基于VPSs的制造系統(tǒng)模式及其應(yīng)用研究.pdf

1、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈并國(guó)際化,制造行業(yè)面臨著以小批量、多品種和低成本的產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),以最快的響應(yīng)速度最大限度地滿足用戶需求的巨大壓力.傳統(tǒng)的制造資源組織模式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)制造環(huán)境變化的可適應(yīng)性以及對(duì)市場(chǎng)變化快捷響應(yīng)的要求:如何使制造系統(tǒng)模式能夠快速、高效和經(jīng)濟(jì)地適應(yīng)市場(chǎng)需求,是對(duì)制造企業(yè)的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),本文即在此背景下探討先進(jìn)制造系統(tǒng)模式問題.本課題研究從制造資源組織著手,以實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的敏捷化為目的,發(fā)展了基于虛擬生產(chǎn)系統(tǒng)(V

2、irtual production systems,VPSs)的制造系統(tǒng)模式,對(duì)與VPSs系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)如VPS構(gòu)建、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)控制與系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行深入探討. 具體的,本文的主要工作體現(xiàn)在以下五個(gè)方面: 1、先進(jìn)制造系統(tǒng)模式的總結(jié)與分析:分別從制造資源組織,制造系統(tǒng)建模和制造系統(tǒng)控制惆度的角度進(jìn)行了總結(jié)和分析,闡述了相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),確立了論文的研究方向. 2、探討發(fā)展了基于VPSs的制

3、造資源組織模式理論.闡述VPSs的基本思想;制造資源管理的自治體思想;給出基于VPSs的制造資源組織架構(gòu)和方法體系,面向特定產(chǎn)品構(gòu)建VPS的一般方法,構(gòu)建面向特定產(chǎn)品VPS算法. 3、在VPSs建模方面,采用改進(jìn)的高級(jí)Petri網(wǎng)建模方法.總結(jié)了制造資源建模的需求分析,針對(duì)目前制造資源的研究現(xiàn)狀建立了制造資源一般模型,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用面向?qū)ο蠓椒?建立系統(tǒng)的彩色賦時(shí)面向?qū)ο驪etrti網(wǎng)(Colored Timed Ob.ject

4、.oriented Petri Nets,CTOPNs)模型.還在模型中加入了時(shí)間要素,使得模型可以進(jìn)行性能分析,并為控制和調(diào)度打下基礎(chǔ).針對(duì)敏捷環(huán)境下系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化的特性,提出了模型的結(jié)構(gòu)變化算法,這使得模型能夠容易地根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的變化而動(dòng)態(tài)地更新而非重建模型. 4、在VPSs系統(tǒng)的運(yùn)行控制方面,針對(duì)VPSs系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求,借助Agent概念和自治與協(xié)調(diào)機(jī)制,在建模方法的基礎(chǔ)上,建立起了基于Agent的VPSs敏捷控制體系架構(gòu)