制造系统的协调度分析

首先通过分析制造系统的构成与运行机制,建立了包括目标协调、结构协调与运行协调在内的制造系统协调度模型;然后对各因素分别进行量化,融合多项系统宏观性能参数建立整体协调度的量化计算方法;最后以某电子制造企业生产经营数据为例进行实例计算.计算结果表明,采用协调度进行制造系统综合性能评价是正确与可行的.     

分散网络化制造模式下协调调度的遗传算法

讨论了在生产实际问题中利用遗传算法实现具有各制造单元间协调功能的生产计划与调度系统，为了把遗传算法应用到生产实际的协调调度的环境中，提出了自己的编码方式，在此基础上实现了针对调度问题的遗传算法，并通过Agent实现异地调度系统之间的协调通信，这一工系统适合于分布式、自治的场合，满足分散网络化控制中各个分布式单元具有智能与自主的控制特征要求。     

CAPP多工艺设计方案的模糊综合评价

分析CAPP系统多工艺方案存在的原因及其影响因素,从零件特征的划分、特征加工方法的多样性、制造资源的动态性、工艺设计原则的多态性和复杂性等方面分析工艺规划时多种工艺方案产生的原因,给出一种表达零件特征加工方法和制造资源之间递阶网络层次结构.以产品质量、生产成本和生产周期为基础,构造了工艺方案评价分层指标树,建立了工艺设计方案的模糊综合评价模型.经过实例分析符合实际生产情况,实现了CAPP系统工艺方案的优化.     

回购契约对三阶层供应链的协调

以加工企业、代理商和超市组成的供应链为研究对象,研究了回购契约下短生命周期产品供应链的协调问题.首先针对供应链系统的全局协调,提出契约参数需要满足的必要条件;在此基础上,对契约参数的进一步约束实现了系统的完美协调;最后通过数值实验得出如下结论:三阶层供应链的回购契约下,上游企业给予下游企业的回购价格与批发价格成正比;上游企业的回购价格将影响系统完美协调的实现;在高风险市场,上游企业是实施该契约模型的积极倡导者.     

基于RW监控理论的虚拟生产系统控制

虚拟生产系统（VPSs）是一种为应对当今易变的和不确定的制造环境而提出的新型生产资源结构模式．为了实现其虚拟动态性、自适应性和全局性,应用RW监控理论并在UMDES—LIB的辅助下,对VPSs进行离散事件动态系统建模,以解决生产过程中最基本的冲突问题为目标,建立自治与协调规则,并相应地构建了自治与协调监控器,从而建立起基于RW监控理论且具有自治与协调控制机制的VPSs闭环监控框架．该闭环监控框架兼顾了局部自治和全局协调,并且具有很好的可重构性、可扩展性和可适应性,有助于VPSs增加系统柔性和提高响应速度．     

高效加工在航空机匣零件制造中的应用

航空机匣零件的制造质量和加工效率是影响高性能航空发动机研制的重要环节。为突破国外对航空机匣制造技术的封锁,本研究针对航空机匣结构复杂、易产生加工变形、材料难加工等特点,重点研究了装夹方式、刀具选择及快速CAM等关键技术,通过大量实验对特征单元的加工工艺参数进行了优化,制定了高效加工工艺方案,并在某型号航空发动机高压涡轮机匣制造中进行了实例验证,提高了该类零件的生产效率。研究成果对于提高我国高性能航空发动机制造技术水平具有重要意义。     

农用变速箱壳体柔性加工工艺参数分析与优化

针对农用机械制造水平落后,如自动化程度低、产品一致性差、质量不稳定等问题,以变速箱壳体为研究对象,采用数字化制造技术,设计变速箱壳体柔性加工工艺,制定主要的加工工艺参数。运用正交试验与回归分析法,对加工工艺参数进行分析及优化计算,实现农用机械变速箱壳体系统、高效、经济、智能的数字化加工,降低生产成本,提高生产效率。     

面向信息集成控制的多工序柔性自动加工系统设计及实现

柔性自动化制造技术包括对制造全过程的组织、规划、运作、管理、协调与控制.根据柔性自动制造过程中多工序加工的需求,构建了一个支持多工序柔性自动加工、检测及其物流输送系统.基于搬运机器人和柔性自动精确定位夹具,实现不同工序、不同工作地的不同工件的自动输送与精确定位;采用射频识别技术,监测与识别物流及系统工作效果;基于模块化设计方法研制的系统监控软件、多目标优化生产调度软件,可实现对多工序柔性自动加工过程的监测、信息共享与集成控制.     

采用实时生产信息的单元制造任务动态调度方法

运用无线射频技术来实现对制造单元加工现场实时生产信息的动态获取,并针对制造单元生产过程中常发生的新任务加入、设备损坏和交货期更改的不确定性事件,以制造任务最短完工时间为调度目标,建立了单元制造任务的动态调度模型,通过引入爬山搜索方法构建了混合遗传算法,实现了对该模型的有效解算.混合遗传算法的进化操作由选择、交叉、变异与爬山进化算子组成,可有效地提高算法的收敛速度,在开发的采用实时生产信息的单元制造任务动态调度系统上进行了调度案例验证,结果表明,所提出的方法可以有效地解决不确定性事件的单元制造任务的动态调度问题,从而提高了调度方案与制造单元实际生产需求的一致性.     

基于模糊聚类的可重构制造工艺规划方法

可重构制造是未来解决批量加工中高效、低成本与生产柔性之间矛盾的新型制造模式,建立与可重构机床设计紧密联系的零件族加工工艺方案对实现可重构制造具有重要意义。首先建立面向零件族的加工信息矩阵,进而形成零件的加工工序单元序列及工序单元顺序矩阵;依据零件可并行加工的方位组合,基于模糊聚类多层次分析法,将零件间相似的工序单元序列组配成工序段序列,再由零件间相似的工序段序列创成出零件工艺方案;最终通过零件间工艺方案的模糊聚类相似度计算,得到零件族中零件间最为相似的加工工艺方案,实现零件间加工工艺的快速转换。以某汽车变速箱体零件族的加工为例,验证了该方法的可行性。     

协同制造的配置管理和协同控制

在分析协同制造工作原理、需求和实现技术的基础上,提出任务排程、配置管理和协同控制的系统总体架构及相应的功能.制定出协同制造任务配置管理模型、人员配置管理协同策略与任务计划、任务执行和检查阶段中的业务过程和人员的协同控制方法,使得盟主与外协厂商间能够快速、有效、协同地一起完成生产过程.     

Manufacturing Partner Selection by Network Based on “Invite／Submit Tenders”

Dynamic alliances are one type of production modes to realize agile manufacturing. Technology support for the dynamic alliance selection process is an important task in agile manufacturing. This paper analyzes the general dynamic alliance principle, suggests a network method for selecting partners, and analyzes the evaluation factors for partners selection in the process of setting up a manufacturing alliance. The results show that these factors can be divided into two levels; macro- and micro-characteristics. The decision-making process by each member has five main technical activities, which form the technology support system for the manufacturing alliance bid.     

超密集异构网络下的系统建模和时域干扰协调分析

采用基于随机理论的空间泊松点过程建立超密集异构网络的系统分析模型.在此模型下,通过分析异构网络中使用小区范围扩展技术和增强型小区间干扰协调技术引起的小区扩展区域和非扩展区域干扰类型不同的情况,分别推论出不同区域的中断概率和频谱效率等性能指标的表达式.针对异构蜂窝网络中存在几乎空白子帧(ABS)时,用户接入选择和资源分配方法过于复杂的情况,提出了一种动态分配几乎空白子帧算法.仿真结果表明:相较于固定几乎空白子帧算法,所提算法在兼顾各区域用户公平性的同时,可以使系统平均遍历容量提升10%~25%,同时也改善了扩展区域内的用户干扰问题.     

面向语义的制造服务构建技术

为了支持网络化协同制造过程中制造服务的匹配、选择和组合,同时提高服务的查全率和查准率,提出了基于语义的制造服务形成方法.首先,从制造服务的基本信息、服务类别、功能、资源构成、关联制造任务、访问、状态及服务质量等方面对制造服务进行了形式化定义和案例说明.其次,利用XML文档对标准OWL-S(Web服务本体语言)进行了扩展以传达服务的动态信息.然后,采用扩展后的OWL-S对制造服务模型进行了描述实现.最后,给出了协同制造平台原型与运行流程,通过某纺织机械制造企业的生产实例进行了原型系统的验证和应用.     

自动共享电动汽车的云-边协调优化模型与控制策略

针对自动共享电动汽车(shared autonomous electric vehicles,SAEV)运行出现的车辆分配不平衡以及充电优化问题，提出了一种基于云-边协调计算的SAEV优化控制策略。首先，给出SAEV再平衡优化模型以及再平衡任务分配算法;其次，考虑使用V2G和动态电价进行SAEV车队的充放电优化，给出SAEV车队能量交换模型以及出行订单分配算法，以减少整个SAEV车队系统的充电成本；再次，利用云-边协调通信将这些优化结果信息在不同平台间进行互动传输，实现电动汽车的最优充电与迁移策略；最后，通过MATLAB使用真实的深圳出租车数据对该优化控制方法进行验证。结果表明，该框架可降低充电成本,提高交通效率，有望扩展应用到更大规模的系统中。所提云-边协调控制策略将复杂的SAEV优化问题分解成3个子问题进行求解，为SAEV的最优运行提供了一种新的方法。     

复杂系统的MAS动态协作求解时序逻辑模型

借助于组织学思想,将自适应系统中的自主运行单元抽象为Agent,把复杂自适应系统视为多Agent组织,从时间和状态角度,对复杂动态系统的行为进行描述。提出了基于时序活动逻辑的多Agent动态协作任务求解自适应机制和构造模型;详细分析了任务求解BDI Agent的信念、愿望、意图的产生过程和实现方法;深入讨论了协商推理的语义规则和行为规则;给出了协作群组的选择算法,包括从群组的建立、选择任务Agent、分解和分配子任务;从任务求解Agent的心智变化角度,详细描述了动态协作任务求解模型实现的6个阶段:任务动态分配、协作意愿产生、协作群体生成、共同计划制定、协作群体行动和结果评估。通过在MAGE等平台上的实验和仿真测试,验证了方法的可行性和有效性。     

Task Coordination Organization Model and the Task Allocation Algorithm for Resource Contention of the Syncretic System

At present, robot embedded systems have some common problems such as closure and poor dynamic evolution. Aiming at resolving this situation, our paper focuses on improvements to the robot embedded system and sets up a new robot system architecture, and we propose a syncretic mechanism of a robot and Soft Man(SM). In the syncretic system, the structural organization of the Soft Man group and its modes are particularly important in establishing the task coordination mechanism. This paper, therefore, proposes a coordination organization model based on the Soft Man group, and studies in detail the process of task allocation for resource contention, which facilitates a rational allocation of system resources. During our research, we introduced Resource Requirement Length Algorithm(RRLA) to calculate the resource requirements of the task and a resource conformity degree allocation algorithm of Resource Conformity Degree Algorithm(RCDA) for resource contention. Finally, a comparative evaluation of RCDA with five other frequently used task allocation algorithms shows that RCDA has higher success and accuracy rates with good stability and reliability.     

基于UPPAAL的虚拟生产系统仿真

虚拟生产系统(VPSs)是一种为应对易变的和不确定的制造环境而提出的新型生产资源结构形式.针对VPSs的特点,提出了基于自治与协调机制的控制结构.应用赋时自动机理论以及在UPPAAL的辅助下,对VPSs进行了DEDS的建模.为获得期望的性能(生产流程和时间)和行为特性(避免冲突和死锁),设计了基于启发式调度规则的自治与协调监控器,并进行了系统分析和时间最优调度的计算与仿真,从而构建起兼顾控制和调度问题的VPSs闭环监控系统.     

基于Petri网的AUV水文学调查使命中任务调度过程的仿真

AUV水文学调查使命的任务调度过程是一个复杂的离散事件过程，包括了航渡、勘查、GPS校正、避碰等众多事件，各事件之间的转换是由各种战术规则和随机海洋环境所决定的，具有并行、异步和冲突竞争等特点，在建立了描述这些事件的Petri网的基础上，提出了处理并行和竞争变迁的实施原则，并对调度算法进行编程仿真，实现了AUV水文学调查使命的任务调度过程描述的可视化。