單元化制造系統(tǒng)的構(gòu)建及評價(jià).pdf

1、制造單元是生產(chǎn)組織最基本的元素，以制造單元為基礎(chǔ)的單元化制造適合于單件、小批量生產(chǎn)，它一經(jīng)提出就受到企業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。以柔性、敏捷性為特征的單元化制造為實(shí)現(xiàn)敏捷制造生產(chǎn)模式奠定了基礎(chǔ)，也是制造業(yè)的發(fā)展趨勢之一。同時(shí)，它也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的一項(xiàng)關(guān)鍵的使能技術(shù)。本文就動(dòng)態(tài)環(huán)境下的單元化制造技術(shù)作了詳盡的研究，簡要內(nèi)容如下： 本文首先從先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展出發(fā)，提出了課題的研究背景，明確了本文的研究對象是單元化制造系統(tǒng)的

2、構(gòu)建及評價(jià)，論述了本研究的意義，并確定了論文的工作內(nèi)容，即單元化制造的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)建模、系統(tǒng)控制和評價(jià)體系四個(gè)部分。 本文在對單元化制造的特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆治龇椒ń⒘藛卧圃祗w系結(jié)構(gòu)。論文詳細(xì)闡述了單元化制造的開發(fā)生命周期，并從系統(tǒng)級和單元層兩個(gè)層面研究了單元化制造的可重構(gòu)性，以及單元化制造在動(dòng)態(tài)環(huán)境下如何實(shí)現(xiàn)敏捷性的特征。 單元化制造的數(shù)學(xué)建模是論文工作的一個(gè)重要組成部分。本文在對已有的單元構(gòu)建算法分

3、析后，指出其不足之處，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)造了動(dòng)態(tài)環(huán)境下的單元化制造的數(shù)學(xué)模型，該模型遵循成本最小化的原則，在模型中融入了機(jī)床柔性的概念。由于模型的復(fù)雜性，本文采用了相應(yīng)的混合遺傳算法來求解該模型。針對虛擬單元這一敏捷制造單元的組織形式，提出了動(dòng)態(tài)環(huán)境下的分布式車間布局的設(shè)計(jì)方法。 系統(tǒng)控制是單元化制造系統(tǒng)運(yùn)行良好的根本保證。本文論述了制造系統(tǒng)的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)，提出了基于全能體的單元化制造系統(tǒng)控制體系，使系統(tǒng)控制具有相對分布性和集中

4、性，有效地解決分布式控制所存在的粒度問題，且使系統(tǒng)具有較好的柔性和抗干擾性。在任務(wù)協(xié)同上采用了基于范例推理的合同網(wǎng)協(xié)商機(jī)制，并就硬件實(shí)現(xiàn)提出了基于現(xiàn)場總線的單元化制造控制結(jié)構(gòu)。 在系統(tǒng)評價(jià)理論的指導(dǎo)下，本文從技術(shù)的角度建立了完整的單元化制造的評價(jià)指標(biāo)體系。針對單元化制造的特殊性，從成組性、動(dòng)態(tài)性、柔性以及敏捷性這四個(gè)方面對單元化制造進(jìn)行綜合評價(jià)，構(gòu)造了基于制造單元生命周期的單元化制造評價(jià)模型，提出了應(yīng)用于單元化制造評價(jià)的模