基于agent及holon的可重构生产线实现技术

以大批量制造的生产线制造系统为背景,研究基于agent与holon智能制造思想体系的可重构生产线制造系统实现技术,以提高生产线柔性与可重构能力为目标·深入分析了多agent制造及holonic制造模式体系下智能单元自主决策、协商合作在制造系统环境中的实现与运行机制,在以机械加工线和装配线为代表的不同的工程实际背景与应用环境下该思想体系目前的具体应用情况与实现技术·指出该思想体系面向具体工程背景的有效实施应用是理论研究的关键·最后以某汽车变速器装配生产线制造系统为应用实例,从其规划设计与运行角度,分析了可重构生产线系统的框架设计及具体实现技术与方法·     

网络化制造平台可重构控制系统研究

从网络化制造平台体系框架的需求出发，提出了网络化制造平台的体系结构，由此引出了网络化制造平台的可重构问题，针对这种需求构建出了网络化制造平台可重构控制系统，分析了设计思路。分别论述了可重构控制系统组成部分(即服务注册和管理机制、应用流程配置模型、应用流程执行的驱动机制)的建模设计，简要展示了该系统的运行过程。     

可重组制造系统车间设施动态重构研究

针对制造系统车间设施重构的决策问题,给出了面向可重组制造系统车间设施动态重构方法.利用多色图理论着色原理定义设施围道,建立制造车间多色图模型,通过布尔矩阵生成车间作业单元配置模型和物流模型,并构建工艺可行的作业单元配置方案;利用仿真分析软件构建作业单元配置方案的数字化仿真模型,结合生产物流及设施利用率分析,重构作业单元内设施系统.以某公司机械加工车间为研究对象,验证了车间设施动态重构过程的可行性和有效性.     

装配型制造业生产现场的三维图形仿真建模

装配型制造业生产线流程长,流转控制复杂,传统的仿真建模技术不能满足对复杂生产制造过程进行仿真的要求.文中通过对装配型制造业生产制造系统结构特点及运行方式的研究,结合面向对象的设计方法和虚拟仿真技术,给出了面向生产制造过程的三维图形仿真建模机制及实现方法,进而从应用层角度出发,开发了一种可视化的三维图形仿真平台.该系统实现了制造车间布局的计算机仿真,可帮助设计人员确定车间的最佳设计方案.     

多级协同制造平台及棉纺装备应用开发

为实现棉纺装备协同制造过程中资源、数据、应用等的有效集成,分析棉纺装备集成化制造现状和协同制造平台构建需求,据此提出基于语义面向服务架构的协同制造平台,并根据企业内和企业间协同制造的不同情况,建立企业级协同制造平台和跨企业协同制造平台两种范型.讨论核心功能区和主要功能模块,比较分析两个层级协同制造平台结构、功能的异同以及依据相似性的构建简化方法.最后,以纺机制造企业某型号剑杆织机为例,对原型系统进行验证和实现.     

大型壳体类零件虚拟装配系统的开发

分析了航空航天领域大型壳体类零件的结构特点和装配要求,提出将零件看作自由曲面、通过虚拟装配仿真指导实际装配的方法,并进行了虚拟装配中的模型重构和装配仿真等.开发了基于CATIA软件的大型壳体类零件虚拟装配系统,并通过工程实例对系统的可行性进行了验证.结果表明:该系统能够根据零件检测数据重构零件模型,对零件重构模型进行装配过程仿真,并对装配体进行间隙分析,将分析结果以色图的形式进行显示及以数字的形式进行输出,为实际装配提供数据指导.     

制造系统重构的内涵与可重构制造系统的研究现状

提出了面向先进制造的重构体系结构和制造系统可重构性的内涵的组合视图，指出了可重构制造系统在这一视图中的定位；分析了可重构制造系统的研究现状，并指出在可重构制造系统研究领域所需研究的问题。     

基于有向网络理论的U型装配线平衡问题研究

针对制造企业的复杂装配线工作站优化设计和生产柔性化要求,提出基于有向网络理论的解决办法.首先结合装配线平衡问题简单算例,说明装配流水线作业流程图满足有向图特征,并用矩阵表示,将复杂网络图信息转换为可计算的数据信息,实现了流水装配线平衡的计算机计算与程序设计.其次以29个节点装配流程为例,在满足作业元素的时间、流水节拍以及作业元素优先关系的约束条件下,以装配线时间损失率最小为优化目标,建立装配线平衡问题的数学模型.最后利用有向图网络理论计算装配线平衡问题和U型装配线设计,平衡率达到93.81%,验证了有向网络图理论求解生产线平衡问题的合理性和有效性,并实现了计算机程序计算.本研究为制造企业大型流水线设备自动化设计提供了一种新方法.     

基于修正网重写系统的制造系统动态重构

智能制造模式要求制造系统能够快速动态重构以及时响应多品种、小批量产品的客户化、个性化定制的需求。本文从生产制造流程出发,针对不同输入输出函数下非托肯守恒复杂制造系统一般PN模型,在网重写系统的基础上提出修正网重写系统。修正网重写系统依据产品制造流程聚类对规则类库中重构单元子类进行系统的模块化封装,并制定相应的重构区域边界耦合约束与内部结构使能规则。构建的修正网重写系统重构单元类库具有行为特性继承的特点,保证局部区域重构后制造系统的活性、有界性及可逆性,根据制造系统修正网重写系统重写规则与重构步序可实现制造系统自主快速的动态重构。仿真结果与应用实例验证了修正网重写系统的可用性。     

多机器人装配生产线的构建与仿真

以多机器人装配生产线为研究对象,构建由3台ABB工业机器人与传送带组成的虚拟装配生产线。依据工件的装配工序,通过导入内置工业机器人模型以及（离线）编程,创建多机器人系统仿真I/O信号和动态组件,实现生产线系统的离线编程与仿真模拟。通过虚拟系统的仿真,调试并优化装配过程中机器人的部分作业轨迹和运行姿态。研究表明,所构建的多机器人装配生产线满足实际工作需求,能够在虚拟环境下对生产线的运行轨迹进行预规划;该虚拟仿真系统可以为多机器人生产线的设计与制造提供技术参考与可行性依据。     

基于信号解释Petri网的可重构逻辑控制器分析与设计

为适应可重构制造系统这一新生产模式的顺序控制 ,本文提出了基于信号解释Petri网的可重构逻辑控制器分析和设计的方法 .该方法利用层次化、模块化和接口技术将控制器规划为开放的体系结构 .确定了可达图法和化简技术结合的SIPN模型形式分析方法及步骤 ,采用透明度指标对模型进行评价 ,并给出控制器重构能力分析原则 .接着将该理论及方法用于一可重构装配生产线可重构逻辑控制器的建模和分析案例中 .分析结果表明设计的可重构逻辑控制器形式正确、有效 ,具有可重构能力 .最后提出逻辑控制器建模、分析、仿真、代码生成和逻辑控制实施的软件平台 ,该软件采用CORBA组件模型的软组件技术开发 .     

MES与MRPII信息集成方法研究与应用

MES（制造执行系统）就是在MRPII（制造资源规划）的基础上将计划与制造过程实现统一的系统。本文根据具体的变速箱装配线MES的工作原理,分析和研究了以MRPII（ERP）为核心的管理信息系统与MES的信息集成方法,提出并实现了基于数据库外模式下的信息系统集成框架、集成方法、接口程序设计等,成功应用并解决了MF70／65汽车变速箱装配线MES与其它信息系统的集成问题,该方法对离散型制造业企业的信息系统集成有一定的指导意义。     

CORBA based information integration platform for CIMS

A new information integration platform for computer integrated manufacturing system (CIMS) is presented, which is based on agent and CORBA. CORBA enhances the system integration because it is an industry-standard for interoperable, distributed objects across heterogeneous hardware and software platform. Agent technology is used to improve intelligence of integration system. In order to implement the information integration platform, we use network integration server to integrate network, design a generic database agent to integrate database, adopt multi-agent based architecture to integrate application, and utilize wrapper as CORBA object to integrate legacy code. Foundation item: Supported by the Natural Science Foundation of China(No. 59885004, 59990470) Biography: Gao Liang(1974-), male, Ph. D. candidate, research direction: CIMS, agile manufacturing.     

面向对象的赋时Petri网的敏捷制造单元仿真

针对敏捷制造单元的特点，提出了一种面向对象的赋时Petri网（OOTPN）的仿真方法。该仿真模型不但能够模拟 实际运行过程中复杂的行为，还可以进行性能分析，为单元重构提供反馈并为单元控制提供指导。这种方法充分利用Petri网技术的仿真能力。同时通过面向对象技术的运用，单元的仿真模型还具有高度柔性和重用性，在单元重构后能够快速生成新的仿真模型。     

计算机辅助可重组制造系统集成设计框架

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.     

基于多代理的制造系统建模框架和实现方法

介绍了基于功能建模和基于过程建模两种制造系统建模框架与方法,分析了软件对象技术、组件技术和代理技术的不同特点·提出了基于多代理的制造系统建模框架,它由对象自治性层次维、软件生命周期维和多视图模型维组成·采用基于多代理的软件工程实现方法,开发了基于多代理的制造系统软件·与软件对象和组件相比,智能代理具有更强的自治性和智能性,能够满足复杂制造系统对分布式数据和分散控制的要求,为制造系统过程集成提供了新的途径·     

基于UG的蜗轮蜗杆设计

产品建模技术是计算机辅助设计与制造（CAD／CnM）系统的核心技术。以UGNX作为支撑平台,创建参数化的蜗轮蜗杆三维实体模型,为之后的装配设计、强度分析、仿真蜗轮传动的啮合过程、干涉检测、啮合特性及表面特性进行更深入的分析提供了基础。     

基于制造特性的微小型钟表机械系统仿真平台

研究主要制造特性(齿轮的齿向误差、位置误差)对整个微小型机构工作的影响.将参数化建模和有限元分析方法相结合,以Pro/E和ANSYS软件为工具,结合VC及SQL server,建立了基于制造特性的集成仿真平台,并应用该平台得到了以上两误差的极限值.该平台的建立有效地提高了计算精度和效率,实现了微小型零件的一体化设计.