网络联盟制造环境下生产过程快速响应技术研究

发布时间：2021-07-19 09:22

　　制造业面临的市场变化日益频繁且无法预知,客户需求的个性化和多样化,导致产品生命周期缩短、更新速度不断加快。为了在激烈的市场竞争中取胜,企业应能适时动态地调整其制造模式和控制策略,以支持对市场的快速反应。网络联盟制造是适合中小型制造企业的一种生产模式,它通过网络实现制造资源、制造信息的集成与共享,通过联盟企业的协作提高制造系统的敏捷性、柔性和市场应变能力。本文针对装备制造业的生产特点,研究网络联盟制造环境下生产过程快速响应策略及其关键技术,以期满足多变的客户化生产需求。1.研究了制造企业生产过程的快速响应机制,建立了基于网络联盟及资源共享的快速响应系统的结构模型,期望从企业联盟构建层、客户需求分析层、生产任务规划层、生产资源重构层、生产调度实施层五个层次提升制造系统的快速响应性能,并对系统的结构与功能模型进行分析和描述,从而形成生产过程快速响应体系结构。2.提出一种基于服务资源匹配的制造企业联盟构建方法。以资源描述框架的数据模型为基础,建立了制造服务资源描述模型和服务资源匹配策略；给出了服务资源的定性属性匹配和定量属性匹配算法；建立了服务资源的匹配搜索流程,从而实现利用网络制造服务资源共... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究背景分析
        1.1.1 我国制造业面临的挑战
        1.1.2 我国制造业现状
    1.2 敏捷制造模式
    1.3 网络联盟制造及其关键技术
        1.3.1 网络联盟制造含义和特性
        1.3.2 网络联盟制造的关键技术
    1.4 研究中存在的主要问题
    1.5 本课题的研究工作
2 生产过程快速响应系统结构研究
    2.1 研究对象分析
    2.2 生产过程快速响应系统结构建模
    2.3 生产过程快速响应系统功能模型
        2.3.1 网络制造服务系统
        2.3.2 企业内部生产控制系统
    2.4 RRSPP中的关键技术
        2.4.1 制造资源描述及搜索匹配
        2.4.2 基于MAS的系统控制
        2.4.3 任务分解技术
        2.4.4 资源重构技术
        2.4.5 计划调度问题集成求解技术
    2.5 本章小结
3 基于服务资源匹配的网络制造联盟组建技术
    3.1 RDF的基本概念
        3.1.1 资源描述框架简介
        3.1.2 RDF数据模型
        3.1.3 RDF的词汇集
    3.2 网络制造环境下的资源模型
    3.3 服务资源的匹配问题
        3.3.1 服务匹配模型
        3.3.2 服务资源的定性匹配
        3.3.3 服务资源的定量匹配
        3.3.4 服务资源的搜索
    3.4 应用实例
    3.5 本章小结
4 基于MAS的生产过程敏捷控制
    4.1 Agent的基本概念
    4.2 基于MAS的快速响应系统
        4.2.1 系统结构模型
        4.2.2 多形式的合同网协作机制
        4.2.3 RRSPP中的Agent模型
        4.2.4 RRSPP中Agent实体设计
    4.3 基于MAS的任务分配
        4.3.1 任务分配问题的描述
        4.3.2 任务分配的退火进化算法设计
        4.3.3 实例分析
    4.4 MAS的可靠性改进
        4.4.1 MAS的可靠性分析
        4.4.2 提高可靠性的并联结构
        4.4.3 问题的求解算法
        4.4.4 实例分析
    4.5 本章小结
5 基于多色集合的资源重构方法与方案评价
    5.1 可重构制造系统的基本概念
        5.1.1 可重构制造系统的定义和特性
        5.1.2 可重构制造系统的分类
    5.2 多色集合理论
        5.2.1 多色集合的概念
        5.2.2 个人着色和统一着色
        5.2.3 个人颜色和统一颜色的关系
        5.2.4 多色集合的数学表达式
    5.3 RMS的资源重构
        5.3.1 RMS的基本模型
        5.3.2 RMS资源重构的多色集合理论建模
        5.3.3 资源重构方案搜索
    5.4 重构方案的评价方法
        5.4.1 评价指标选取
        5.4.2 系统功能冗余度的评价指标
        5.4.3 基于信息熵的评价方法
    5.5 应用实例
    5.6 本章小结
6 多订单下的计划与调度集成模型及其蚁群算法实现
    6.1 引言
    6.2 生产计划与调度问题的集成模型
        6.2.1 问题的描述
        6.2.2 单件生产计划调度集成模型
        6.2.3 小批量生产计划调度集成模型
    6.3 蚁群算法的实现
        6.3.1 蚁群算法的基本原理
        6.3.2 蚁群算法设计
    6.4 调度算例及分析
        6.4.1 算例求解
        6.4.2 算法性能分析
    6.5 本章小结
7 生产过程快速响应原型系统的实现
    7.1 系统结构设计
        7.1.1 硬件结构
        7.1.2 软件结构
        7.1.3 系统功能结构
    7.2 软件系统实现的使能技术
        7.2.1 Internet/Intranet技术应用
        7.2.2 XML与RDF技术应用
        7.2.3 Agent开发技术
    7.3 原型系统的功能实现
        7.3.1 网络制造服务管理子系统
        7.3.2 企业内部控制管理子系统
    7.4 本章小结
8 结论和展望
    8.1 研究结论
    8.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
    附录一 中英文缩略用语对照表
    附录二 攻读博士学位期间发表论文、参与项目及获奖情况
        发表论文
        参与项目
        获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于语义Web的网络化制造模式研究[J]. 郭钢,汤华茂,陈国荣,孙清超.  计算机集成制造系统. 2009(04)
[2]基于面向Agent的赋时着色Petri网的可重构装配线建模[J]. 苑明海,白颖,李东波.  计算机集成制造系统. 2008(11)
[3]网络化制造环境下的生产订单评价模型[J]. 陶丽华,冯伟东,徐兵.  组合机床与自动化加工技术. 2008(10)
[4]蚁群算法中参数设置的研究[J]. 徐红梅,陈义保,刘加光,王燕涛.  山东理工大学学报(自然科学版). 2008(01)
[5]基于FSE的企业动态联盟合作伙伴选择[J]. 刘军,李慧琴,李洲,张凡.  组合机床与自动化加工技术. 2007(07)
[6]基于神经网络的制造企业需求订单评价方法[J]. 陈志祥,邱杰.  武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2007(06)
[7]WTO条件下我国机械制造业面临的机遇、挑战及对策[J]. 肖思文,文泽军.  现代制造工程. 2007(06)
[8]基于遗传模拟退火算法的任务分配与调度[J]. 戴上平,高丽,朱长武.  广西师范大学学报(自然科学版). 2006(04)
[9]基于JDBC的数据库连接池技术的研究与设计[J]. 孙鑫鸽,陈刚,孙小玲.  计算机与信息技术. 2006(08)
[10]多目标柔性作业车间调度优化研究[J]. 吴秀丽,孙树栋,余建军,张红芳.  计算机集成制造系统. 2006(05)

博士论文
[1]可重构智能制造系统的基础研究[D]. 张晓峰.南京航空航天大学 2001



本文编号：3290439