机器人焊接柔性制造系统的多智能体协调控制

提出了利用分布式的多智能体协调控制技术实现对焊接柔性制造系统进行控制的思想。通过对集成多机器人和多传感器的焊接柔性制造系统进行焊接生产任务执行过程的分析,提出了针对焊接柔性制造系统的多智能体控制系统结构。最后利用JADE多智能体系统开发平台建立了一个多智能体控制系统,并通过实验验证了该系统的有效性及合理性。     

柔性制造系统与Petri网概述

本文概述了制造系统及其运行特征，归纳了Ｐｅｔｒｉ网的优点，然后，详细介绍了Ｐｅｔｒｉ网在柔性制造系统的建模，定性分析，性能评估和控制中的应用状况；最后，讨论了柔性制造系统中Ｐｅｔｒｉ网应用研究的发展动态。     

复杂FMS系统的启发式调度策略

用Petri网对柔性制造系统进行建模的基础上,提出了一种针对较大规模柔性制造系统的启发式调度优化算法.采用了改进的子节点处理方法、与派遣规则相结合的启发函数以及移动窗口等策略,弥补了算法在节点质量评价和节点搜索方面的不足,有效减小算法在可述图中寻路时对节点的搜索范围,加快了算法的收敛速度.仿真结果表明:相对于其他调度算法,该文算法可以快速、高效的编制系统调度计划.     

基于支持向量机的无参时变过程控制方法研究

为了提高时变生产过程的监控性能,提出了基于支持向量机的时变控制图,能够根据生产过程的变化及时更新分类器模型和控制界限,并根据第二阶段的数据构建动态分类边界,以实现对时变生产过程进行有效监控.同时通过添加时间权重因子和停止更新准则,实现对模型更新速度和更新区域的调节,使所提的时变控制图能够适应不同的时变模式.最后,通过模拟数据和青霉素发酵数据进行验证,验证所提的时变控制图性能优于传统控制图.     

基于混杂Petri网的柔性制造系统免疫调度算法

针对具有混杂特征的柔性制造系统调度问题在柔性制造系统的一阶混杂Petri网模型的基础上提出了用于求解柔性制造系统调度最优解的免疫算法。给出了不变行为状态的编码、亲和力计算、抗体的浓度及抗体选择、记忆细胞更新、抗体生成算子等的具体实现方法。实例仿真结果表明,结合混杂Petri网模型和免疫算法能够有效地实现柔性制造系统调度最优解的求解。     

自动制造系统GRAI专家决策

制造活动的发展已从原始的手工制造发展成为机器制造(单机)、流水线制造进而进入了柔性制造系统时期并开始向高度自动化的未来工厂发展。自动制造系统是一个典型的分级递阶的智能控制系统。我们可以从系统的功能或从管理学的角度对系统进行不同的划分。Pun和Dougmeingts把系统划分为物理系统、信息系统与决策系统。Pun据此提出了GRAI(Graphs with Results and Activities Interrelated,结果与活动相关的图)。GRAI是适合于对制造系统进行管理、决策控制的概念模型方法。它已被ESPRIT—CIM小组采纳,并在许多国家的小型系统中应用并取得成功。 事实上,决策与控制是有相差别的一面的。我们可以把自动制造系统划分为决策系统、控制系统、信息系统与物理系统(如图1所示)。     

可重组FMS中缓冲区容量的优化配置问题

柔性制造系统中加工域缓冲区容量的不同配置是制造系统重组的方式之一 .本文采用开排队网络模型研究柔性制造系统重组时加工域缓冲区容量的优化配置问题 ,并以实际的柔性制造系统为例 ,通过计算给出不同系统构成时缓冲区容量的最优配置方案 .     

基于GSPN方法的柔性制造系统过程模型和性能分析

应用广义随机Petri网方法,对柔性制造系统进行建模和分析,提出了控制策略和优化方法.针对柔性制造系统的离散性,对整个系统的过程模型进行分析.利用广义随机Petri网结合马尔可夫链的方法,确立了系统的配置参数,得出了系统的平均运行时间,机床的平均使用率,系统的生产率,故障概率,对系统的优化和生产效率的提高以及柔性的提高提供了理论支持.最后,通过柔性制造系统实例,对该方法进行了检验.     

运筹学和人工智能在柔性制造系统中的应用

本文的主要目的是简要介绍运筹学和人工智能在柔性制造系统中的应用。对在柔性制造系统中综合运用运筹学和人工智能方法也作一些讨论。     

一类柔性制造系统的死锁预防策略

针对一类柔性制造系统的ES3PR网模型提出了一种死锁预防策略.基于Petri网和信标的理论,我们将可被清空的信标分为基本信标和从属信标.引入多步迭代的思想,给每个基本信标添加两类控制库所普通控制库所和加权控制库所,在满足一定条件时控制所有的从属信标.从而得到结构更简单、活性更强的Petri网系统.     

EWMA控制图在MSA稳定性分析中的应用

针对传统的 Shewhart 控制图使用当前观测数据进行测量系统分析(MSA)的稳定性分析,不易检测出过程均值中存在的小偏移,而指数加权滑动平均(EWMA)和累计和(CUSUM)控制图考虑了历史数据,可以克服Shewhart 控制图在小波动情况下检测能力不足的缺陷:首先通过 Montle-Carlo 模拟计算控制图性能评价指标ARL(average run length),分析了 EWMA 和 CUSUM 控制图的优越性;然后给出了 EWMA 控制图在 MSA 稳定性分析中的实施步骤.示例分析表明 EWMA 在小波动时比 CUSUM 和 Shewhart 控制图更为有效.     

带搬运时间的批量生产制造系统生产作业计划方法

为给考虑搬运时间的批量生产制造系统中的同类型工件制定生产作业计划,对批量工件的加工与搬运时间、搬运车辆调度和工件移动方式决策等问题进行深入研究.构建同类型批量工件在不同移动方式中的加工与搬运时间模型并设计相应的计算流程图.建立基于生产周期和搬运车辆总投入数量两个决策目标的工件移动方式决策模型.研究结果表明:本研究可有效选择工件移动方式,可为考虑搬运时间的同类型批量工件制定精确的生产作业计划,并可对搬运车辆进行合理调度.     

累计和控制图在测量系统稳定性中的应用研究

保持测量系统的稳定性是质量控制的重要内容之一，文章在分析了累计和控制图及传统休哈特控制图的基础上，指出了传统休哈特控制图的不足，提出将累计和控制图应用于测量系统稳定性的控制，理论研究和案例分析均表明，当测量系统引起的被测质量特征值的均值发生小幅度偏移时，用累计和控制图比休哈特控制图更有效。     

小批量生产过程VSI控制图经济设计

本文设计了一种面向小批量生产过程的变抽样区间(variable sample interval, VSI)控制图.根据参数的变化情况,变参数(variable parameter, VP)控制图被分为包括VSI控制图在内的几种不同类型的控制图.在带来成本节省的同时, VP控制图也增加了操作的复杂性; 综合考虑成本节省和操作复杂性, VSI控制图被证明是最有效的一种控制图.经济设计控制图的核心是成本的最优化,传统经济图在设计时,没有考虑扰动发生的时刻对成本的影响. 本文对过程状态进行重新划分,考虑了扰动发生的不同时刻对过程成本的影响;利用马尔科夫链和贝叶斯理论,构造了抽样区间随过程信息更新而变化的动态控制图. 仿真结果表明:相比于已有的VSI控制图,本文设计的控制图更具有成本优势,因此具有更大的实用价值.     

平稳状态的VSI Poisson EWMA控制图

主要对计数型质量控制图的特性进行了研究，设计了单位缺陷数服从Poisson分布的EWMA控制图，并对其进行了具有可变抽样区间的动态设计，利用Markovchain方法计算出了过程开始处于平稳状态时VSI Poisson EWMA控制图的AATS，以及不平稳状态时VSI Poisson EWMA控制图的ATS，通过实例验证了不论是过程开始处于不平稳状态还是平稳状态，VSI Poisson EWMA控制图的控制效果都优于静态Poisson EWMA控制图。     

面向小批量生产过程的贝叶斯控制图经济设计

在已有静态控制图的基础上,通过贝叶斯方法利用样本信息对过程信息进行更新.借助贝叶斯理论和马尔科夫链构造了生产过程的贝叶斯状态转移矩阵及检测概率模型,考虑了扰动发生的时间对成本函数的影响,将过程信息的更新与检测概率模型相结合,构造了抽样间隔、样本量和控制限随过程信息时变的动态控制图.运用直接搜索算法搜索最优解,结果表明过程信息的更新对决策效果有着显著的影响,使用动态控制图的单件产品期望成本要小于静态控制图的单件成本.     

可变抽样区间的非正态EWMA均值控制图

利用Burr分布采近似各种非正态分布对非正态情形下的EWMA均值控制图进行可变抽样区间设计，采用Markov chain方法计算过程的平均报警时间，数据结果显示，所设计的控制图较常规的固定抽样区间控制图可能够缩短过程失控时间从而提高控制图的效率。     

复杂产品外购系统关键特性的质量事前控制策略

探索一套基于质量合同的外购产品质量事前控制方法，以辅助复杂产品主制造商管理外购产品的质量。通过在采购合同中设计奖惩策略，在不对称质量信息下诱使供应商自发地保证其产品的关键特性具备最优质量水平，最大限度地提升供应链质量收益并消除私有质量信息的不良影响。针对某商用飞机公司和某航空发动机公司的质量合作开展案例研究，验证上述模型和方法的可行性和有效性，为复杂产品质量控制问题提供了一类崭新的研究思路和解决方法。     

具有可变抽样区间的二维EWMA控制图

对二维EWMA控制图进行了可变抽样区间设计,利用Markov chain方法计算出了过程的平均报警时间,数据结果显示,所设计的控制图较常规的固定抽样区间控制图能更快更准确地发现过程的变化.     

基于联合控制图的二元过程均值向量与协方差监控

提出了一种基于二元过程质量特性标准样本方差(Standardized sample variance,VMAX)和Hotelling统计量的联合控制图,这一控制图用于同时监控二元过程均值向量和协方差的变异。通过平均运行链长(Average Run Length,ARL)的方法对比研究表明,该控制图在过程参数发生小变异的情况下比联合T2与S控制图具有更优的性能。