流程节点的关联性分析方法,识别制造过程中的关键加工节点。最后,结合一个复杂的锥齿轮轴-轴承套组件装配过程实例,全面验证了所提出方法在制造过程工作流重构、资源网络模型建模、资源特性分析与关键加工节点的识别上的有效性。     

基于网络的先进制造技术

根据网络技术在现代制造业中的重大影响和作用,论述了基于网络的先进制造技术（network-based advanced manufacturing technology,NAMT)的内涵;提出了一种在计算机网络技术和数据库技术支持下的包括管理和营销、产品设计开发、制造过程和系统集成四大技术群的NAMT的技术内容框架,论述了NAMT的一系列创新功能特点;分析了我国发展NAMT的必要性;提出了我国发展NAMT的几点战略性建议。     

知识服务网格及其在制造网络中的应用

为解决制造网络中知识资源的共享和利用问题,在分析制造网络需求的基础上,给出了知识服务网格在制造网络中的应用模式。在该知识服务网格中,用户能够自主定义和管理其自身对外提供的知识服务,并有偿利用外部的知识服务满足自己的应用需求。进一步提出了由代理封装层和使能工具层组成的知识服务网格架构图,给出了知识服务的建模方法,详细描述了知识服务网格(包括注册、建模和执行在内)的运行过程。     

应急装备制造网络的动态资源配置

针对应急装备制造过程的高波动性、高时效性特点,建立了多层制造服务网络模型,并提出基于排队理论的制造网络节点动态资源配置策略,以保证制造资源的合理使用与客户放弃概率的稳定可控。基于不同的制造网络服务目标水平,分别提出了制造网络节点资源动态调节的近似算法和数值解法。通过数值算例的仿真分析,验证了该方法可有效控制并稳定制造系统的目标性能,其针对各制造节点的资源的动态协同优化方案与仿真结果高度契合。所提出方法可应用于应急装备制造服务网络设计中,并为具有更为复杂结构的制造服务网络节点资源配置提供依据。     

网络化制造系统的信息安全模型研究

为了有效地解决网络化制造系统的信息安全问题,更好地保证企业信息安全,文中针对网络化制造系统的结构特点,改变了以往对信息安全的简单理解,设计了将信息安全问题与网络化制造系统相结合的具有实际意义的安全模型,采取更为有效的信息安全技术、安全策略,构建系统的安全防护。实践表明,这些安全模型更有效地保证了网络化制造系统的信息安全性。     

基于集成径向基网络的制造系统性能预测方法

为准确地进行定量预测,提出了一种将仿真分析和集成径向基网络模型结合起来的制造系统性能指标预测方法.在定义和量化制造系统各类性能指标的基础上,分析了影响这些指标的静态和动态因素,并建立起径向基集成网络预测模型.通过基于Simul 8平台的仿真分析来收集样本数据,最终利用Bagging方法训练出集成神经网络,实现对工件平均完工时间和设备利用率等关键性能指标值的预测.试验结果表明,采用该方法输入动态影响因素的取值后,能快速获得比较理想的性能指标预测结果,并且其预测精度明显高于其他的神经网络方法.     

分布式网络化测量系统——面向先进制造的新一代测量系统

随着"敏捷制造"、"网络制造"和"全球制造"等制造理念的提出,现代先进制造系统需要新型进测量系统。现代先进制造模式以分布式、柔性化、敏捷性为特征,决定了新型测量系统的特点。总结了先进制造系统和分布式测量系统的研究成果,然后从系统集成体系、系统数据交换格式、面向网络的测量设备以及系统分析与控制四方面对分布式测量系统的关键技术等进行了研究和探索。     

基于语义Web的网络化制造模式研究

针对当前网络化制造模式中存在的问题,探讨了一种基于语义Web的网络化制造模式,该模式将语义Web与网络化制造相结合,使网络化制造领域内的信息具有明确定义的语义,使得人和机器都能够共同理解.该模式从体系结构、语义元数据描述模型、网络化制造本体,以及基于语义Web服务的食业集成方面,详细地论述了其内涵和特征.在该模式的思想和方法的指导下,开发了基于语义Web的网络化协同设计原型平台.     

CORBA规范在分布式制造系统中的应用

将ＣＯＲＢＡ规范应用到制造系统中,以支持分布式对象之间的互操作。介绍了ＣＯＲＢＡ的工作原理。根据制造业自身的特点,对分布式制造系统进行了建模和设计。给出了原型系统的一个动作实例。     

制造网格的搜索算法研究

通过分析网格计算理论，提出了制造网格模型，它是由制造企业“自组织”形成的分布式、动态和松散的虚拟专用网络。制造网格将多种类型和规模的制造业企业联系起来，形成有效的制造资源共享机制以及巨大的制造能力。讨论了制造网格的搜索算法，提出基于多Agent的制造网格的搜索系统，应用该系统可对制造网格中制造资源进行有效的搜索和共享。