基于数控设备的制造资源重构的研究

发布时间：2020-07-10 22:43

【摘要】： 随着全球经济竞争越来越激烈,先进的可重构制造模式被提出,其中制造资源的重构是可重构模式实施的基础。制造资源的重构分为物理重构和逻辑重构,本文结合我国制造业的基本情况,通过综合分析制造资源重构技术的国内外研究现状,认为实现制造资源的物理重构现在还不可行,因此本文主要研究制造资源的逻辑重构,即以生成虚拟制造单元的形式,将分散在各个企业的制造资源进行重构,实现制造资源的优化利用和共享。本文提出基于数控设备的制造资源重构分两个阶段实现,并研究了实现重构的网络化制造任务的分配、数控设备的建模和集成、重构方案实现方法等,最后进行了系统验证。在网络化制造任务分配方面,阐述了网络化制造任务分配原则,提出两阶段的网络化制造任务分配,采用面向对象建模方法建立粗细粒度相结合的制造任务的模型,第一阶段的制造任务是面向企业级的制造任务,以生产类型为基础的粗粒度的任务分配;第二阶段的制造任务是面向车间内的设备,以制造特征为核心的细粒度的任务分配。结合网络化制造任务分配方案和模型,建立与之相适应的制造企业与制造资源的模型。采用面向对象建模方法建立制造企业和制造资源模型,用统一的标准格式对制造企业和制造资源数据进行表达和封装,完成制造企业和制造资源的XML模式描述。并阐述了基于Web服务的制造资源集成体系结构和实现方法,具体给出了制造企业和数控设备信息XMLSchema的Schema概要视图、XML文档、Web服务的创建以及从WSDL到UDDI的映射规则。针对基于数控设备的制造资源重构,提出分两个阶段实现的方案:第一个阶段是候选企业的选择即子任务的完成;第二个阶段是制造资源的重构即任务元的完成,并具体分析了重构流程;研究了求解数学模型的自适应遗传算法,综合考虑个体和群体的自应变,动态调节交叉和变异概率,克服早熟现象和在最优解附近收敛较慢的问题,并给出具体实例验证。最后,开发了基于数控设备的制造资源重构的原型系统,规划了原型系统的总体体系结构和功能结构;阐述了系统开发工具的选择与运行环境,验证本文所提出的相关理论和技术的可行性和有效性。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH166
【图文】：

概要视图,数控设备

lll企亚住盆声声...蓄省份 {{{ttt~l‘:‘tri二二lll图3一4企业信息XMLS。hema的Sehema概要视图根据前文对数控设备的模型的建立，本文以数控铣床为例。加工能力集中的加工特征、加工毛坯、加工材料都可以是多选项的，所以这里分别设定了类型1、类型2、类型3，类型1的use属性选为required，其含义是加工特征、加工毛坯、加工材料类型1是必须赋值的、是必须的信息;类型2、类型3的use属性选为叩tionai，其含义是他们是可有可无、可供选择的，图中是用虚线表，如图3一5。

【引证文献】