林杰[1]2004年在《集成环境下车间生产管理系统的研究与应用》文中研究指明车间生产管理系统位于上层的计划管理系统与低层的工业控制之间，在主生产计划的指导下，安排车间的短期作业计划。大型装备研制型企业具有分工严密、强指令、高突发性的生产组织特点，具有多品种、小批量、高精度的产品特点，再加之制造环境的动态与不确定性，车间生产管理过程复杂多变且个性突出。ERP等商业软件在这方面功能相对较弱，难以满足用户需求。 本文结合我所“IMMT-CIMS”建设项目，对CIMS集成环境下，装备研制型企业产品加工车间的生产管理进行了系统的研究。针对特定的企业和应用背景，开发和实现了一个CIMS环境下，以信息集成为重点、较适用于多品种、小批量、柔性生产模式的车间级生产管理系统。 完成的主要工作和取得的结论有： 1．在分析装备研制型企业产品特点、工艺特点及生产组织特点的基础上，提出CIMS环境下车间生产管理系统的总体设计原则，即以信息集成为重点，以实现生产组织全过程中技术准备、产品加工、资源保障和生产计划等部门的信息共享和协同工作为主要目标。 2．对企业级及车间级的生产管理流程、产品制造过程中的工序周转流程进行了详细的分析。通过对生产过程的阶段分析，明确了装备研制型生产管理需优先考虑和重点解决的问题是如何缩短任务周期中生产准备和技术准备时间。 3．按软件工程的要求，进行了车间生产管理系统的需求分析、总体设计和详细设计，对系统各模块的功能及系统的应用情况进行了说明。4.分析了企业信息集成的原则，具体分析了CIMS环境下车间生产管理系统与其他应用系统之间信息“供”与“取”的主要关系及内容。介绍了系统实现信息集成的主要策略:基于公共数据库和标准接口以实现数据集中管理和集成应用。 5.研究了车间生产管理系统中，为保障信息安全和进行用户权限管理所应用的策略和方法，这对基于客户机/服务器模式应用系统的权限管理具有一定的借鉴作用。 6.提出了车间作业调度的努力方向。关键词:计算机机集成制造系统(C 1 MS);生产管理;制造执行系统(M〔s);生产过程控制;单件小批;车间控制
胡建[2]2002年在《支持并行工程的车间生产管理的研究及系统开发》文中研究说明产品的快速研发对企业至关重要，而并行工程就是实现产品快速研发的一个很好的途径。但是在目前已经实施并行工程的企业中，效果好的并不多，其中一个重要的原因就是企业中的车间层不能支持并行工程。 本文先对并行工程原理、车间生产管理作了简单的介绍，阐述了车间生产管理在并行工程实施中的重要意义，对车间生产管理如何支持并行工程作了深入的研究，分析了其中需要解决的关键技术，并提出了相应的解决方案。 最后，应用并行工程的思想对江铃齿轮股份有限公司的“DNC通讯网络及管理系统”进行了总体设计、功能结构设计和数据库设计，并详细设计且实现了生产计划管理、完工管理、质量管理叁个子系统。
郭文胜[3]2002年在《基于敏捷制造模式的虚拟车间协同作业原理与应用实践》文中指出敏捷制造模式是面向21世纪全球市场竞争的一种企业发展战略。目前，在敏捷制造模式理论研究与工程应用方面的研究，大都侧重于企业级层面，而车间层的敏捷性问题尚未给予充分的考虑。对敏捷制造模式下车间层的研究，实际上正是实现敏捷制造思想的一个关键问题，是一个需要在理论上进行探讨的问题。研究虚拟车间的体系结构、控制原理、协同作业方式及其实施技术是一项具有重要理论意义和应用价值的课题。 本文以实现成都飞机公司标准件制造车间的敏捷性和协同作业需要为实际背景，研究了虚拟车间管理与控制的体系结构、基于多智能体技术的虚拟车间生产作业规划与管理系统的实施方法、网络编程技术及虚拟车间中调度和知识管理问题。设计开发了相应的应用软件系统SCU-Worbhop IMS。论文在理论和实践中的主要成果如下： (1)本文分析了虚拟车间在动态联盟下的地位、对信息协作的需求后给出虚拟车间的可嵌套联邦控制结构。提出虚拟车间资源模型、网络化体系结构模型和虚拟车间生命周期模型。 (2)在生命周期模型基础上，重点研究了其中的资源选择、协同工作、生产调度和质量控制四个关键技术点。讨论了制造单元重构模型，设计了一种改进的单元协商算法模型，使得盟主车间在选择盟员时不仅考虑其能力，还要考虑其合作历史。在分析虚拟车间协同工作内容基础上，提出采用分层敏捷工作流框架结构作为支持整个系统协同工作的平台。设计了一种基于回路调节原理的调度模型，可使虚拟车间中整个生产网络可成为一个动态、性能良好的生产系统。给出了分布式质量控制框架，论述了适应虚拟车间体制的质量控制策略。 四川人学惭－I；学位论义 o）建立了一种可嵌套的虚拟车间工作流组织框架模型，能够适应区域车间之间、区域车间与制造单元之间、制造单元之间、制造单元与人员之间的协同工作。在这种协同工作的框架下，设计了一种基于管理Agent方式的制造单元结构；依据总体架构和单元架构，具体设计了管理Agent、重构单元AgCnt、车问调度Age血、活动昭ent、接日明ent的内部结构。以区域车间管理Agent向制造单元下达急件任务为例研究了各Agent之间的协商机制和通讯机制。 （4嘘拟车间系统是典型的分布式系统。提出在JZEE架构上山管理层。核心业务层、组件层和资源层构成的虚拟车间分层实施模型。并在系统实现原理、客户端系统工具、遗留系统的集成、基于Java的移动AgCnt工作原理方面进行了论述。 历）针对一般车间调度问题分类及特点，论述了虚拟车间中生产调度的控制运行方式、调度驱动方式，指出了异地调度的核心关键问题。在此基础上，根据本文提出的虚拟车间控制结构特点，提出一种虚拟组织内部调度Agellt中进行下一层虚拟组织（资源）生产调度模型，设计了一种调度算法，并用遗传算法对其求解。计算机模拟结果显示，该算法能够较好地解决虚拟车间中调度问题。 田）由于虚拟制造车间是因生产任务动态形成的，其生产管理和控制过程中具有诸多的不确定性，当系统出现的冲突和矛盾时，需要新的知识和对策来解决问题，知识和知识管理在虚拟车间管理中占据十分重要地位。作者在分析知识管理的定义、同信息系统区别后提出了知识流的概念。针对虚拟车间的结构，提出了一种单元化的知识管理模型，给出了知识管理单元之间协同策略，分析了知识管理系统中本体的领域知识共享问题并给出了可重用的本体论模型。论述了虚拟车I句中实施知识管理应该采取的对策。 ＊）以现实车间为例，本文探讨了如何从技术上实现车间敏捷化，从而为逐步将现实车间向虚拟车间过渡打下基础。在深入分析成都飞机公司标准件车间现行生产作业管理模式及其业务流程的基础上，提出了改进的车间业务流程和生产作业规划系统的功能模型。在此基础上，提出基于协同作业原理的SCU－Workshop IMS总体模型，提出了基于构件的系统开发模型和工作流管理系统实施模型。开发了SCU－WOrkshop IMS软件系统，论述了各应用系统协同作业原理和协同工具。以实例分析了 SCU－Workshop IMS中敏捷生产计划与调度、适应虚拟车间要求的产品质量跟踪功能、采取虚拟车间方式的对外合作管理、知识管理在SCU－Workshop IMS中的应用。
白俊杰[4]2010年在《虚拟单元制造车间的规划与调度关键技术研究》文中提出市场竞争的日益激烈和市场需求动态多变，迫使企业车间的制造系统必须具备快速可重构的能力，从而以合理的成本快速投入新产品的生产，适应动态多变的市场和客户的个性化需求。同时，随着物联网技术的发展和制造执行系统在生产制造领域应用的不断深入，也促使生产车间不断向透明化、数字化、可视化方向转变。本文分析和总结了目前典型的制造模式特点以及车间制造系统的发展趋势，在虚拟制造单元、物联网和制造执行系统等技术的基础上，发展了一种新的车间制造模式——虚拟单元车间制造模式。本文以虚拟单元制造车间的支持技术、虚拟单元重构方法以及车间的生产控制与调度为研究重点，对这些关键问题和技术进行了系统研究。主要研究内容如下：1、为了使制造系统能够适应动态多变的市场，并具备透明化、数字化、可视化等特点，本文在虚拟制造单元、物联网和制造执行系统等技术的基础上，发展了一种新的车间制造模式——虚拟单元车间制造模式。为了提高车间管理控制的自动化水平，提出了物联网与车间制造系统全面融合的理念和结构，并在可行性方面进行了探索和研究，就一些关键问题提出了相应的技术解决方案。首先，探讨了物联网技术对车间生产的重要意义，提出了一种基于网格平台的物联网构建方法，针对物联网环境的特点提出了一种基于网格服务的MES系统设计开发方法，构建了基于网格服务的MES系统层次体系结构和功能模型。然后，提出了一种物联网环境下生产实时监测和订单实时跟踪问题的解决方法。该方法首先采用WSRF技术将生产设备封装成标准的网格资源，通过设备网格资源动态信息的实时更新与查询和网格资源通知机制实现对生产设备加工过程的实时监测；然后采用OGSA—DAI网格中间件和WSRF技术将异构数据库系统封装成标准的网格服务，从而屏蔽系统的差异性，实现订单进度信息的集成访问。从而可以实现管理人员和客户对生产进度的实时监测，不但为管理者的管理决策提供了实时数据支持，而且便于客户准确预测订单完工时间。2、针对单件、小批量、个性化面向订单生产企业，研究了多张不同交货期生产订单并存情况下的虚拟单元重构问题。采用两阶段的策略进行求解。在产品聚类阶段提出了一种最小树和遗传算法相结合的自适应聚类算法，在算法中引入了一种新的基于最小树的编码方法，有效的缩短了编码长度，缩小了问题的搜索空间。该算法只需操作人员给定聚类的最大数量，就可以自适应地确定最佳聚类数目和产品聚类。在单元重构阶段建立了问题的多目标整数规划模型，针对该问题的特点，将粒子群算法与协同进化策略相结合，提出了一种平行多目标协同粒子群优化算法(PCMOPSO)。采用生产实例对算法的有效性和可行性进行了验证。3、对虚拟单元制造模式下的车间调度特点进行了分析，然后分别针对目标数量较多的高维多目标调度问题和资源共享情况下的生产调度问题进行了研究。针对具有高维搜索空间的多目标生产调度问题，提出了一种基于偏好的多目标粒子群优化算法（PMOPSO）。算法引入了决策者的偏好信息，用以指导算法的搜索过程，使算法在决策者感兴趣的区域进行搜索，不但缩小了算法的搜索空间，提高了算法的效率，而且一次运算只求得偏好区域内若干个折衷解，避免了决策者要在众多非劣解中做出困难的选择。在算法中，采用了新的偏好信息给定方法，即采用目标间重要关系、目标数值或目标权重大致取值范围来表示偏好信息。采用该方法，不但便于决策者给定偏好信息，而且还可以根据决策者的需求，对搜索区域的范围进行适当的调整。针对偏好信息的特点，提出了一种模拟人类社会组织“投票选举”的偏好信息处理方法，该方法直观简便并易于实现。针对资源共享情况下的生产调度问题的特点，将粒子群优化算法与协同进化算法相结合提出了一种分布式协同多目标粒子群调度算法，针对共享资源调度冲突问题，在算法中引入了一种模拟市场机制的解码规则加以解决。并通过仿真试验，对上述两种算法性能进行比较分析和评价，结果表明了算法的有效性和可行性。4、研究了多张不同交货期订单并存情况下的多目标分批动态调度问题。首先，针对传统的多目标动态调度问题，提出了一种基于滚动窗口的多目标粒子群动态调度算法，该算法采用基于周期和事件驱动的混合再调度机制将调度过程分成连续静态调度区间，在每个区间内用基于Pareto概念的多目标粒子群算法对窗口工件进行调度优化，一次求解可得到多个Pareto最优解，为决策者提供了多样性的选择。并针对调度问题的特点，并设计了一种适合多目标调度的间隙插入式解码方法，有效的减小了问题搜索空间。然后，针对面向订单制造的多目标分批动态调度问题，提出了一种基于粒子群算法的多目标柔性分批动态调度算法，算法采用局部更新和完全重调度相结合的策略，既可以保持生产秩序的稳定，同时又保证了算法对突发事件的快速反应能力。在算法中，提出了一种新的基于“游标”的柔性批次分割方法，并采用一种批次分割与加工工序相融合的粒子编码方法，使得该算法不但可以根据机床负荷与订单交货期将工件族划分为具有柔性批量的多个批次，而且可使批次工艺路线和加工排序同时得到优化。而且，算法一次求解可得到多个Pareto最优解，为决策者提供了多样性的选择。并且，通过实例验证了上述算法有效性和可行性。5、最后，设计并开发了虚拟单元制造车间MES原型系统，对原型系统的主要功能进行了介绍，并将该原型系统在工业泵阀工厂进行了实验性应用。
赵海峰[5]2007年在《网络化制造模式下MES系统研究与实现》文中指出网络化制造是在网络技术和经济全球化正发生着深刻变革的背景下产生和发展起来的一种先进制造模式。网络化制造是制造企业各种制造活动及制造技术和信息系统的总称,涉及多个领域(包括机械制造、计算机、网络、信息、自动化、电子等)的综合学科,其理论是在协同论、系统论、信息论、模糊论等相关理论的基础上发展起来的,代表着制造业未来的发展方向。制造执行系统(Manufacturing Execution System, MES)是网络化制造集成平台的重要的组成部分。现场车间管理系统优化与否,直接影响整个网络化制造系统的完善程度,因此它的研究已经成为制造业研究的热点。制造车间作为制造企业的物化中心和制造信息集散地,MES只有通过网络信息技术,实时反映现场生产运作状况、资源约束、资源优化配置等实际问题,并从网络化制造模式角度描述车间信息管理的内在规律和复杂性,体现出MES在优化资源管理和信息管理上优势,才能满足网络化制造模式的需求。因此,研究制造执行系统的控制理论和实践对于完善网络化制造平台具有极为重要的意义。本文在相关项目基金的资助下,针对离散型制造企业生产车间管理特点,应用系统工程、控制理论、计算机仿真技术和调度算法等知识,研究了基于网络化制造模式下MES系统模块设计等最为基本的理论,并且采用多种先进技术,设计并开发出适于实际应用的N-MES原型系统。本论文具有创新意义的研究工作如下：(1)研究网络化制造模式下的制造执行系统的结构特征,提出了N-MES系统概念,确定N-MES系统在网络化制造平台中的位置；设计出适于网络化制造模式下离散型制造企业的N-MES系统结构,确定N-MES系统功能组成。(2)为了满足网络化制造实时集成要求,将嵌入式实时数据库作为一个关键技术引入N-MES系统中；对制造数据特征作定义与约束,建立ERTDBS数据库并确定数据传输模型,在此基础上建立数据集成结构,从而实现N-MES系统实时集成结构的设计。(3)结合Markov调度规则、Fuzzy判断等计算方法,在离散型Hopfield神经网络决策系统基础上,建立N-MES系统动态调度结构,满足了网络化制造模式下企业对分散的制造资源实时性、自适应性以及优化配置的要求。(4)从沈阳鼓风机厂对车间信息管理实际要求出发,以网络化制造战略发展目标作为指导思想,结合N-MES概念,在已建立的实时集成结构和动态调度结构基础上,采用Visual Studio.net、SQLServer、VRML、JavaScript等技术,设计N-MES原型系统—MESNEU.net v1.0系统。并采用软件测试工具WinRunner 8.0对其各种性能指标进行评测,经过验证,MESNEU.net v1.0在技术上已经达到很好的实用程度。(5)通过对沈阳鼓风机厂具体生产问题的解决,演示了MESNEU.net v1.0系统各项功能的单独作用,以及各项功能之间的关系和集成使用方法,从而验证了N-MES原型系统初始设计目的,即满足实际需求又面向网络化制造先进战略发展目标。
罗耀辉[6]2002年在《车间作业计划调度系统的研究与开发》文中认为管理自动化是CIMS的神经中枢，指挥控制着各个部分有条不紊地工作。计算机辅助生产计划与控制系统是管理自动化的核心技术，计划／调度在整个系统中处于中心位置，也是CIMS应用工程中信息集成的关键问题之一。国内外许多学者对计划调度方法作了大量的研究。 本文结合成都飞机工业公司数控加工中心FA集成环境下车间作业计划调度系统的研究和开发，阐述了车间作业计划调度系统在CAC-CIMS／FA中的地位。通过对数控加工中心生产现状的分析，结合Job-Shop调度问题最新研究方向，提出了车间生产的组织形式和具体的调度算法；指出本系统是在FA的客户／服务器模式的体系结构下开发的，且与FA其它子系统信息集成和共享。在此基础上提出了利用关系数据库管理系统来进行信息集成管理；设计实现了基于客户／服务器模式的车间作业计划调度系统；最后，提出了系统今后的发展设想。 研究和实际开发工作表明，系统能满足现阶段对车间作业计划调度的要求，并为今后的发展奠定了基础。
曹春平[7]2003年在《基于多Agent的可集成制造执行系统（I-MES）关键技术研究》文中提出21世纪的制造业处于一个不断变化的市场环境中，市场竞争同趋激烈，并呈全球化、多方位、多元化趋势，企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，必须具备对环境变化的快速适应能力和创新能力，即具有敏捷性。制造执行系统作为计划管理和底层设备控制的中间桥梁，是提高企业敏捷性的关键因素。针对敏捷环境下传统制造执行系统的缺点和不足，本文基于多代理技术，构建了一个基于多代理具有开放性、集成性、动态性、敏捷性和可互操作的可集成制造执行系统，并对其关键技术进行了研究。 本文以离散制造企业为应用背景，提出了一种面向敏捷制造的可集成制造执行系统功能模型，为设计和实现基于多Agent的可集成制造执行系统控制结构提供了依据；在分析了制造企业现有控制结构特点的基础上，提出了一种基于多Agent的混合递阶分布控制结构模型，并给出了一种通用的制造Agent结构模型，以及Agent的工作流程；提出了一种基于Windows DNA的可集成制造执行系统叁层体系结构模型，研究了可集成制造执行系统与ERP系统与底层设备控制系统的集成机制，并实现了原型系统。 在归纳和总结了当前制造系统建模方法的基础上，针对UML和Petri网建模特点，提出了一种UML-PNs集成建模方法，对敏捷制造环境下I-MES行为提供支持。给出了集成建模策略，并建立了从UML至Petri网映射规则。该建模方法既可以有效的描述系统，又具有严密的分析能力和系统仿真能力。并以一个简单的零件组装为例，详细介绍了UML-PNs建模过程，给出了系统用例图、对象类图、交互图和行为图，以及I-MES的Petri网模型。 分析了车间调度技术国内外研究状况和发展趋势，沿用过程型MASS调度策略，设计了一种解决车间动静态调度问题的遗传算法，并将其封装到调度Agent内，通过Agent之间交互完成车间动态调度过程。给出了调度Agent的具体结构，并以一个标准6×6调度问题为例验证了该方法的有效性。 针对可集成制造执行系统最常见的资源冲突问题，提出了一种基于多Agent合作的冲突消解模型，从冲突管理的全生命周期角度，详细研究了冲突检测、冲突分析、冲突消解等问题，提出了一种基于PERT／CPM的冲突分析方法，对各种资源冲突进行分类，并建立了相应的冲突消解策略及基于KQML的冲突消解规则。 研究了可集成制造执行系统中Agent之间协商机制，通信机制，并以调度问题为例，研究了Agent之间传递消息的结构、格式及内容描述。
陶桂宝[8]2003年在《基于DNC软插件技术集成化生产管理系统研究与实践》文中认为随着改革开放的不断深入，我国机械制造企业的生产水平有了很大提高。许多厂家购置了数控机床，出现了新旧数控机床并存的自动化车间。但由于购置数控机床的时间不同、型号不同，因而数控机床配置的数控系统也不尽相同，其数据传输接口、通信协议也不相同。以往的数控机床，大多为单机使用，随着生产管理水平的提高，以及CAD/CAM技术的成熟和逐渐推广应用，迫切需要利用计算机网络技术将CAD/CAM系统与数控机床有机地联接起来，实现NC程序等的通讯传输，以提高数控机床的生产效率，并满足DNC生产管理的需要。经过调研发现，现有加工中心的数控系统内存容量都很少，且大都没有配置程序再开功能，模具等复杂零件的加工只能通过DNC方式加工，在长达几小时甚至几十小时加工中，不能完全保证不出现扰动（如断刀、停电等）。一旦加工中断，NC程序通常从头开始执行，已加工部分机床只能走空刀，零件的加工时间成倍增加，大大降低设备生产率，企业纷纷要求开发加工中心程序再开功能。为满足市场对多品种、小批量产品的需求，生产制造技术发展很快。生产车间的形式已由过去的常规设备非自动化形式改变成以CAD/CAM、MIS、FMS和DNC集成为特征的自动化车间。由于加工任务不同，其加工工艺路线也会变化，所需的设备资源也会不同。这样就会造成某些设备负荷过重，而其它设备的利用率又不高。传统的做法是将设备资源固定在一个制造单元的组织模式，已不能适应实际生产需要，需要研究新的自动化车间生产管理组织模式。针对上述问题，作者围绕异构数控系统DNC集成控制和基于DNC车间生产管理系统进行研究，参与和承担了国家863/CIMS项目“基于DNC软插件技术集成化生产管理系统的研究”和军工项目“精密加工车间DNC集成系统开发与实施”等项目的主研工作，各项目完成并通过鉴定或验收，其中国家863/CIMS项目“基于DNC软插件技术集成化生产管理系统的研究”经国家教委组织鉴定，达到“国际先进水平”，并获得1999年度重庆市科学技术进步一等奖；重庆市科委科技攻关项目“DNC方式下加工中心程序再开功能的研究”经重庆市科委组织鉴定，达到“国内领先水平”，并获得2002年度重庆市科学技术进步叁等奖。研究成果之一“群控式数控设备的通信装置”获得国家实用新型专利，研究成果已成功应用于多家大型企业，取得很好的经济效益和社会效益。作者针对传统DNC星型拓扑结构的不足，借鉴自动控制领域广泛应用的CAN现场总线结构体系，构建了基于CAN现场总线的新型DNC通信系统，实现一台DNC
王强[9]2016年在《云制造模式下车间制造系统运行优化关键技术研究》文中研究指明随着我国“两化融合”战略的实施以及云计算、物联网等先进信息技术在制造行业领域的不断渗透,云制造应运而生。云制造的核心在于实现制造资源的协同与共享,为制造业的升级转型提供了新的推动力。然而,云制造的理论及相关技术在车间制造系统层面的应用还面临诸多问题,如制造资源云端化管理、协同化运作等。鉴于此,本学位论文以研究“云制造环境下车间制造系统运行模式”为突破口,聚焦制造资源语义描述与服务化封装、制造任务分解与规划、制造资源优化配置以及制造服务链实时监控等关键问题,展开与其相关的共性方法研究。首先,对先进制造模式的演变以及目前云制造相关领域的研究现状进行了综述,分析了云制造模式下车间制造系统运行管理面临的挑战;接着,分析了云制造环境下车间制造系统运行优化模式的特点和内涵,从理论研究和系统实现角度出发,提出一种面向云制造的车间制造系统运行模式,并对其关键技术进行探讨;然后,围绕着云制造模式下车间制造系统运行优化的核心问题进行了深入研究,具体包括:1)分析云制造环境下制造资源服务语义描述的需求,对OWL-S语义描述方法进行了论述,将制造资源本体和元资源建模方法引入云制造资源服务语义描述中,构建了云制造资源服务本体元模型;在云制造资源特性分析基础上,设计一种基于分类树的制造资源分类方法,结合云制造资源服务本体元模型建立云制造资源服务语义描述框架,消除资源描述语义二义性;提出一种支持实时信息发布的服务化封装方法,以支持服务状态信息的一致性与实时性。2)在明确云制造任务内涵以及制造任务约束结构相关定义的基础上,运用OWL-S对云制造任务进行形式化描述。结合云制造任务特性,对云制造任务分解流程进行分析并给出云制造任务分解原则,设计了基于层次任务网络的云制造任务递归分解算法,并给出了制造任务粒度分析方法、制造任务内聚性度量方法、制造任务相关性度量方法以及制造服务综合质量度量方法。3)针对动态环境下的云制造资源优化配置问题,从云制造任务执行过程出发,建立了云制造资源多目标动态优化配置模型,并给出资源动态配置策略;结合基于事件驱动和周期驱动的动态资源配置技术,将混沌机制、双阶段变异策略和种群扰动策略引入标准差分进化算法,提出一种面向多目标的制造资源动态优化配置求解算法,有效提高解算效率与解的质量。4)对云制造服务链内涵进行阐述并给出其形式化描述方法,在分析云制造服务链实时监控难点的基础上,提出一种基于实时信息驱动的云制造服务链监控体系架构及运行模式,并研究了多源异构信息感知与集成模型、服务运行指标通用模型及其组态配置、制造服务与服务运行指标映射模型以及层次生产系统运行指标体系等关键技术。5)结合本文所研究的面向云制造的车间制造系统运行模式、运作技术及支持系统的体系结构和功能框架,开发了一套面向云制造的车间制造运行管理原型系统并进行了系统应用和实施,验证了本文所提方法的可行性和有效性。
曹阳明[10]2017年在《基于动态资源的数控加工车间管理系统开发》文中认为在离散型制造企业数控加工车间中,计划期内机床负荷、故障、刀具剩余寿命等动态资源信息将会影响车间生产调度方案的制定和执行,传统的车间资源管理通常侧重于对车间资源静态信息的管理,忽略了对车间资源动态信息的管理。本文通过开发基于动态资源的数控加工车间管理系统,实现对车间机床、刀具、NC程序、物料等生产资源的静态及动态信息管理,在此基础上考虑车间机床、刀具等动态资源信息,制定符合车间实际生产的车间调度计划,避免出现因机床、刀具不可用或加工能力不足而导致的生产停机问题。论文的主要研究内容如下:(1)首先对现阶段数控加工车间管理系统仍需解决的问题进行研究分析,提出基于动态资源的数控加工车间管理系统开发的总体设计方案,并确定了数控加工车间管理系统开发的总体框架和开发环境,最后进行了系统数据库的设计。(2)数控加工车间资源信息管理研究。系统主要分为车间资源管理模块、调度模型管理模块、作业调度模块及系统辅助管理模块,针对车间资源管理模块,研究基于动态资源的数控加工车间资源的信息管理,建立数控加工车间资源管理对象模型,完成对车间机床、刀具、物料等资源基本静态信息的管理及数控机床和刀具的状态、加工能力等动态信息的管理,实现数控机床与刀具的动态关联信息管理,为工件工序加工提供车间动态资源信息。(3)考虑刀具流的车间柔性作业调度研究。在传统车间调度过程中忽略了刀具因素,认为刀具任意时刻都满足需要。但由于产品多样性要求的提高以及刀具购置成本的约束,在车间调度过程中的刀具资源约束不能忽略。首先建立考虑刀具流的车间柔性作业调度模型,工序可在多台设备上加工,并且在不同设备上加工时可选用的刀具不同,然后设计蚁群-遗传混合算法进行问题求解,利用蚁群算法解决柔性工艺路线的确定问题,最后在工件工序优化排序过程中,考虑机床和刀具资源的约束信息,研究免疫遗传算法中考虑刀具冲突约束的关键解码方法,生成满足要求的调度方案。(4)系统功能模块开发及测试。系统功能模块的开发基于.NET平台,采用C#编程语言进行开发,后台数据库服务器为SQL Server,其中核心车间调度算法通过Matlab编写,并生成动态链接库文件,供系统调用。最后结合具体案例对系统进行测试,验证系统的可行性。
参考文献：
[1]. 集成环境下车间生产管理系统的研究与应用[D]. 林杰. 四川大学. 2004
[2]. 支持并行工程的车间生产管理的研究及系统开发[D]. 胡建. 南京航空航天大学. 2002
[3]. 基于敏捷制造模式的虚拟车间协同作业原理与应用实践[D]. 郭文胜. 四川大学. 2002
[4]. 虚拟单元制造车间的规划与调度关键技术研究[D]. 白俊杰. 南京航空航天大学. 2010
[5]. 网络化制造模式下MES系统研究与实现[D]. 赵海峰. 东北大学. 2007
[6]. 车间作业计划调度系统的研究与开发[D]. 罗耀辉. 西北工业大学. 2002
[7]. 基于多Agent的可集成制造执行系统（I-MES）关键技术研究[D]. 曹春平. 南京航空航天大学. 2003
[8]. 基于DNC软插件技术集成化生产管理系统研究与实践[D]. 陶桂宝. 重庆大学. 2003
[9]. 云制造模式下车间制造系统运行优化关键技术研究[D]. 王强. 合肥工业大学. 2016
[10]. 基于动态资源的数控加工车间管理系统开发[D]. 曹阳明. 东华大学. 2017
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