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智能制造技术与系统研究

张继红  
【摘要】: 智能制造是先进制造技术的最新的制造模式之一,智能制造系统是一个信息处理系统,它的原料、能量和信息都是开放的,因此智能制造系统是一个开放的信息系统。智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。智能制造是新世纪制造业的发展方向。由于其实施方案可以在整个制造的大系统(产品的全生命周期)进行,也可以在单元技术(例如模具设计专家系统、数控机床诊断专家系统、智能机器人等)上逐步推进,从经济性、实用性讲,也是我国实现制造业跨越发展的必经之路。 本文对智能制造系统的基础理论、智能化单元技术、智能机器有关技术作了的论述。结合工程实际,阐述了智能制造系统的体系结构,对某智能加工中心系统生产过程建立模型,对智能化工艺设计中的尺寸链的自动计算进行了探讨,对智能制造系统中的单元技术资源进行了重构与优选。本文着重就以下几个方面的内容进行深入阐述和探讨: 1.从现有制造技术(CNC:Computer Numerical Control;FMS:Flexible Manufacturing System;CIM:Computer Integrated Manufacturing)阐述智能制造的特点,叙述了Multiagent系统结构,进一步阐述了系统分析、设计中建模方法; 2.介绍Petri网的基本理论,利用它对某车间加工中心系统生产过程建立模型,反映整个系统的加工动态特性,用Arena7.0语言进行仿真研究,分析系统资源配置的合理性、高效性,为复杂的制造自动化系统的建模与仿真打下基础; 3.论述了CAD/CAPP/CAM(Computer Aided Design/ Computer Aided Process Planning/ Computer Aided Manufacturing)智能化集成的网络结构、数据通信等技术,对智能化工艺设计中的尺寸链的自动计算进行了探讨,提出了LU分析算法的原理及实现方法,编写了计算机程序,为CAPP(Computer Aided Process Planning)中的智能化设计提供了一个子模块。 4.对数控机床计算机控制系统进行建模,用SIMU语言进行仿真研究,分析系统参数的合理性,筛选出系统的最佳动态特性参数,为数控机床改进、设计提供依据. 5.针对国内外众多的数控硬软件平台,利用AHP多准则决策方法的定性、


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