支持敏捷制造的新一代控制系统理论、方法及应用研究

支持敏捷制造的新一代控制系统理论、方法及应用研究

陆宝春[1]2001年在《支持敏捷制造的新一代控制系统理论、方法及应用研究》文中研究说明现代制造系统正向分散化、智能化及集成化方向发展。本学位论文以面向敏捷制造环境的新一代控制系统(NCS)为研究对象,首次较系统、全面地研究了NCS的理论、方法及其关键技术,为NCS的建立和实现奠定了良好的基础。 本文在分析NCS基本需求、构建NCS的网络计算结构、功能结构、软件结构基础上,采用B/S模式、面向对象技术、COM/DCOM、OLE、现场总线技术、JAVA技术、Web技术、软件总线和即插即用技术等,建立了NCS的体系结构和集成机制,提出了NCS的生产过程建模方法。 在给出智能前端的定义及技术特征后,建立了基于智能前端的现场信息处理模型;在引入智能单元概念后,提出了智能前端的功能实现模式;基于模糊图论的相关理沦,研究并建立了智能前端的信息处理模型;建立了基于协同求解机制的多智能前端节点系统MIPS的推理和任务分配模型;基于网络化智能传感器/执行器的设计及接口标准IEEE1451、神经元芯片和Lonwoks技术,设计了智能前端的结构模型和装置原型。 本文采用了基于神经网络技术的智能PID控制策略,设计了一类具有自学习和自调整比例因子功能的神经元网络自适应PID控制器的结构及算法;为解决结构不确定性的复杂多变量系统的控制,基于模糊集及模糊系统、神经网络理论,建立了多变量系统的模糊控制模型及模糊神经网络控制模型;针对扬州水箱厂计算机集成制造系统车间管理与控制系统(YS-CIMS/SFCS)中的实际工程问题,设计和开发了散热器芯子烘焊自动线主烘腔温度模糊控制器,解决了生产中长期存在的老大难问题,提高了产品质量,降低了单产能耗。 基于设备故障诊断的深浅知识模型,采用拓展Petri网模型,建立了设备故障诊断的知识表示和诊断推理策略,实现了故障的自动诊断;基于分布式人工智能的思想,建立了面向制造过程的分布式多Agent监控与诊断系统的结构,构建了多Agent系统的模糊关联模型,提高了系统处理问题的效率、可靠性、容错性、开放性和柔性;提出了基于知识影响图的多Agent集成诊断与决策方法,建立了相应的知识库,采用了以图形变换算法为基础的控制策略,增强了系统的实时处理能力。 提出了流程工业生产过程操作优化策略和应用实施方法,包括生产过程离线优化策略、非线性问题求解策略、在线优化模型及学习策略;结合扬州有机化工厂计算机集成制造系统集散控制系统(YH-CIMS/DCS)的实施,针对锦纶—6浸胶南京理工大学博士学位论文 摘要帘于布生产中己内酚胺聚合反应过程优化控制这一工程实际问题,采用统计建模方法,建立了聚合反应过程的优化模型;为求解所得的优化模型,提出了-种改进的有约束条件下的模拟退火算法,该算法能避免陷于局部最优解,有效地提高了所求解的全局性和可靠性:提出了基于改进的GA算法和SP算法相结合的混合学习算法,建立了基于神经网络的聚合反应过程生产目标在线预测模型,该算法和模型满足了生产中的实时性和实用性要求。

李蓓智[2]2005年在《敏捷制造中的若干使能技术及其应用的研究》文中研究表明经济全球化和全球信息化正在使制造业的竞争环境、发展模式、活动空间和运行效率等发生全面而深刻的变化。制造业的竞争、分化与重组潮流,使越来越多的企业家与工程技术人员面临严峻的新形势和新挑战。如何在复杂而不可预测的市场需求面前,实现产品的快速开发和制造?如何在动态变化的制造环境中,最经济最有效地利用好现有的制造资源?如何使制造系统在高速、高精度和集成化的制造过程中实现高效、安全和稳定的运行?本文正是在这一背景下,以信息经济下的敏捷制造为楔机,对敏捷制造若干使能技术进行理论探索与应用研究。 信息经济下的敏捷制造是一个复杂的系统工程,作者通过分析现代制造理念、特点和美国的敏捷制造战略计划,尤其是深入剖析了我国现代制造业的竞争特点和支持企业敏捷制造的核心竞争力,提出了敏捷制造方法论的架构和敏捷制造使能技术。敏捷制造方法论构架由使能技术层、专业技术层和实施应用层叁个层次组成,使能技术层是方法论的基础和核心。作者面对TQCSE的生产经营目标,指出了实现敏捷制造拟采取的具有突出作用的叁项使能技术,即:支持产品快速研发的工件柔性安装技术、支持生产有效运作的智能生产调度技术、支持产品敏捷可靠加工的过程监控与工艺优化技术。 在支持产品快速研发方面,作者提出和实现了基于主动寻位与状态记忆的工件柔性安装方法与技术,以缩短工艺技术准备周期,加快新产品的上市时间;创造新的工艺技术及其工艺装备,为产品设计人员提供更广阔的设计思路;最大限度地利用和重组已有资源,减少专用设备与工装的投入与浪费。其中,提出和实现的基于规则寻位箱及其元件实际姿态的主动寻位方法,从根本上避免了夹具制造误差对工件加工精度的影响,一般可使加工精度提高2级或以上;提出和实现的寻位箱系统几何转换信息建模及其信息处理方法,有效地解决了工件在多次工序转换中的误差补偿问题,为主动寻位安装技术提供了精确可靠的加工信息基础;提出和实现的具有良好综合性能的填料配方及其工艺方法,可以显着地改善薄壁等小刚性工件的工况条件和加工质量。以自主知识产权技术为核心研制的柔性安装系统已投入实际应用,并解决了传统夹具难以解决的导弹翼片、人工下颚骨、自动投梭滑座等薄壁、缺乏安装基准的多工序复杂零件的精密制造问题。

李成标[3]2002年在《面向产品创新的管理集成理论与方法》文中研究指明本文以系统科学理论为指导,结合有关信息集成、过程集成、企业集成和过程再造的原理对产品创新中的管理集成理论、管理集成模式、组织集成、知识集成、管理模块技术、管理集成平台技术、管理集成度与集成成本的分析与优化技术、管理集成绩效的评价技术,进行了系统地研究。 本文首先对产品创新中管理集成的国内外的研究现状进行了分析,指出了研究中存在的问题,提出管理集成研究的层次体系,建立了管理集成实施的系统模型。进而以系统科学理论为基础,分析了系统论、信息论、控制论在管理集成中的应用,并且对集成的内涵、集成与相关概念的区别、产品创新中管理集成的一般内涵、管理集成与集成管理、产品创新中管理集成与企业管理集成的区别、管理集成与信息集成、过程集成及企业集成的等系统集成的概念的区别与联系进行了阐述。概述了产品中管理集成模式的演变及发展过程,并对它们之间的区别进行了比较,分析了管理集成模式的影响因素,提出管理集成的系统集成模式,即以垂直管理集成、水平管理集成和侧面管理集成为基础的系统集成模式。概述了产品创新中组织演变过程,概括了组织集成的内涵、组织集成的特征,比较了传统的职能式的组织模式与集成化的组织模式的区别,分析了组织集成的影响因素和组织集成的表现形式及组织集成的方法,设计了集成产品开发团队的系统模型。分析了知识集成与产品创新之间的关系、知识集成研究的国内外现状、知识集成的影响因素、知识集成的内涵,研究了产品创新知识集成的过程和模型。研究了管理集成工具,分析了管理集成系统中管理模块设计的必要性,提出管理模块的内涵,阐述了管理模块的特征,建立了管理模块设计的过程模型。研究了管理集成平台技术,概述了集成平台技术的发展过程,提出了管理集成平台的概念并对其内涵、优点进行说明,概括了管理集成平台的功能、管理集成平台的结构,分析了管理集成平台与信息集成平台的区别与联系,设计了一个管理集成平台。分析了集成度概念的产生与发展,提出产品创新中管理集成度概念并对其内涵进行了阐述,用模糊积分方法对管理集成度进行了定量评价,指出了集成度评价的意义,对产品创新中管理集成度的定位探讨。提出管理集成成本概念,指出了集成成本的特征,建立了管理集成的时间、集成度和集成成本优化模型。研究了产品创新管理集成绩效,指 武汉理工大学博士学位论文出了管理集成绩效评价的实际意义和管理集成绩效指标的特点,确定了管理集成绩效评价的标准,对管理集成绩效的评价方法进行研究。本文最后以一个企业实例对说明了管理集成的应用。

付宏财[4]2006年在《决策的知识管理支持理论方法及支持系统研究》文中研究说明在信息与知识爆炸的年代,传统信息管理已逐步发展为更高级的知识管理。在这种条件下,企业决策主要是基于知识和信息。开展企业决策的知识管理支持研究主要还基于:知识是有效使用一切资源的基础,知识是企业中最活跃的元素;知识代表企业的竞争力;决策制定过程是知识运作的过程。开展这一研究要达到的目的是:明确企业决策的知识管理支持的过程、方法和机理,阐明决策过程中的知识应用规律和作用原理等,据此建立或完善企业决策的知识管理支持的理论、方法、策略、运作模式和内容体系;并在此基础上,设计一个较为可行的、基于知识管理的、以提高决策者决策知识水平和能力为核心的GDSS原型方案(即KB-GDSS),以推动GDSS的发展。本文在理论研究工作中紧密结合了知识管理和群决策的前沿理论及方法,而且在KB-GDSS的设计中结合了当今GDSS的发展趋势,充分考虑了企业的应用实际。设计的KB-GDSS不仅具有很强的知识处理功能、适合企业的模型支持功能(包括分析、预测、决策和群协商模型等)和基于知识的模型生成功能,还具有较强的解释与理解、人-机交流和以提高决策者决策知识水平和能力为核心的决策训练功能——这是企业GDSS方案的理想选择。最后,对大型冶金企业云南铝业股份有限公司作了“决策的知识管理支持”的系统实证研究,特别对该企业采用KB-GDSS和知识管理支持的模式、方法进行了设计和分析。全文研究的核心内容与综合成果概括为以下叁个方面:(1)系统阐明了企业决策的知识管理支持的体系、框架、内容和原理,并论述了知识工程的应用和局限;群决策过程中的行为、要素、阶段性、环境/方式的分析、设计与控制:战略决策和经理决策的知识管理支持要点;知识管理支持的方法、策略等。这确立了决策的知识管理支持的理论基础;(2)在知识管理支持运作方面,给出了企业决策的知识管理支持系列模式(包括企业知识系统概念模型、方法论模型、战略框架、决策函数模型、内容方法框架、组织结构框架、流程机制和监控模式等),这些模型是一组相互有机联系、逻辑基本完整的综合模型体系,实际已构成企业可操作的知识管理基础模型系统,既有利于企业认识知识管理,也有利于企业开展正确的决策-知识管理支持活动:(3)在上述理论方法和模型/模式研究的基础上,依据系统思想,设计了一个较为完善的基于知识的群决策支持系统KB-GDSS方案。在现有的技术开发条件下,完全可以依据该方案进行GDSS原型的应用开发,不仅可以支持企业的决策,还能提高决策者决策的知识水平和能力。

袁付礼[5]2010年在《敏捷供应链协同质量管理研究》文中研究表明敏捷供应链的核心特征是敏捷性,没有可靠的产品/服务质量,就不可能有供应链的敏捷性。敏捷供应链的质量管理与单个企业的质量管理工作有很大的差异,其复杂性和管理难度大大增加。同时,敏捷供应链的质量管理与供应链质量管理也有差异。敏捷供应链面对的市场环境具有不可预测性和持续变化特点,随着市场需求的变化,其供应链结构和业务流程也在不断重构和调整,这导致敏捷供应链的质量管理系统极不稳定,敏捷供应链质量管理系统如何快速适应这种重构是敏捷供应链质量管理面临的重大难题。因此,必须研究和开发面向企业外部的、适应敏捷供应链需要的新的质量管理模式——敏捷供应链协同质量管理模式,以确保供应链“敏捷性”功能的充分实现。本文以系统理论为指导,综合运用协同学理论、供应链理论、现代质量管理理论、组织管理理论等理论与方法,系统地研究了敏捷供应链的协同质量管理问题。研究并提出了敏捷供应链的质量形成规律、敏捷供应链协同质量管理的基本内容、基本原理和体系结构,构建了敏捷供应链协同质量管理实现的系统模型、运行机制与方法及支撑技术。通过研究,建立了较系统、较全面的敏捷供应链协同质量管理基本理论框架和实现方法,为企业实施敏捷供应链战略提供了理论基础和实际指导。在供应链的产品质量形成规律方面,本文指出供应链的产品质量形成规律包括质量传递规律、质量合成规律和质量匹配规律,并重点研究了质量传递规律。本文运用QFD工具建立了供应链质量特性的逆向传递模型,借助工艺过程偏差流概念和偏差传递理论,建立了单链式供应链产品质量特性偏差传递模型和网络式供应链产品质量特性偏差传递模型,并在此基础上,建立了正向质量特性的波动传递模型,统称为供应链产品正向质量特性传递模型。研究表明:1)企业间产品质量特性值波动存在传递关系;2)随着质量保证能力下降的企业数量的增加,供应链整体质量保证能力以递增速度(加速度)下降。此外,运用质量传递模型还可以预测下游企业质量需求的变动对上游企业质量管理的影响及上游企业质量保证能力的波动对下游企业和供应链整体质量保证能力的影响。在敏捷供应链协同质量管理的基本内容方面,界定了敏捷供应链协同质量管理的内涵,分析了其特征;提出了敏捷供应链协同质量管理的目标和基本原则;运用系统理论,从要素、层次、维度叁个方面搭建了敏捷供应链协同质量管理的基本内容。在敏捷供应链协同质量管理的基本原理方面,运用协同学原理,总结了敏捷供应链协同质量管理应遵循的7个基本原理。在敏捷供应链协同质量管理系统构建方面,本文给出了敏捷供应链协同质量管理系统的内涵及其基本特性,建立了敏捷供应链质量管理的宏观模型;提出了敏捷供应链协同质量管理系统的体系结构;建立了敏捷供应链协同质量管理实现的系统模型。在敏捷供应链协同质量管理的运行机制方面,重点研究了协同质量管理的合作机制、决策机制、协调机制、激励机制和自律机制的设计问题。敏捷供应链协同质量管理的合作机制包括以“双赢”为基础的战略合作关系、质量合作的信任机制、质量合作的信息共享机制、质量合作的利益与风险协调机制四个方面。敏捷供应链协同质量决策具有多主体属性、多目标、追求多赢、协同特征、时间性、信息非对称性等特点,必须遵循信息共享、全局优化、层次性叁个基本原则。本文提出了描述敏捷供应链质量决策问题的叁层结构模型,构建了敏捷供应链质量管理协同决策体系框架。敏捷供应链协同质量管理必须建立以企业为主体、以人为中心、自愿为主、以市场和人为相结合的协调手段、实施多方法协调的协调机制;必须使用包括供应商评价、抽样检验、质量风险分担及联合质量管理等多种激励机制和实施多种途径的自律机制,以促进节点企业持续改进质量,不断提高企业的质量管理水平,增强供应链的整体竞争能力。在敏捷供应链协同质量管理的方法方面,运用系统理论、现代质量管理理论和组织管理理论,重点研究了敏捷供应链协同质量管理组织问题及协同质量计划方法、协同质量控制方法及协同质量改进方法叁个方面的方法问题。构建了敏捷供应链协同质量管理的叁层组织结构模型及其运行模式。以过程方法、联合使用质量策划路线图和QFD技术为基础,探讨了敏捷供应链的协同质量计划方法。本文认为敏捷供应链加强质量控制的最好方法是实施联合质量管理,并灵活运用供应链质量控制流程图进行供应商质量控制。质量改进的方法与工具有很多,本文主要讨论了适合于供应链协同质量改进(整体业绩改进)的10步骤质量改进过程模型、质量过滤图、FMEA方法。在敏捷供应链协同质量管理的支撑技术方面,从环境、技术、管理叁个方面对其进行了系统研究,初步构建敏捷供应链协同质量管理的支撑技术体系。同时,并研究了供应链质量信息的分类与特征,提出了供应链节点企业信息结构模型,建立了敏捷供应链的全局信息共享模式和局部信息共享模式,建立了敏捷供应链的质量信息流集成模型。通过研究工作,从体系结构、实现模型、运行机制、管理方法、支撑技术及信息共享与集成等方面,建立了较完整的敏捷供应链协同质量管理框架。

魏从刚[6]2006年在《网络化协同制造项目进度管理技术研究》文中研究表明制造全球化和制造网络化改变了传统制造业集中式的生产组织模式,以项目为驱动,以现代信息技术,尤其是计算机网络技术为依托的分散化网络协同制造将是未来制造项目的主要生产组织模式。为了实现对网络化协同制造项目(以下简称协作项目)的进度进行有效地管理,本文以某型号产品关键部件网络化协同制造为应用对象,深入研究了协作项目进度管理涉及的工期预测、进度计划、进度跟踪以及进度控制与调度等关键问题的理论、技术和方法。并结合工程实际开发一个原型系统,对本文的研究成果进行了验证。本文的主要研究内容和成果如下:(1)分析了网络化协同制造项目的特点,并对协作项目进行了定义,将其组织形式界定为体现敏捷化理念的虚拟企业(Virtual Enterprise,VE);通过分析协作项目的生命周期和各阶段的业务过程,强调了进度管理在项目实施阶段的重要性,结合工程实际,讨论了协作项目进度管理过程及进度管理要解决的问题和关键技术。借鉴分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence,DAI)领域中的“域”思想,对协作项目的组织形式进行了域划分,即将虚拟企业在逻辑上划分为一个全局域和多个企业域,并根据域划分的结果将其业务过程分为全局业务过程、共享业务过程和私有业务过程叁个层次。在此基础上,结合多代理及工作流技术的特点,提出了一个基于多代理机制的协作项目工作流模型,为协作项目的进度管理的实现提供了必要的理论基础和技术支持。(2)为了解决协作项目环境下任务工期样本数据较少以及易受大量不确定因素影响的预测问题,本文对现有的工期预测方法进行了分析和比较,指出了它们在处理小样本数据预测方面的不足,以及灰色系统理论在小样本数据预测上的优势,并提出了基于灰色系统理论的工期预测方法。该方法通过预测前利用灰色过滤器选择样本数据以及预测后考虑风险因素后的工期修正等措施,拓展了传统的灰色工期预测方法,使之能适应协作项目的特点,从而提高了预测工期的准确性和可操作性,使预测的工期能更好地符合协作项目的生产实际。(3)在分析协作项目进度计划的特点与难点基础上,结合虚拟企业的域划分,提出一个基于两个域内的多层次、多阶段的进度计划模型。研究了工期不确定条件下任务最大可执行时间窗的确定方法、全局域内的项目进度全局规划算法、盟主企业与协作企业基于Bayes决策的自学习协商算法以及企业域内基于约束理论(Theory of Constraint,TOC)的生产计划与优化算法,并用实例对上述各步算法进行了验证。(4)在分析进度跟踪对于协作项目重要性的基础上,针对现有项目管理系统对协作项目进度跟踪支持的严重不足,以及工作流技术在过程监控中的优势,提出了将项目管理与工作流管理进行信息集成,充分发挥两者在进度跟踪过程中的优势的思想。讨论了二者信息集成的必要性和可行性;深入研究了工作流过程模型与项目管理计划模型的信息结构及过程模型与计划模型的信息映射机制,并基于XML(eXtendable Markup Language)实现了两种模型的信息映射。在此基础上,结合Web服务在跨组织信息集成中的优势,提出了一个基于Web服务与协作项目工作流的任务进度数据采集模型,并对数据采集过程进行了阐述。(5)为了实现对协作项目进度的有效控制,通过分析协作项目进度控制特点,提出一个多层次、多阶段的进度控制模型;利用进度前锋线实现了协作项目进度偏差的识别,并给出了在不确定条件下评判项目进度一致性程度的算法;讨论了协作项目任务进度状态及其调度方法,重点研究了关键任务工期的动态调度算法,包括不改变任务间逻辑关系和组织关系情况下,缩短关键任务工期的灰色嵌套规划算法,以及任务工期和任务间逻辑关系不变的情况下,使具有紧前约束关系的任务间工期重迭的协商算法。(6)依托相关项目,开发了一个轻型的基于多代理和Web服务的协作项目进度管理支持系统,并以某型号产品关键部件异地协同制造为例,将论文所研究的理论、方法进行了验证和应用。

杨雷[7]2018年在《U公司PLM系统设计与实施管理研究》文中认为产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)系统,作为企业技术创新、管理创新的工具和平台,可以让企业显着提高研发管理能力,在产品不断创新中获得竞争优势,越来越被国内企业所接受。本文是对一家位于成都的新叁板上市企业U公司PLM系统的设计和实施管理进行的研究。U公司作为一家航空军工制造型企业,由于近年来国家军民融合战略的推行,公司业务得到快速发展,又由于是上市企业,对研发管理体系的信息化水平也提出了更高的要求,PLM系统的实施势在必行。本文第一步分析了我国制造业面临的问题和发展的方向,并回顾了PLM系统的发展,以及涉及到的相关管理理论(并行工程理论、集成产品开发理论、敏捷制造理论)。第二步对U公司的概况和面临的政治经济环境、行业技术环境做了阐述和分析,并对U公司研发管理存在的问题进行了分析。虽然外部宏观环境对U公司发展有利,但是U公司自身研发管理方面存在较大的问题和困境,制约了公司进一步发展。为了解决这些问题,需要针对研发生产管理方面实施PLM系统。第叁步笔者详细论证了对于U公司这种中小型企业实施PLM系统的必要性和可行性。随后开始了PLM系统的总体设计工作,包括需求分析、目标分析、系统选型、接口设计、管理流程设计等。第四步对实施管理涉及的策略、方法、蓝图及保障措施进行了详细分析和研究。最后一步对PLM系统上线运行一段时间后的效果进行了评估和总结,指出了需要改进的地方。PLM系统是一项庞大的系统工程,涉及到公司每个部门每个员工,并不仅仅是公司高层和IT部门的事情,也不是实施一次就结束的项目。对U公司来说,PLM系统的上线只是开始,后续对系统的管理也是值得研究的课题。PLM系统是管理理论和计算机IT知识两个领域结合的产物,涉及到的管理理论比较多。希望本文的研究能给相关制造型企业设计和实施PLM系统提供启发和参考。

吴秋明[8]2004年在《集成管理理论研究》文中认为从企业内部的技术、产品、功能、过程、信息、管理等微观层面的集成,到企业积聚、产业集群等中观层面的集成,以及地区、国家之间政治、经济、军事等宏观层面的集成,集成已成为当今社会一种普遍的现象。 如果说,20世纪的工业社会是以分工经济为主要特征的,则21世纪的后工业社会将是以集成经济为主要标志。 集成的内在动机和基本思想是整合增效,即以要素的整合为手段,达到系统增效的目的。 论文以要素的整合过程和集成系统的形成、维持和发展为对象,应用管理学、组织行为学、经济学、数学、物理学、系统论等学科的理论和知识,采取哲学思辨和案例分析的方法,研究、探索集成管理所依据的基本原理,以期丰富和发展具有一般指导意义的集成管理理论,为企业和其它社会组织实施集成与集成管理提供理论支持和帮助。 论文首先通过对集成与集成管理实践、思想及理论发展的历史研究,总结各发展阶段的特点和国内外研究的现状,并通过对现代集成与集成管理产生的历史动因分析,明确选题的理论和实际意义。这是论文第1章探讨的主要内容。 第2章的集成基本理论研究,是本文的出发点。论文研究了集成的概念、集成的分类方法、集成的一般特性、集成的交换律、结合律及其它相关概念,研究了非“超距”元素的集成内力及其数学模型,认为这种集成内力是通过集成力场实现的,并对集成力场的概念、作用规律及其管理意义进行了探讨。 论文以哲学思辨的方式,分析研究了集成与系统、集成与管理、集成与分工的辩证关系,力求澄清新建立的集成管理理论与现有的系统理论、管理理论、分工理论的区别和联系。在此基础上,论文提出集成管理的概念,并提出集成管理的运作机制,以及集成管理的事理逻辑。对集成管理的有效性问题,本文进行了研究,并提出评价准则。这是论文第3章所研究的主要内容。 论文从第4章到第8章,主要是围绕着集成管理的事理逻辑展开研究的。在集成计划方面,重点讨论了集成管理的战略及其策略支撑体系;在集成的组织方面,主要研究了虚拟企业和虚拟团队这两种泛边界网络化的组织形式,以及人与组织的集成;在集成系统的领导方面,研究并提出了新时期领导行为的四维模式;在集成系统的控制方面,重点探讨了公权的控制问题。 论文最后提出需要进一步研究的几个方面。

史琦[9]2003年在《网络化制造中面向过程的系统建模及关键技术研究》文中指出制造业网络化是现代制造业发展的主要趋势之一。制造系统运行的内在本质是一种资源转换过程,本文从面向过程的角度出发,提出一种能够体现制造系统本质特征的新型网络化制造模式——面向过程的网络化制造系统(PO-NMS)。PO-NMS以过程为主线,侧重于对传统制造系统的组织管理和运作方式进行改变,使得网络化制造系统的资源和技术面向过程进行重构,组织面向过程进行重组,因此是一种更加适应网络化制造需求的制造模式和思想。 本文以某型号飞机机翼的网络化制造过程为应用对象,着重对面向过程的网络化制造系统的系统建模、组织结构优化和过程管理方法等关键技术进行了深入系统的研究。论文的主要研究内容包括: (1)从分析制造过程的本质特征出发,提出面向过程的网络化制造模式的概念;给出了过程的定义、组成及形式化描述,对网络化制造系统的过程特性进行了分析,进而建立了网络化制造系统的基本过程层次结构。 (2)提出了以过程为核心的网络化制造系统模型框架,并利用可视化对象建模技术UML对网络化制造系统进行建模。首先构建了以控制模型为主,功能模型、资源模型、组织模型和数据模型为辅的叁维集成化模型框架,通过控制模型建立起其他几个视图模型之间的内部关联,通过资源模型和组织模型来反映网络化制造系统中组织的分散性和过程对动态资源的调度与分配。采用面向对象的建模技术将各个视图模型共同封装成对象模型,通过对象之间的关联与调用来实现模型视图之间的关联,从而有效解决了多视图模型之间的集成问题。 (3)在面向过程的网络化制造系统模型的基础上,提出PO-NMS的组织模式是以面向过程的虚拟制造联盟为核心的组织模式,并指出可以通过基本组织单元重组,构造虚拟制造团队,完成制造项目的组织和实施。建立了虚拟制造团队的形式化模型,并基于虚拟制造团队对系统组织结构进行了设计。基于该组织模式,对面向过程的虚拟制造联盟生命周期中的虚拟合作模式和协商策略进行了深入研究,并给出了数学模型及其求解算法和求解过程。 (4)提出了一种项目管理与过程管理集成的过程管理方案。采用过程集成的思想对系统过程进行建模,从过程模型的角度分析过程的合理性,同时采用项目管理技术指导项目计划的制定和运行。 (5)针对系统的建模研究通常停留在模型的理论层次,难于进行模型的实例化和仿真的问题,以系统建模的研究为基础,对各个模型视图进行了详细的设计,并给出了核心类的定义。在此基础上,对实现PO-NMS支撑平台的原型系统进行了研究,提出了系统的四层层次结构模型,基于该模型建立了系统的 西北工业大学博士学位论文一体系结构、并讨论了系统运行方式。 (6)依托相关项目研究背景,针对当前存在跨区域进行的飞机关键部件网络化设计制造的需求,以某型号飞机机翼的网络化制造过程为例,将论文前文中所研究的理论和方法进行了实证研究和应用。首先总结了当前飞机机翼研制过程的现状和存在的问题,进而提出了面向过程的飞机机翼网络化制造的实施方案,以过程为核心定义了飞机机翼网络化制造的实施步骤,及其相应的系统组织模式和资源的调配。初步实践证明面向过程的网络化制造模式是一种符合现代制造系统发展需要的、可行的先进制造模式。

谢楠[10]2006年在《基于Petri网的可重组制造系统建模、调度及控制方法研究》文中研究指明可重组制造系统作为可以适应多品种、变批量、多功能、快速交货和短的产品市场寿命生产模式的新型制造系统,受到了理论界和工程界的广泛关注和深入研究。由于可重组制造系统具有模块化、可集成、可定制、可变结构以及可诊断的新特点,发展与之相适应的关键使能技术成为一项重要的研究课题。建模、调度和控制作为支撑制造系统提高管理水平、优化水平以及自动化水平的关键理论与方法,其研究和应用的成果已经成为制造系统总体应用水平的一个重要标志。本文基于系统动态重构和模块化的特点,利用Petri网这一形式化和图形化分析工具,提出和设计了可重组制造系统的建模、调度和控制方法,并进行了大量的数值仿真和比较研究。本文的研究成果推进和丰富了可重组制造系统关键技术的研究,并对解决与之相关的制造系统问题具有一定的指导作用。 本文的研究问题及所取得的主要成果归纳如下: (1)提出可重组制造系统的理论框架及其关键使能技术。分析了多品种、变批量的生产方式对制造系统的要求,对适应这一发展趋势的可重组制造系统定义、特性和组成进行了描述,提出可重组制造系统的结构和设计原则,给出了可重组制造系统的理论框架,指出和详细分析实现可重组制造系统关键使能技术,并阐述如何运用这些技术实现可重组制造系统。从技术角度提出实现可重组制造系统的一个切实可行的完整体系。 (2)提出基于扩展随机Petri网的可重组制造系统建模方法。为适应可重组制造系统变结构的特点,采用自底向上建模方法,将可重组制造系统不同类型的加工资源对应于相应的扩展随机Petri网基本模块,采用过渡变迁合成扩展随机Petri网模型。该模型通过反映可重组制造基本特征的模块,可方便、有效地描述可重组制造系统的组元升级和组态调整。模型能适应任意分布的制造系统,可精确的反映生产过程。 (3)提出基于行为表达式的可重组制造系统性能分析方法。为克服目前常用的基于Petri网可达图的性能分析方法存在状态空间爆炸的问题,将行为表达式的性能分析方法引入可重组制造系统的扩展随机Petri网模型,给出了可重组制造系统性能分析方法,该方法可不必画出系统可达图就可进行系统性能分析

参考文献:

[1]. 支持敏捷制造的新一代控制系统理论、方法及应用研究[D]. 陆宝春. 南京理工大学. 2001

[2]. 敏捷制造中的若干使能技术及其应用的研究[D]. 李蓓智. 东华大学. 2005

[3]. 面向产品创新的管理集成理论与方法[D]. 李成标. 武汉理工大学. 2002

[4]. 决策的知识管理支持理论方法及支持系统研究[D]. 付宏财. 昆明理工大学. 2006

[5]. 敏捷供应链协同质量管理研究[D]. 袁付礼. 武汉理工大学. 2010

[6]. 网络化协同制造项目进度管理技术研究[D]. 魏从刚. 西北工业大学. 2006

[7]. U公司PLM系统设计与实施管理研究[D]. 杨雷. 电子科技大学. 2018

[8]. 集成管理理论研究[D]. 吴秋明. 武汉理工大学. 2004

[9]. 网络化制造中面向过程的系统建模及关键技术研究[D]. 史琦. 西北工业大学. 2003

[10]. 基于Petri网的可重组制造系统建模、调度及控制方法研究[D]. 谢楠. 同济大学. 2006

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