模具企业敏捷制造控制技术研究

【摘要】：制造业面临着日益频繁、无法预知的市场变化，客户需求的个性化和多样化，导致产品的寿命周期缩短、更新速度不断加快。为了在激烈的市场竞争中取胜，企业必须能够动态地调整其制造模式和控制策略，以支持全球竞争、产品创新和对市场的快速反应。通过网络实现制造资源、制造信息的集成与共享，提高制造系统的敏捷性、柔性和市场应变能力是解决这些问题的重要途径。 本文在分析模具企业制造特点的基础上，结合敏捷制造的理念和BPR思想提出了订单型模具企业敏捷制造的业务流程，建立了敏捷制造的工作模式；在对各功能模块进行详细分析和研究的基础上，提出了基于Mediator的模具敏捷制造控制系统的实现结构，并采用协调与控制相结合的混合控制策略，对敏捷制造控制系统中Mediator和Agent的层次、类型、功能及表达方式进行了研究。 针对敏捷制造过程中多任务的动态分配问题，提出基于Agent的动态任务分配方法。将Mediator技术和合同网方法进行有效的融合，Mediator作为系统的管理、控制和协调器，合同网作为动态任务分配过程的招投标工具，而系统中的物理设备及具体处理过程用Agent技术完成，从而实现任务的优化排序和招投标过程评价。仿真结果表明，该方法对解决频繁变化的生产系统动态任务分配问题非常有效。 针对大量任务招投标中的任务优化排序及评价的难题，提出了一种带交货期约束的任务分配和资源选择的分支定界求解方法，完成了相应算法设计，仿真以及与其它算法进行结果对比，表明该方法在求解大规模任务排序问题中，其速度和精度方面具有良好的性能。 针对敏捷制造过程中对加工时间快速确定的要求，提出了基于神经网络的加工时间快速确定方法，并通过GA对神经网络的结构和参数进行优化，从而能快速而准确地获得加工时间，实例表明可以用于实际生产。 结合加工时间的快速确定问题及生产过程敏捷性要求，完成了基于神经网络的加工余量快速确定方法及基于GA的多工序零件公差综合优化方法研究，完