计算机辅助可重组制造系统集成框架设计研究

为解决目前缺乏能够结合我国制造业现状的具体实施与应用的可重组制造系统计算机辅助系统平台问题，提出了基于面向对象开放式架构、模块化技术方法的可重组制造系统集成设计框架。分析了集成框架的规划问题，给出了体系结构。建立了集成框架的系统功能模块，并就实现每个模块所采用的关键技术进行详细阐述。依据该设计思想，结合某汽车零部件制造企业开发了集工艺分析描述、布局规划、生产调度、仿真优化、成线监控和资源管理为一体的集成系统。     

可重组制造系统及其关键技术

分析了多品种、变批量的生产方式对制造系统的要求,对适应这一发展趋势的可重组制造系统（reconfigurable manufacturing system,RMS）的特性和组成进行了描述,提出了可重组制造系统的结构和设计原则,将可重组制造系统的关键技术归纳为布局规划与优化技术、系统建模技术、可重组机床设计技术、模块化控制器技术、可拼接物流技术、构件集成和整合技术,以及系统快速可诊断技术并分别予以阐述.     

面向汽车产业链的企业业务集成平台

对汽车产业链企业业务集成平台的需求进行分析,建立以整车制造厂为核心的汽车产业链扩展企业模型.提出基于网络化制造和ASP理论的汽车产业链业务集成平台整体解决方案,设计可定制的能支持多个扩展企业业务协作的系统框架.研究平台的体系结构及系统部署方案,提出基于Web Services业务集成与数据交换解决方案.     

面向PPC的CAPP集成框架

功能集成已成为制造系统开发研究的前沿．生产调度（ＰＰＣ）和工艺规划（ＣＡＰＰ）的集成被认为是解决目前存在问题的有效途径．在分析现有系统的基础上,提出了一个面向生产调度的工艺规划集成系统（ＣＤＩＣＡＰＰ）框架．该系统应用并行分布式功能集成方式和层次控制结构,把两个系统有效地集成起来,其工艺计划具有适应于调度的柔性,并具有可重用性,能充分反映车间的动态性和资源利用的计划性;其工艺规划具有可实施性．并提出了实现系统的关键技术——设备时间计划表,把动态信息作为共同的决策基础．     

基于综合集成服务平台的动态水资源配置规划

为解决传统水资源配置模型在实际应用中缺乏通用性、可操作性差且不易推广的问题,采用综合集成服务平台进行动态水资源配置规划.以模型主题分类、主要决策信息、水资源评价和开发利用为基础,建立动态水资源配置规划的框架,把水资源系统概化为系统网络图,结合供水水源配置和运用规则及用水户配置准则进行水资源合理配置.以面向用户的综合集成服务平台为基础,构建系统网络知识图,建立可以进行多种平衡模式展现和潜力分析的合理配置规划模型.结果表明以综合集成服务平台为基础的动态水资源配置规划模型具有可操作性和通用性.     

面向网络化制造的多工艺路线规划与调度集成

针对传统的工艺规划与生产调度方法难以满足网络化制造环境下多工艺规划与生产调度集成的问题,建立了一种多工艺路线规划与生产调度集成数学模型,以实现网络化制造环境下多制造任务的工艺路线规划与生产调度的协同决策,产生符合实际生产需要的工艺路线与生产调度方案.为了实现对该集成数学模型的有效解算,分别设计了遗传算法与免疫算法的模型解算方法进行求解,并比较了这2种解算方法的解算效果.仿真结果表明,采用所建立的集成数学模型与解算方法可有效解决网络化制造环境下多工艺路线规划与调度集成的问题,但在求解效率与精度上免疫算法要优于遗传算法,从而为实际应用提供了借鉴.     

基于交通信息的个性化路径集成规划方法

为了更好地满足交通诱导系统用户的路径规划需求,判别了理想路径的影响因素,并分析了个性化路径需求的属性与特征.分别针对距离、时间、服务水平及综合属性提出了相应的路径规划方法,在此基础上,设计了个性化路径集成规划框架.通过一个示例路网给出了个性化路径集成规划的算例,验证了该方法能够集成多种模式的路径规划方法,并提高诱导系统用户的满意度.     

可重组制造系统的使能技术

从可重组制造系统的特点出发,结合可重组制造系统的基础科学理论架构,总结它的使能技术.从系统层、软硬件结构层、监控层、设备层和过程层5个层面对可重组制造系统的使能技术及理论予以阐述,其中重点讨论了可重组制造系统的经济承受性评估和系统性能评价的相关使能技术,给出了基于经济数学和实物期权理论的可重组制造系统经济可承受性评估体系的原理参考模型,以及可重组制造系统性能评价体系的参考模型,同时较为具体地定义了系统性能评价的16项参数.     

基于PDM的多模式集成CAPP系统

对基于PDM的多模式集成CAPP系统进行研究.在分析PDM的功能和特点的基础上,结合其具体应用背景,讨论基于PDM的系统集成框架,提出基于PDM的多模式集成CAPP系统的体系结构,并介绍其实现方法.通过该方法建立的CAPP系统不仅可实现对工艺设计过程的管理,而且可以实现各个单元系统的无缝结合,为并行工程的实施提供了可能.     

集成制造物流网络的建模与绩效分析

提出了一种能够用来建模不同网络拓扑（如串联、并联、装配及树状结构）的制造物流链的解析集成框架.整个物流网络中的各个节点可以采用不同的库存策略.绩效评价指标,如每个节点的订单履行率、最终客户的服务水平和网络中的库存成本用排队论和生产授权卡控制机制分析.该解析框架可以作为一个将企业的功能分解为详细的子过程及活动的统一基础,因而是一个集成的框架.通过该框架,生产制造活动和物流活动能够实现逻辑上的集成,从而为制造物流网络的设计、分析和优化提供有效的途径及工具.     

CIMS环境下柔性夹具管理系统的研究

介绍了CIMS环境下的一种柔性夹具管理系统(FMOFMS),根据夹具识别的需要,提出了面向加工对象的“主码+辅码”的零件分类编码准则以及夹具分类编码准则,建立了零件、夹具和夹具标准元部件数据库和参数化图形库,并在数据库基础上,实现了零件、夹具、夹具标准元件的信息集成管理和夹具信息检索与装配方案的确定。     

一种分布式微机电主体系统(DMAS)设计

应用多主体系统技术于分布式微机电系统控制,提出一种分布式微机电主体系统设计方法和框架.分析了这种系统的构成,并给出了模块化、层次化、自顶向下的组织结构设计.为实现分布式微机电主体系统的自适应控制,采用基于软计算的控制框架,提出了混合模糊推理、神经网络、遗传算法的控制策略,对其在不确定环境中实现推理决策提供了一种有效的技术手段.     

基于组件重构的CAPP框架工具系统

为提高计算机辅助工艺设计 (CAPP)系统的集成化、实用性和适用性 ,设计了一种基于组件重构的 CAPP框架工具系统。在分析了 CAPP系统研究和应用现状 ,讨论了CAPP工具系统的主要类型及系统特点的基础上 ,提出了基于组件重构的工具系统设计方法 ,并采用基元化理论 ,设计了以功能模块为工具组件构成的组件库。工具组件以软插件的方式 ,根据各种制造环境 ,即插即用地集成于工具系统中。通过对工具组件的重配置和工具组件库的重构 ,实现了适用于特定制造资源的实例化 CAPP集成框架工具系统     

复杂集成服务型机械产品模块化结构建模综述

全球制造业正在加速向服务化方向发展,向客户提供的产品体现为"物理产品+产品服务"的集成服务型产品。这类产品与传统机械产品在构成和设计等方面有较大区别,研究复杂集成服务型机械产品的内部结构关系规律和整体特征对指导产品设计和服务增值具有科学意义。首先分析了集成服务型产品及模块的特征,指出了集成服务型产品与传统物理产品的区别。然后,归纳了产品模块化结构建模研究进展和网络建模方法研究进展,指出了现有研究方法应用于集成服务型产品建模中的不足之处,提出了宏观与微观建模方法。研究结果表明,运用复杂系统理论和网络理论进行的复杂集成服务型机械产品模块化结构建模,取得了良好的效果。     

工业制造企业CIMS/MRPIII的设计与实施

本文以实际系统的实施为背景,探讨了CIMS环境下的智能型制造资源管理系统的研制,详细论述了系统的总体目标、设计思想及结构,并提出了MRPIII系统在工业制造企业中的具体实施方案.     

网络化技术在制造业中的应用

提出网络化制造集成平台的构建模式以及基于以太网的DNC集成制造系统与基于CAN现场总线的DNC集成制造系统的结构方案,从而为实现网络化制造提供了一定的理论与技术依据.     

可重组制造系统故障的可诊断和可检测性研究

文章针对可重组制造系统的运行特点和故障分类,在构造制造系统结构模型和诊断模型的基础上,利用灰关联理论结合模糊数学相关方法,通过新的诊断指标的使用,为可重组制造系统的故障诊断提供了一套新的可诊断性与可检测性分析方法;通过具体实例验证了该方法的有效性和可行性,同时提出了该方法的不足以及今后研究的重点.     

基于RMS关键特征偏好排序的重构方案评估方法

针对如何构建反映可重构制造系统本质特性的评估指标定量模型,以及某一重构方案相对其他方案优势和劣势都绝对明显情况下如何实现多方案优选的问题,提出一种基于RMS关键特征偏好排序的重构方案评估方法.在综合考虑可重构机床组件调整、制造单元调整基础上,建立衡量RMS可缩放性、可转换性、可诊断性、模块化、可集成性和定制化等特征的量化模型,以此为基础形成重构方案的评估指标,并采用层次分析法分配评估指标权重.评估过程中,先从局部采用部分偏好排序评估方法分别对方案的优势和劣势进行评估,然后从整体上通过完全偏好排序评估方法对重构方案的净优势进行评估,最终得出重构方案的综合评估结果.并以某研究所RMS车间为例,阐述了该方法的实施过程并验证其有效性和实用性.      

现代制造设备集成故障诊断系统设计

在分析现代制造设备的诊断任务和要求的基础上，提出了一种集加工过程状态监测与故障诊断于一体的现代制造设备集成故障诊断系统的设计思想．介绍了系统的硬软件结构，并就其几个主要模块或功能子系统，给出了系统的实现方法