面向敏捷生產(chǎn)調(diào)度的制造資源建模與重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、目前，隨著電子、自動(dòng)化、通信和網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展以及其在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，極大的促進(jìn)了制造業(yè)市場(chǎng)以及生產(chǎn)體系的發(fā)展。相應(yīng)的，制造系統(tǒng)也逐漸轉(zhuǎn)變，多品種小批量生產(chǎn)成為主要生產(chǎn)方式，之前傳統(tǒng)的制造資源組織方式很難滿(mǎn)足需求，為了快速的響應(yīng)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)需求，如何按照需要實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的資源優(yōu)化配置，使其能夠快速有效的組織制造資源進(jìn)行生產(chǎn)是有待研究的課題。
　　本文針對(duì)航天企業(yè)型號(hào)生產(chǎn)特點(diǎn)，在分析了國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造資源優(yōu)化配置及組織管理方式的基

2、礎(chǔ)上，對(duì)航天企業(yè)型號(hào)生產(chǎn)管理方面的特點(diǎn)和實(shí)際需求進(jìn)行了探索，面向型號(hào)產(chǎn)品的生產(chǎn)調(diào)度環(huán)境，從制造資源組織方式開(kāi)始，以實(shí)現(xiàn)型號(hào)生產(chǎn)調(diào)度敏捷性為目的，研究了制造資源建模與重構(gòu)。本文的主要研究工作如下：
　　深入分析了航天制造企業(yè)的型號(hào)生產(chǎn)特點(diǎn)，根據(jù)制造企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的實(shí)際需求，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度的敏捷性，在虛擬制造單元的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了新型的制造資源組織方式，分析了此制造資源組織方式的優(yōu)點(diǎn)和作用，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于此組織方式的制

3、造資源建模與重構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，將該系統(tǒng)劃分為三大模塊功能：制造資源本體建模、制造資源信息整合以及制造資源重構(gòu)算法，最后探討了基于此組織方式的生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。
　　研究了制造資源本體建模方法，根據(jù)制造資源信息表達(dá)的需求，將本體概念及其相關(guān)的技術(shù)引入到制造資源信息表達(dá)中，建立了基于本體技術(shù)的制造資源領(lǐng)域本體模型，給出了制造資源領(lǐng)域本體構(gòu)建的詳細(xì)步驟，并使用本體描述語(yǔ)言O(shè)WL對(duì)制造資源領(lǐng)域本體進(jìn)行描述。為了彌補(bǔ)本體描述語(yǔ)言對(duì)于規(guī)則性知識(shí)描

4、述能力的不足，使用規(guī)則語(yǔ)言SWRL對(duì)制造資源中的規(guī)則性知識(shí)進(jìn)行描述，并使用推理引擎JESS進(jìn)行推理和驗(yàn)證，從而提升了本體技術(shù)對(duì)于制造資源中規(guī)則性知識(shí)的表達(dá)能力。最后，討論了制造資源領(lǐng)域本體在生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　研究了基于本體整合技術(shù)的制造資源信息整合，針對(duì)不同的制造資源領(lǐng)域本體的整合問(wèn)題，給出了制造資源領(lǐng)域本體的整合步驟和方法，定義了四種本體概念相似關(guān)系以及其合并規(guī)則。針對(duì)整合過(guò)程中的重點(diǎn)步驟-相似度計(jì)算，提出了一種針對(duì)制

5、造資源領(lǐng)域本體的相似度計(jì)算模型，該模型使用兩種相似度算法相結(jié)合的方法來(lái)解決制造資源領(lǐng)域本體概念相似度計(jì)算問(wèn)題，在保證相似度計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確的前提下，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，提高計(jì)算效率，并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證其有效性。最后開(kāi)發(fā)了基于OWL格式的，半自動(dòng)化的制造資源領(lǐng)域本體整合工具。
　　研究了制造資源重構(gòu)算法，分析了虛擬制造單元構(gòu)建過(guò)程的優(yōu)化目標(biāo)以及約束條件，構(gòu)建其數(shù)學(xué)模型。研究了合作型多目標(biāo)優(yōu)化協(xié)同進(jìn)化算法，在此算法的子種群進(jìn)化過(guò)程中加入災(zāi)變算子，從