基于MAS的动态协同可重构单元制造系统研究

动态多变的生产环境对制造系统的自适应性提出了越来越高的要求,单元制造系统能够以单元的形式重构,形成以信息为主、与批量生产无关的制造联合体(虚拟制造单元)以快速响应外界的变化需求.文章论述了单元制造系统国内外研究现状,建立了单元制造系统的体系结构模型.在分析制造系统控制结构的基础上,提出了基于MAS的单元化制造系统协同控制结构,该结构具有分层、分散及协调控制的特点,保证了系统柔性且易于实现全局优化.建立了基于CORBA的MAS可重构单元管理软件体系结构,松散偶合的软构件技术易于实现制造企业现有车间层管理软件系统的扩展和升级.     

可重配置机床精度测量和补偿方法研究

可重配置机床的一个重要特征就是实现了功能部件的模块化,用户根据自己的需求可以组织和配置所需要的功能模块.针对可重配置机床模块配置过程中的精度保持问题进行了研究,论述了对可重配置机床的几何精度和定位精度的测量方法,同时研究了模块配置后的精度补偿方法.由于所采用的测量和补偿方法简单通用,对一般的可重配置机床都适用.     

制造单元控制系统的建模

为了使制造单元具有敏捷性,单元控制软件应具有模块性和可重用性,在设计阶段建立的单元控制模型是关键。本文讨论敏捷制造单元控制模型的建立,提出了基于制造资源模型的系统控制模型。用面向对象方法与 Ｐｅｔｒｉ 网相结合的方法建立资源的控制模型。     

基于改进遗传算法的可重构制造系统快速配置

针对可重构制造系统的快速配置提出了一种多目标优化方法,考虑3个优化目标：设备负载均衡度、产品生产时间以及产品生产成本。在第三代多目标遗传算法(NSGA-Ⅲ)的基础上结合邻域搜索构建了多目标遗传-邻域搜索算法(NSGA-NS),以从配置解空间中寻找一系列前沿解。通过一个液压阀阀块的制造系统配置案例对算法进行验证,并与归档式多目标模拟退火算法、多目标粒子群算法以及一种改进的多目标粒子群算法进行了比较,结果表明,NSGA-NS与NSGA-Ⅲ在前沿解质量上显著优于其他算法,NSGA-NS在保持了NSGA-Ⅲ的全局寻优性能的同时显著提高了收敛速度和计算速度。     

可重构制造系统的重构成本研究

文章根据工位操作表的特性,提出了以工序包容度作为重构单元的划分准则.分析了组态与重构单元的组成关系;把研究组态之间的重构转化成为研究重构单元之间的重构,研究重构单元之间的重构流程,并描述其计算机实现的流程.在分析重构单元之间重构策略的基础上,建立组态之间因重构而产生的重构成本的数学模型.最后,以实例验证文中建立的模型及所提出的策略的有效性.     

基于组件技术的制造分厂监控软件设计

文章从应用角度出发总结了COM/DCOM编程要点.给出针对制造分厂分布式监控系统的特点要求,利用COM/DCOM软件设计思想开发的分厂控制中心各通用模块组件模型和现场工控机上的DCOM监控组件模型.指出COM/DCOM作为一种基于组件对象模型的分布式技术规范,因其独特的标准、结构、特点,为大型复杂的网络监控系统设计开发提供了有效的工具.     

基于多代理的可重构制造单元多视图建模与应用

应用多代理（Multi—Agent）及多视图建模方法,以呵重构制造单元为研究对象,并将适应快速多变的生产需求作为目标,提出了一种建直在Multi—Agent基础之上的可重构制造单元模型,最后基于这一思想开发了应用原型系统。     

机器人制造单元自动装卸控制系统设计

为提高数控机床运行稳定性和生产效率,设计满足自动装卸工件作业的机器人制造单元控制系统。分析了制造单元结构和生产工艺流程,设计以SIMATIC S7-1200 PLC为控制器,通过ProfiNet协议远程控制机器人与数控机床协调作业的自动控制方案,完成主要设备和I/O模块选型、I/O信号分配。根据生产工艺流程要求,编写机器人和PLC控制程序,完成ABB IRB120机器人与SINUMERIK 828D加工中心信息交互,实现在CNC加工过程中自动装卸工件辅助作业。机电联调试验结果表明:该控制系统满足CNC加工自动装卸作业要求,有效地降低人力成本,提高产品质量稳定性和生产效率。     

敏捷制造环境下制造单元的控制研究

敏捷制造环境下的制造单元是由分布的制造资源组成。本文通过敏捷制造单元组织结构和特性研究,设计了基于智能代理技术的网络资源搜索和面向对象信息集成的敏捷制造单元组建流程,提出了一种新的单元控制结构模型。     

代理技术在车间制造混合控制系统中的应用研究

分析了车间控制结构的演变和代理技术在制造控制中的应用,提出了一个通用的制造代理模型。基一过个模型进一步讨论了车间制造混合控制的结构,并着重研究了单元代理的报一间代理的任务分源过程及系统对设备故障的处理过程。研究指出基于代一间制造混合控制系统,既具有递阶控制的高效率,又具有分布式控制的高可靠必与自适应性。     

面向网络化制造的车间单元控制与资源重构

多个制造单元可以通过计算机网络联结起来,组成松散耦合、分布自治、协同合作的分散网络化制造系统(DNMS).在分析DNMS的基础上,描述了网络化可重构智能制造单元的功能模型,建立了基于MAS的车间智能单元混杂动态控制结构及运行机制.该结构具有分层、分散及协调控制的特点,保证了系统柔性且易于实现全局优化.文章用四元组描述了网络化制造资源重构的问题,结合招投标机制中的竞争与协调机制建立了车间制造资源重构问题的数学模型,具有一定通用性及柔性.     

点焊柔性加工系统多智能体的协调控制

介绍了一个应用多槽能体系统来实现点焊机器人柔性加工系统的协调控制。系统由一台有多智能体软件系统运行的工业计算机、一台点焊机器人、三个自动夹具、点焊电源系统以及水冷系统等周边设备构成。针对点焊柔性加工系统的特点，构造了具有任务管理智能体、通信管理智能体以及与物理设备相对应的多个节点智能体的多智能体控制系统。该多智能体系统采用黑板结构，通过集中式的网络结构以及协商的合作协调机制在系统中进行资源分配，规划生产任务，监视资源运行，以便充分利用系统资源。最后对该点焊柔性加工系统进行了图形仿真试验。     

激光熔丝增材制造监测与控制系统研究现状

激光熔丝增材制造作为一种定向能量沉积技术,具有很好的发展前景。文中对国内外激光熔丝增材制造监测与控制系统进行归纳概述。现阶段,国内外激光熔丝增材制造常见的监测系统包括结构光扫描系统、红外测温成像系统等,实时监测沉积层高度、熔池状态;常见的控制系统为以闭环控制策略为主的在线反馈送丝速率控制系统、在线反馈激光功率控制系统等,在线监测系统与控制系统协同作用,能够显著优化增材制造工艺、提高成形质量。介绍了包括三维超声波扫描技术、电磁振动监测技术在内的新兴激光熔丝增材制造监测技术。结合激光熔丝增材制造技术的工艺难题对下一代监测与控制系统进行展望。国内外对沉积层高度和宽度、熔池尺寸和温度等监测对象已有较为充分的研究和试验验证,但在沉积过程中,由于激光的高能量密度会造成高温度梯度,因此对沉积过程在线高精度、高质量监测与控制技术的研究变得至关重要。创新点： 激光熔丝增材制造成形精度要求高,同时国内外对该技术的相关工艺、成形原位控制的研究处于起步阶段,对沉积层、熔池偏差的实时监测与控制进行深入研究具有重要意义。     

柴油机电控喷油系统虚拟制造的研究

在集成统一的环境下,应用虚拟现实技术,人工智能技术和工程数据库技术等,运用虚拟制造的理论,建立了电控喷油系统虚拟制造的框架,提出了其主模型技术和综合可视化技术等关键技术并进行了研究,电控喷油系统虚拟制造的原型系统已部分实现。     

模糊综合评判在可重构制造系统中的应用研究

分析了可重构制造系统综合评判的指标体系及选取原则，基于模糊数学建立了制造资源重构模糊综合评判模型，并对模型 中的主要问题作进行了讨论，给出了应用算例，表明方法的有效性。     

基于多智能体由开放式CNC构筑网络制造系统

本文在分析先进制造系统特点的基础上，给出了一种基于MAS的车间控制系统结构模型，讨论了模型中不同智能体的功能与作用。并利用开放式数控系统和Intranet组成的DCN系统具有硬件成本低、软件开发费用少、性能好等优点，在该体系结构的基础上构造了一种网络车间制造系统。     

虚拟局域网技术在分布式制造中的应用研究

虚拟局域网技术可以成功解决分布式生产中的通信问题。本文详细介绍了虚拟局域网的概念、技术特点，以一个实例说明了虚拟局域网在分布式制造中的建立和应用，为分布式生产的深层次应用奠定了基础。     

模具零件数控加工虚拟仿真研究

结合一模具零件,基于Virtual CNC软件,介绍了其数控加工及虚拟仿真过程,建立了虚拟仿真环境,讨论了在虚拟仿真中可能发生的问题,该技术可广泛应用辅助加工各种复杂模具或机械零件。     

用多Agent系统实现分布的制造资源集成（待续）

利用外部资源的制造模式越来越广泛,制造业企业面临着快速变化和发展的市场机遇,必须缩短产品开发周期和成本以保持竞争优势。通过计算机网络实现对全球分布的制造资源的快速利用是企业的必然选择。本文提出基于多Agent系统的制造资源集成框架,通过建立一个集成制造环境,以实现制造资源的有效利用和配置,实现的框架可用为企业集成的平台,同时也是一种新型的网络应用服务。