分布化与智能技术在制造系统中的应用研究

【摘要】： 现代制造企业面临市场需求的不断变化，这些变化包括产品价格的下 降，交付期的缩短，产品多样性的增加，售后服务和劳动保障体系给企业带 来的压力等等。这些变化直接关系到企业的切身利益。为了求得生存，企业 必须采用新的技术，建立新的组织机构，生产新的产品来提高自身的竞争力。 这些也推动了人们对新的制造系统概念的研究，其目的是使制造系统能够更 为高效。其中如何在增强企业产品开发能力和生产能力的同时，提高企业生 产系统的敏捷性、可变性和容错性，成为制造业发展的决定性关键问题。 本文的内容和研究成果如下： 1） 通过对企业现行车间制造系统的深入分析和研究，采用分布结构框架， 在面向对象的基础上，结合Agent及移动Agent技术，创造性地建立了 制造单元的可移动Agent模型框架。 2） 在1）的基础上，利用holonic制造的基本原理，首次提出了一种基于移 动服务体系的holonic制造单元结构模型。并针对一般holonic制造单元 控制算法存在的问题，首次采用价值量调节算法将控制过程中的系统鲁 棒性和全局性能有效综合。 3） 在2）所建立的制造单元控制结构体系的基础上，首次将遗传算法应用 于带有交付期约束的工作站订单选择问题，并创造性地将FNN （Fuzzy-Neural-Network模糊神经网络）与价值量调节算法相结合，使 系统具有快速反应、自学习能力。 4） 考虑到操作者在自动化系统中不可缺少的作用，首次在holonic制造单 元中加入人机接口，并在人机接口中利用FNN对操作者的知识和已有 的、成功的控制系统的控制规则进行学习和模拟。 5） 结合实际采用当前最流行的CORBA（Common Object Request Broker Architecture）和互联网技术，初步实现了上述的系统模型；建立了适用 于分布系统设计的制造单元对象框架，在此框架下，设计者可以根据需要 灵活“组装”应用系统。