可重构制造系统中基于相似性理论的虚拟制造单元生成方法

为实现可重构制造系统的逻辑重构,应用相似性理论对多种工件的多工艺路线进行相似性分析,提出了基于工艺相似性理论的设备集合模式的概念。建立了基于设备集合模式、图论和集合论的虚拟制造单元生成的框架模型,以及生成的有关定义、规则及算法。生成的有关定义包括伪设备、例外设备、设备集合模式识别和工艺路线更新等;生成规则包括候选首末设备生成和侯选制造单元处理两类规则;生成算法包括初始输入数据处理、候选制造单元生成、工艺路线更新和例外设备处理4个子算法。用Visual C 实现了所给出的算法,并通过示例测试验证了算法的正确性。     

面向可重构制造系统的生产资源信息管理系统

针对可重构制造系统的特征和研究内容,结合企业实际,建立了基于可重构制造单元的系统级可重构制造系统的生产资源信息模型,并将其应用于面向可重构制造系统的生产资源信息管理系统中,进而实现对生产资源的有效管理。     

面向变批量生产的制造单元构建方法

为实现变批量生产特征下制造资源的优化利用,提出一种有效的制造单元构建方法。在构建制造单元框架模型中,提出应先对现有单元布局可用性进行分析的策略,并考虑现有单元布局对变批量生产的一种适应性。以单元布局的可用性和物料搬运成本最小化为目标,构建了目标函数和约束条件模型,集成考虑了设备聚类和单元布局问题,同时利用改进粒子群算法对问题进行求解,并对粒子进行二维实数编码,解决了粒子群算法求解离散空间优化问题。通过一个实例验证了所提方法的有效性。     

敏捷制造模式下制造单元重构技术研究

为了实现敏捷制造环境下异地分布资源的优化组合,分析了敏捷制造系统构建中设备间运输工件的时间成本、异地管理的额外成本以及制造资源多样性造成的多种可行工艺路径方案等多种因素,提出了敏捷制造系统的构建模型,并由此给出了以制造总成本最小为目标函数的敏捷制造单元重构数学模型,提出了敏捷制造系统构建的实现算法。最后,通过具体实例验证了该模型的有效性。     

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。     

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。     

基于粒子群优化的制造单元重构研究

为解决可重构制造系统的制造单元重构求解问题,采用粒子群算法进行求解,构造总加工路线数维的粒子空间,实现工件数量的多加工路线分配.     

基于ACGA的虚拟制造单元重构中资源选择与分配问题研究

在虚拟制造单元可重构的环境下,制造资源选择策略是决定制造系统生产性能的关键因素之一。在保证按时完成所有加工任务的前提下,尽可能有效地利用系统的制造资源,对制造资源进行优化组合,降低制造费用,缩短加工任务的完成时间,从而根据产品开发的需要进行单元重构。本文建立了以满足工件交货期为前提,在产品多工艺路径的制造方式下,制造费用最小,直接利润最大化的资源选择与分配问题的数学模型,引入蚁群遗传算法。这种资源选择首先产生若干个多工艺路径中可能的资源配置,再以此为初始解空间,采用基于动态信息素更新策略的蚁群优化算法,进行寻优搜索,并应用遗传算法中的交叉和变异策略,拓展可行解空间,直至得到满意解。通过实例表明,与遗传算法相结合的蚁群资源优化选择算法收敛速度快,适用于规模较大的计算,并能得到最优解。     

基于两阶段求解的可重构虚拟制造单元构建方法

针对多品种、变批量需求的可重构制造问题,综合考虑工艺路线与生产批量约束,以设备负荷均衡、跨单元加工次数最少为目标,提出了两阶段求解的虚拟制造单元构建方法。第一阶段,采用图聚类法对工艺路线的相似性和零件的生产批量进行预处理,生成基于订单的多工艺路线最大支撑树,确定基本可行制造单元集;第二阶段,以设备负荷均衡、跨单元加工次数最少的综合目标函数设计为基础,采用基于类电磁机制寻优原理的求解算法,确定最优制造单元解。某泵阀制造企业生产数据的实例应用验证了算法的可行性与有效性。     

制造系统的可重构性

可重构制造模式是一种指导管理和控制制造系统重构过程的制造哲理,它使制造系统有效地响应不断变化的环境,制造系统具有可重构能力是其生存和发 基本手段,具有较高可重构笥的公司在风云突变的环境中将远远超过其竞争对手。本文探讨了可重构造模式的基本定义和内涵,并从组织、过程、产品加工系统和信息平台等五个方面研究了制造系统的可重构性。     

可重组制造系统缓冲区容量的优化研究

为了确定可重组制造系统中的缓冲区容量,通过分析机床工作状态、生产需求量等因素对缓冲区容量的影响,建立了缓冲区状态数学模型.在此基础上,提出了缓冲区容量、机床可用度和任务需求率之间的函数关系.以满足生产任务为前提,将重组后加工域缓冲区容量最小化作为优化目标.通过粒子群优化算法,利用非可微精确罚函数法处理约束条件,采用可变惯性权重平衡搜索,以求得各工序间缓冲区容量.最后结合仿真实例,探讨了该生产线重组后系统缓冲区容量的最优配置.     

可重构制造系统集成设计框架研究

提出了基于可重构制造单元的可重构制造系统集成设计框架.在该框架中,从规划和运行方面阐述了可重构制造系统的设计目标、设计流程及采用的关键技术,建立了支持可重构制造系统实施的计算机辅助设计系统的功能模型和体系结构,并讨论了系统的内部集成和外部集成问题.根据该设计框架,开发了集重构、布局规划、生产调度和仿真优化为一体的软件系统,该系统现已应用于航天、船舶和兵器部门.     

可重构制造系统研究与发展

在竞争日益激烈的环境下，制造企业必须能够快速地响应市场需求的变化，可重构制造系统可以达到这一目的。本文从可重构制造系统的定义和特点、可重构制造系统与现有制造系统的对比、可重构制造系统研究的现状等方面综述了可重构制造系统研究的进展。     

基于多Agent的可重构制造系统故障诊断模型

可重构制造系统对故障诊断有更高的要求。提出了一种基于多Agent的可重构制造系统故障诊断模型,模型为3层结构,从下向上分别为监测Agent层、诊断Agent层和管理Agent层,分析了模型的故障诊断机理,讨论了模型中Agent间的通信与协作。最后例子表明了可重构制造系统重构前后,该模型均能有效完成故障诊断。     

大批量定制技术与可重构制造系统

大批量定制技术在制造业中正在得到应用，本文介绍了大批量定制技术与可重构制造系统的内涵及二者的关系，提出了大批量定制技术方法，介绍了机床可重构制造模式的优势和特点以及可重构制造系统当前发展存在的几个难点，指出了机床可重构制造系统必将成为21世纪最具有希望的制造模式。     

一类制造资源的协同建模、优化与求解技术

为实现云制造环境下制造资源的全面共享、发现和匹配,提供给用户理想优质的云制造服务,在虚拟资源池构建阶段引入资源建模与聚类技术,提出一种适宜云制造模式的虚拟资源的建模与优化组合方法。采用基于可扩展标记语言数据与Web本体描述语言语义的双层模型,对云池的虚拟资源协同进行建模;建立基于服务成本、服务效率、服务质量和信誉度的多目标优化数学模型,采用协同多目标粒子群算法求解该优化问题,获得最优的虚拟制造单元。以生产实践中开发的原型系统为例,验证了所提方法能够有效提高云池虚拟资源的共享、发现和匹配性能,也验证了其在工程应用中的正确性。     

虚拟制造单元重构中资源选择问题研究

为了在保证交货期的前提下,尽可能有效地对制造资源进行优化组合,降低制造费用,提出了根据产品开发的需要进行单元重构。在产品多工艺路径的制造方式下,建立了以满足工件交货期为前提,制造费用最小化,利润最大化的资源选择与分配问题的数学模型,并给出了与传统资源选择方法完全不同的一种蚁群优化与遗传变异操作相结合的算法。该资源选择首先产生若干个多工艺路径中可能的资源配置,再以此为初始解空间,采用基于动态信息索更新策略的蚁群优化算法,进行寻优搜索,并应用遗传算法中的交叉和变异策略,拓展可行解空间,直至得到满意解。通过实例表明,蚁群遗传算法收敛速度快,并能得到最优解。