可重構(gòu)制造系統(tǒng)

可重構(gòu)制造（RM）

ReconfigurabilitymanufacturingRM的發(fā)展RM的原理案例1、RM的發(fā)展19161977199120世紀(jì)90年代汽車(chē)制造商在發(fā)動(dòng)機(jī)中采用模塊元件日本開(kāi)始研制柔性加工單元（FMC)，明確引進(jìn)了“模塊結(jié)構(gòu)”的新概念。福特提出了模塊化轎車(chē)概念產(chǎn)品品種、批量的不斷更新；客戶個(gè)性化的生產(chǎn)要求；市場(chǎng)的快速變化；新技術(shù)的不斷更新和變化；各種政策、法規(guī)的不斷變化；制造系統(tǒng)研制周期長(zhǎng)一成為制造系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸路在何方

系統(tǒng)研制周期的縮短可通過(guò)對(duì)其模塊化的構(gòu)件設(shè)計(jì)和對(duì)已有制造系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1996年美國(guó)密執(zhí)安大學(xué)工程研究中心在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和25家公司資助下開(kāi)展了有關(guān)可重構(gòu)制造系統(tǒng)（RMS)的研究1997年首次正式提出RMS的概念。

1998年美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)在《2020年制造挑戰(zhàn)的設(shè)想》的報(bào)告中明確將RMS列入6大挑戰(zhàn)和10大關(guān)鍵技術(shù)中，而且RMS名列10大關(guān)鍵技術(shù)之首。

1997年我國(guó)在國(guó)家自然科學(xué)基金和“十五”863計(jì)劃基金資助下，對(duì)RMS的理論及方法進(jìn)行了研究3.4.2RM的原理1.重構(gòu)的概念2.制造系統(tǒng)的可重構(gòu)性3.RMS的定義與特性4.RMS的組成與類型5.RMS的支撐技術(shù)2、RM的原理重構(gòu)的概念系統(tǒng)重構(gòu)重構(gòu)重組系統(tǒng)構(gòu)形系統(tǒng)構(gòu)形是指系統(tǒng)在給定條件下得一個(gè)確定的物理形態(tài)或抽象概念模式系統(tǒng)重構(gòu)也稱為重組或重配置，是系統(tǒng)從一種構(gòu)形向另一種構(gòu)形的轉(zhuǎn)移。重構(gòu)≠重組系統(tǒng)構(gòu)形：是指系統(tǒng)在給定條件下的一個(gè)確定的物理形態(tài)或抽象概念模式。任何系統(tǒng)都呈現(xiàn)一個(gè)臨時(shí)性固定狀態(tài)，即表現(xiàn)出一種構(gòu)形。構(gòu)形是系統(tǒng)進(jìn)化軌跡上的一個(gè)突變點(diǎn)。構(gòu)形包括由其所有構(gòu)件組成的整體集合、構(gòu)件的屬性和構(gòu)件間的空間、時(shí)間、功能和邏輯關(guān)系等內(nèi)容。系統(tǒng)重構(gòu)（Reconfiguration）：也稱為重組或重配置，是系統(tǒng)從一種構(gòu)形向另一種構(gòu)形的轉(zhuǎn)移。它是系統(tǒng)生存和發(fā)展的基本手段。能夠進(jìn)行構(gòu)形變化的系統(tǒng)稱為可重構(gòu)系統(tǒng)，而系統(tǒng)進(jìn)行可重構(gòu)的能力稱為可重構(gòu)性（Reconfigurability）。重構(gòu)與重組

嚴(yán)格地說(shuō)，“重構(gòu)”的內(nèi)涵比“重組”寬泛一些。重構(gòu)指重新構(gòu)造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及重新組合系統(tǒng)的功能，可能需要從系統(tǒng)外引入新的構(gòu)件，或從系統(tǒng)中移出已有構(gòu)件，或用一個(gè)構(gòu)件替換另一個(gè)構(gòu)件（物理重構(gòu)），或保持己有系統(tǒng)構(gòu)件不變而改變生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃（邏輯重構(gòu)）；重組指重新組合，一般僅在系統(tǒng)原有構(gòu)件的基礎(chǔ)上進(jìn)行，不必從系統(tǒng)外引入新的構(gòu)件。另外，把“重構(gòu)”稱為“重組”時(shí)，相應(yīng)地應(yīng)將相關(guān)概念如“構(gòu)形”、“構(gòu)件”分別稱為“組態(tài)”、“組元”。制造系統(tǒng)的可重構(gòu)性制造系統(tǒng)的可重構(gòu)性是指一種可以按照規(guī)劃和設(shè)計(jì)規(guī)定的變化，利用子系統(tǒng)、模塊或構(gòu)件的重拍、更替、剪裁、和革新等手段對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新構(gòu)形、更新過(guò)程、變換功能或改變系統(tǒng)的輸出量以快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。RMS的定義與特性定義一可重構(gòu)制造系統(tǒng)是一種能按市場(chǎng)需求變化和系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的規(guī)定，以重排、重新利用和更新系統(tǒng)或子系統(tǒng)組態(tài)的方式，實(shí)現(xiàn)低的重組成本，短的系統(tǒng)研制周期和斜升時(shí)間，高的質(zhì)量和投資效益，快速調(diào)整制造過(guò)程、制造功能和制造生產(chǎn)能力的可變制造系統(tǒng)可重構(gòu)制造系統(tǒng)是一種為響應(yīng)市場(chǎng)或客戶需求的突然變化，快速調(diào)整在一個(gè)零件族內(nèi)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)功能，在最初就設(shè)計(jì)稱為可快速改變結(jié)構(gòu)由硬件與軟件的構(gòu)件組成的制造系統(tǒng)可重構(gòu)制造系統(tǒng)是一種對(duì)環(huán)境變化具有快速響應(yīng)能力的，可重新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)形的，滿足系統(tǒng)決策屬性要求的制造系統(tǒng)定義三定義二RMS的定義狹義的RMS：對(duì)單元級(jí)制造系統(tǒng)，如加工作業(yè)層，RMS是一種由可重構(gòu)設(shè)備及調(diào)度控制軟件等構(gòu)成的可重構(gòu)加工系統(tǒng)，相應(yīng)的可重構(gòu)物流系統(tǒng)和可重構(gòu)控制系統(tǒng)組成的制造系統(tǒng)

廣義的RMS包括兩級(jí)，其一是其一是對(duì)企業(yè)級(jí)制造系統(tǒng)，即企業(yè)層，RMS是一種包含企業(yè)組織、產(chǎn)品、過(guò)程和加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、控制系統(tǒng)重構(gòu)等多個(gè)方面的可變制造系統(tǒng)。其二是對(duì)全球制造系統(tǒng)，即企業(yè)外層，RMS是一種基于計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)絡(luò)和敏捷制造的快速響應(yīng)制造系統(tǒng)，又稱快速重構(gòu)制造系統(tǒng)RMS的組成和類型1、單元級(jí)RMS

它是完成物性任務(wù)轉(zhuǎn)換的具有可重構(gòu)性的執(zhí)行系統(tǒng)，其加工設(shè)備在工件、刀具和控制三個(gè)方面均與其他子系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的接口——加工設(shè)備間通過(guò)控制系統(tǒng)作用下的物流系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)它與加工系統(tǒng)的構(gòu)形、運(yùn)行等直接相關(guān)，主要用于建立加工設(shè)備間的聯(lián)系，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一直處于可進(jìn)行隨機(jī)調(diào)度的工作狀態(tài)，而且其工作狀態(tài)可隨時(shí)被調(diào)整用于快速響應(yīng)各種變化，及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，以保證加工系統(tǒng)中不同加工設(shè)備間、加工系統(tǒng)與物流系統(tǒng)間的自動(dòng)協(xié)調(diào)工作可重構(gòu)加工系統(tǒng)可重構(gòu)物流系統(tǒng)可重構(gòu)控制系統(tǒng)

可重構(gòu)制造系統(tǒng)（RMS）圖3-12單元級(jí)RMS結(jié)構(gòu)和組成可重構(gòu)加工系統(tǒng)可重構(gòu)加工設(shè)備普通加工設(shè)備輔助設(shè)備檢測(cè)設(shè)備清洗設(shè)備可重構(gòu)物流系統(tǒng)儲(chǔ)存系統(tǒng)輸送系統(tǒng)操作系統(tǒng)工件流刀具流配套流可重構(gòu)控制系統(tǒng)過(guò)程控制過(guò)程調(diào)度過(guò)程監(jiān)控毛坯產(chǎn)品2.企業(yè)級(jí)RMS企業(yè)級(jí)RMS企業(yè)級(jí)RMS組織結(jié)構(gòu)加工系統(tǒng)業(yè)務(wù)過(guò)程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造戰(zhàn)略1、制造戰(zhàn)略ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.制造戰(zhàn)略動(dòng)態(tài)重構(gòu)：指系統(tǒng)系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)，存在由擾動(dòng)引起的輕微混沌狀態(tài)靜態(tài)重構(gòu)：系統(tǒng)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)階段運(yùn)行后進(jìn)行重構(gòu)，而在每個(gè)運(yùn)行階段保持系統(tǒng)構(gòu)形不變。2、組織結(jié)構(gòu)：允許企業(yè)以最恰當(dāng)?shù)姆绞浇M織和管理生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，快速和經(jīng)濟(jì)的向客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)3、業(yè)務(wù)過(guò)程：針對(duì)制造過(guò)程的可變性，對(duì)制造系統(tǒng)業(yè)務(wù)的過(guò)程的功能性活動(dòng)及由相關(guān)活動(dòng)組成的有機(jī)序列進(jìn)行分析、分類、整理和重構(gòu)，動(dòng)態(tài)改變由系統(tǒng)設(shè)備布局、作業(yè)計(jì)劃等確定的人員、加工設(shè)備等的操作時(shí)序及物流路徑，構(gòu)造定義明確的具有針對(duì)性的業(yè)務(wù)過(guò)程4、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)產(chǎn)品重構(gòu)是指在設(shè)計(jì)初期由用戶需求變化、材料節(jié)約和環(huán)境保護(hù)等因素驅(qū)使而進(jìn)行的涉及產(chǎn)品全生命周期的重構(gòu)。b.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段盡可能利用現(xiàn)有的零部件設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)階段按多種構(gòu)形設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和管理產(chǎn)品

c.采用面向環(huán)境的設(shè)計(jì)技術(shù)，考慮產(chǎn)品再利用和環(huán)境保護(hù)等因素，減少生態(tài)影響，對(duì)舊零件進(jìn)行回收利用。

產(chǎn)品可重構(gòu)性包含三層意義：

加工系統(tǒng)主要指產(chǎn)品加工與裝配設(shè)備的重構(gòu)。

按重構(gòu)的加工系統(tǒng)層次分類：①系統(tǒng)級(jí)的快速重構(gòu)。包括生產(chǎn)線、物流系統(tǒng)或者制造單元的生產(chǎn)能力、制造過(guò)程和功能的快速重構(gòu)；②設(shè)備級(jí)的快速重構(gòu)。包含組成制造系統(tǒng)的各種設(shè)備的快速重構(gòu)；③部件級(jí)的快速重構(gòu)。包含各種功能部件、組件與工具、其他刀具與輔助系統(tǒng)的快速重構(gòu)。加工系統(tǒng)18企業(yè)級(jí)RMS如圖3-13所示。這些組成部分源于制造系統(tǒng)的層次性，也表明它的可重構(gòu)性具有層次性。圖3-13企業(yè)級(jí)可重構(gòu)制造系統(tǒng)的組成信息集成技術(shù)平臺(tái)

組織結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)過(guò)程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)加工系統(tǒng)制造戰(zhàn)略

信息平臺(tái)重構(gòu)是指為實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的可重構(gòu)性，構(gòu)建具有可重構(gòu)性的由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、硬件平臺(tái)和應(yīng)用軟件等構(gòu)成信息集成框架，實(shí)現(xiàn)各種模塊的“即插即用”。

按軟硬件分為：①硬件系統(tǒng)及其構(gòu)件的快速重構(gòu)；②軟件系統(tǒng)及其構(gòu)件的快速重構(gòu)。制造系統(tǒng)中信息平臺(tái)的可重構(gòu)性，是由應(yīng)用軟件、集成框架（中間件）和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三方面的可重構(gòu)性組成。信息集成技術(shù)平臺(tái)203、案例

阿里巴巴既有的組織架構(gòu)仍然是金字塔式的公司科層制。目前阿里巴巴集團(tuán)分為淘寶、一淘、天貓、聚劃算、阿里國(guó)際業(yè)務(wù)、阿里小企業(yè)業(yè)務(wù)和阿里云七大事業(yè)群，以及支付寶、阿里金融兩家獨(dú)立子公司。

邵曉鋒承認(rèn)，淘寶和天貓的交易總額正在快速增長(zhǎng)，但是賣(mài)家數(shù)量卻到了一個(gè)緩慢增長(zhǎng)的階段。固有的生態(tài)系統(tǒng)如果無(wú)法長(zhǎng)出新的物種，對(duì)阿里來(lái)說(shuō)就是致命的。要想獲得足夠龐大的數(shù)據(jù)，阿里巴巴擁有的業(yè)務(wù)越豐富越好，“七劍”顯然已不能滿足需求。分拆“七劍”成為必然。