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

1、目前，隨著電子、自動化、通信和網(wǎng)絡的迅速發(fā)展以及其在制造業(yè)中的廣泛應用，極大的促進了制造業(yè)市場以及生產(chǎn)體系的發(fā)展。相應的，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足需求，為了快速的響應動態(tài)多變的市場需求，如何按照需要實現(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行生產(chǎn)是有待研究的課題。
　　本文針對航天企業(yè)型號生產(chǎn)特點，在分析了國內(nèi)外有關制造資源優(yōu)化配置及組織管理方式的基

2、礎上，對航天企業(yè)型號生產(chǎn)管理方面的特點和實際需求進行了探索，面向型號產(chǎn)品的生產(chǎn)調(diào)度環(huán)境，從制造資源組織方式開始，以實現(xiàn)型號生產(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)的型號生產(chǎn)特點，根據(jù)制造企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的實際需求，為了實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度的敏捷性，在虛擬制造單元的基礎上，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)點和作用，并在此基礎上，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)制造資源信息表達的需求，將本體概念及其相關的技術引入到制造資源信息表達中，建立了基于本體技術的制造資源領域本體模型，給出了制造資源領域本體構(gòu)建的詳細步驟，并使用本體描述語言OWL對制造資源領域本體進行描述。為了彌補本體描述語言對于規(guī)則性知識描

4、述能力的不足，使用規(guī)則語言SWRL對制造資源中的規(guī)則性知識進行描述，并使用推理引擎JESS進行推理和驗證，從而提升了本體技術對于制造資源中規(guī)則性知識的表達能力。最后，討論了制造資源領域本體在生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中的應用。
　　研究了基于本體整合技術的制造資源信息整合，針對不同的制造資源領域本體的整合問題，給出了制造資源領域本體的整合步驟和方法，定義了四種本體概念相似關系以及其合并規(guī)則。針對整合過程中的重點步驟-相似度計算，提出了一種針對制

5、造資源領域本體的相似度計算模型，該模型使用兩種相似度算法相結(jié)合的方法來解決制造資源領域本體概念相似度計算問題，在保證相似度計算結(jié)果準確的前提下，簡化計算過程，提高計算效率，并通過實例驗證其有效性。最后開發(fā)了基于OWL格式的，半自動化的制造資源領域本體整合工具。
　　研究了制造資源重構(gòu)算法，分析了虛擬制造單元構(gòu)建過程的優(yōu)化目標以及約束條件，構(gòu)建其數(shù)學模型。研究了合作型多目標優(yōu)化協(xié)同進化算法，在此算法的子種群進化過程中加入災變算子，從