基于仿真优化的网络化制造资源规划技术

网络化制造中的核心问题是如何根据制造任务的特点合理优化地配置网络上的制造资源.本文提出了基于仿真优化方法的网络化制造资源规划技术,该技术通过构建基于工艺特征的制造资源模型,以及设计基于遗传算法的仿真优化等机制解决网络化制造资源的规划问题.最后给出了基于该技术的原型系统.验证实例表明,该方法具有求解效率高和解的质量好等优点.     

基于本体的制造能力P-P-R建模及其映射

在网络化制造环境下.为了盟主企业更好管理复杂零件、工艺、设备资源信息,实现制造任务和制造资源合理匹配,提出了制造任务和制造资源的匹配框架.首先,建立了基于本体的复杂零件加工特征、加工工艺、设备资源P-P-R模型,在此基础上构建P-P-R映射关系;然后,通过可拓理论实现随时添加新的零件特征和零件的工艺特征来完成制造任务-资源的匹配.最后,开发了协同制造资源配置原型系统.通过实例表明,该方法能克服Web制造资源描述差异,实现异构平台的数据统一,对提高企业间的协同效率具有显著效果.     

基于隐性势场法的制造单元构建技术

为了使制造企业能够根据市场需求快速调整组织制造资源,简化生产调度过程,提高生产调度质量,提出了一种基于隐性势场的制造单元构建算法。在满足约束的前提下,建立了以最小加工成本和最优单元负载均衡为目标的基于隐性势场的制造单元构建模型,给出了制造单元的构建方法,并构造了基于隐性势场的设备关联矩阵模型和任务关联矩阵模型。该算法具有模型简单、设计变量少等优点。通过具体实例,验证了该方法的有效性和可行性。     

扩散制造任务建模及分解方法

针对扩散制造这种面向复杂武器装备批量生产的网络制造模式,提出了基于相关性的扩散任务建模及分解方法.定义了扩散任务及相关基本概念,分析了扩散任务相关性研究的必要性.通过给定的扩散任务相关准则,建立了扩散任务相关性模型.在此基础上,应用层次聚类算法,实现了扩散任务分解.通过实例讨论了扩散任务建模及分解的应用过程.     

基于多Agent的分布式制造执行系统模型

提出了一种开放式、模块化、分布式、可配置、可集成和可维护的基于多Agent的制造执行系统(MES)模型。首先分析了制造系统中的制造执行系统域，然后提出了基于多Agent的MES模型，采用UML图表详细分析了该模型的MES功能实现，最后给出了实施的MES系统框架。该MES系统易与企业资源计划(ERP)、车间控制系统(FCS)及其他制造系统相集成。     

基于嵌套赋时多色图的工作流模型

为了满足扩散制造流程建模中递阶分层结构的定义和不确定运行时间的表达,通过对多色图的研究和改进,提出嵌套赋时多色图,用以构建扩散制造中的工作流模型.在此基础之上,给出工作流结构约束规则,检查结构可达性、合理性、输入/输出惟一性等,避免流程模型中出现不良结构.在流程时间分析中,利用基本结构的时间计算求解流程整体时间.引入时间裕度的概念,并在时间维分解任务节点,将多色图映射为时间距离图.利用Floyd-Warshall算法判断时间一致性,进而确定任务起止时间.以某装备的贮箱部件扩散制造为倒,对方法进行了验证.     

基于holon思想的生产计划与控制模式研究

提出将holon思想引入到生产计划与控制系统中进行敏捷性的任务、资源规则与控制。在提出生产计划与控制系统的holonic拓扑结构的基础上，介绍了系统的基本构造模块功能以及系统的信息组织方式；最后从资源-任务的角度出发，通过对资源-任务信息的发布、资源-任务的分配、基于动态虚拟组的资源-任务的组织、可重构性的研究进一步探讨了基于holon思想的生产计划与控制系统的运作方式，以期获得holon及holarchy为生物组织和社会组织提供的面临干扰时的稳定性，面临变化时的自适应性和柔性。     

基于无线通信技术的数控网络系统设计

针对我国现有有线数控网络系统的不足,提出利用无线通信技术,建立无线数控网络。并对其体系结构和关键技术进行了具体的阐述,为工厂数控系统的网络化提供了一个基于无线通信技术的新方案。实际应用表明,无线数控通信系统有利于更加灵活便捷地实现车间网络化制造系统。     

类生物化自适应制造系统控制结构(英文)

未来的制造系统需要应对多变的不可预测环境的干扰,因此要求制造系统的控制结构具有较好的自适应性、自组织性、敏捷性、智能性和鲁棒性.而具有这些生物行为特征的类生物化制造系统能够很好的满足这一要求.因此,借鉴生物系统的组织结构、控制机理和运行模式,从一个全新角度提出了有机制造单元的概念,并结合基于激素分泌调节的超短反馈机制,建立了类生物化生产系统自适应控制模型;基于神经-内分泌-免疫系统调节机制,建立了类生物化自适应制造系统控制结构模型.最后,通过一个基于信息素通信机制的实例表明:整个系统具有较强的鲁棒性.     

CIMS下的焊接车间生产管理系统设计

采用VC＋＋6．0及SQL Server 2000,设计开发了基于Win2000 Server中文平台下的焊接车间计算机管理系统。该系统能够完成焊接车间生产过程相关信息的集成管理,实现了系统信息资源的共享,解决了生产管理中出现的人为干预过多、信息传递慢的缺陷,可用于CIMS下焊接车间的网络化生产。     

国外智能制造标准化发展对中国航天的启示

国际标准化组织以及德国、美国等工业强国的智能制造标准化工作已取得大量成果和经验,其标准体系、标准制定重点领域、标准化工作模式等方面的实践为中国航天的智能制造标准化工作提供了有益参考经验。我国航天行业应大力开展航天智能制造标准体系建设,积极转化适用的国外智能制造标准,探索智能制造标准验证模式,以数字化标准作为智能制造标准的突破口,开发标准数字化应用平台及工具。     

基于Web Services的并联机床制造服务系统

针对并联机床加工曲面零件的优势与目前并联机床未得到广泛应用之间的矛盾,开发了并联机床的制造服务系统。该系统将并联机床原有制造系统中的后置处理功能封装成Web services,包括编译、工作空间计算、干涉校验和运动学变换,应用面向服务的架构使并联机床的制造服务与异地制造企业协同工作,并给出了此架构下该系统的工作流程和功能模块。实例说明,应用Web services和面向服务架构的制造服务系统与传统的分布式系统相比,具有易集成性、松耦合性及易操作性,可以为企业减少成本、提高效率。     

极大代数在柔性制造系统建模中的不适用性

正确地认识和描述一个问题,是解决问题的前提条件。一个良好的柔性制造系统(FMS)模型可以反映其结构特性和预测其动态运行状况,为分析评价FMS的技术经济效益提供必要的信息,并为FMS的规划设计和运行决策提供依据。极大代数理论是目前常用的FMS建模方法之一,通过对极大代数理论和相应的FMS模型的分析,作者认为基于极大代数理论的FMS模型与实际系统相距甚远,无法反映FMS的柔性和FMS的动态运行过程。因此,极大代数理论不适合FMS的建模分析。     

面向敏捷制造的产品可制造性评价

首先分析了敏捷制造模式对产品可制造性评价的要求，指出评价结果必须反馈给制造伙伴选择系统。提出了面前敏捷制造的产品可制造性评价系统的一个实现框架，讨论了其中的零件信息描述、知识表达、制造伙伴选择和制造资源建模等若干问题。之后着重讨论了材料与毛坯选择、零件结构工艺性、制造资源匹配和标准化检验等评价内容和评价方法。最后给出了简例。     

敏捷制造:内涵与关键

首先分析了敏捷制造的产生背景及其内涵,之后重点评述了企业敏捷性及其度量体系,企业敏捷性组织再造、动态联盟、敏捷制造概念中的工艺过程设计理论等关键技术及其研究状况,并提出了敏捷制造工艺设计理论与应用系统须包括的内容和达到的目标。     

一种面向对象的Petri网

柔性制造系统属于离散事件动态系统,具有实时、并发、异步等特性,由于Ｐｅｔｒｉ网模型的图形表述和数学描述,使它既可以采用数学分析,又可以通过图形形象地表述出离散动态系统,故广泛应用于制造过程动态行为建模与分析。而面向对象建模与设计是一种围绕真实世界的概念来组织模型的全新的思考问题方式,面向对象的模型能帮助对问题的理解,有助于同领域专家通讯交流。本文在Ｐｅｔｒｉ网基础上,引入面向对象技术,提出了一种面向对象Ｐｅｔｒｉ网（ＯＰＮ）模型,并以企业中的一项生产活动——二次电源生产过程为实例,建立了描述这一活动系统的完整的ＯＰＮ模型,真实地反映了系统的动态特性,从而为制造过程建模和分析提供了一个更为有效的工具     

基于神经内分泌调控机制的类生物化制造系统研究

从制造系统、生物系统、控制系统学科交叉的角度出发,借鉴生物有机系统的神经-体液调控机制及规律,提出了一种新型的类生物化制造系统体系结构,研究如何将生物有机体的神经内分泌激素调控机制借用到制造系统调度规划与管理中。首先提出了有机制造单元的概念,然后建立了基于有机制造单元的具有多主体协调与递归控制特点的类生物化制造系统协调模型。基于神经内分泌激素调节规律,建立了类生物化制造系统的多重反馈控制模型,实现车间层在干扰环境下的快速自适应调度与控制。     

Modeling and Optimal Design of Planar Linkage Mechanism of Coupled Joint Clearances for Manufacturing

The uncertainty of the mechanism motion error is mostly caused by the manufacturing process,so the motion error cannot be effectively predicted at the design phase.The problems of manufacturing complexity and the relationship between design and manufacturing are analyzed,and the influence of dimensional tolerance and fit tolerance on the motion accuracy of the system is considered in the design process.Then based on the Monte Carlo simulation,an optimal design model of planar linkage mechanism is set up.A typical offset slider-crank mechanism is used as an illustrative example to carry out the optimal design.Compared with the result of typical robustness design,the similar variation characteristics of the mean value and the standard deviation can be found,so the proposed method is effective.The method is furthermore applied in the optimization of the schemes with different fit tolerances and the prediction of motion errors in the design phase is achieved.A set of quantitative evaluation system for mechanism optimal design is provided.Finally,a basic strategy is presented to balance the motion precision and manufacturing cost.