智能制造管理 課件 第十一章 面向智能工廠動態(tài)生產(chǎn)的實時優(yōu)化運行技術(shù)

第十一章面向智能工廠動態(tài)生產(chǎn)的實時優(yōu)化運行技術(shù)1動態(tài)生產(chǎn)多目標(biāo)/多任務(wù)實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制2設(shè)備實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制一體化技術(shù)與工具軟件3研究設(shè)備實時優(yōu)化與車間實時調(diào)控的智能聯(lián)動方法動態(tài)生產(chǎn)多目標(biāo)/多任務(wù)實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制1.復(fù)雜的時序關(guān)系多任務(wù)分解的原則：子任務(wù)可執(zhí)行性達(dá)標(biāo)；分解任務(wù)要有確切的實現(xiàn)目標(biāo)，且具有獨立性；分解任務(wù)的粒度要適宜；分解任務(wù)一定要使共性與個性的彼此間獨立。2.制造企業(yè)在空間上的異構(gòu)任務(wù)分配包括Agent的責(zé)任、任務(wù)分解和對求解問題的資源分配等，任務(wù)分配技術(shù)可以分為兩種：集中式和分布式。Agent的協(xié)作理論主要有以下三種：共同意圖、共享計劃、計劃團隊的活動。常見的Agent通信策略概括起來主要有黑板結(jié)構(gòu)方式、消息/對話通信。3.任務(wù)目標(biāo)要求的復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度特點多Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖設(shè)備實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制一體化技術(shù)與工具軟件1.設(shè)備遠(yuǎn)程訪問主要致力于設(shè)備遠(yuǎn)程共享，集成大量分布異構(gòu)設(shè)備，方便用戶使用。2.支持用戶協(xié)作的設(shè)備共享實現(xiàn)設(shè)備資源的對象化封裝，用戶通過操作物力設(shè)備對象進行協(xié)作。3.設(shè)備間協(xié)同利用建模工具實現(xiàn)設(shè)備協(xié)同流程的定義，通過協(xié)同機制實現(xiàn)設(shè)備間協(xié)同流程的自動化。11.2.1設(shè)備協(xié)同控制設(shè)備實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制一體化技術(shù)與工具軟件1.基于SOA的復(fù)雜設(shè)備協(xié)同服務(wù)平臺SOA中的一個服務(wù)通過服務(wù)發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和調(diào)用實現(xiàn)一個服務(wù)與分布在網(wǎng)絡(luò)中的終端應(yīng)用程序或其他服務(wù)進行交互，并且可以通過服務(wù)組合創(chuàng)造出復(fù)雜的服務(wù)模型，從而實現(xiàn)服務(wù)增值。2.服務(wù)構(gòu)建服務(wù)是SOA中最核心的抽象手段，業(yè)務(wù)被組建化為一系列粗粒度的業(yè)務(wù)服務(wù)和業(yè)務(wù)流程。業(yè)務(wù)服務(wù)相對獨立、自包含和可重用，由一個或多個分布的系統(tǒng)所實現(xiàn)，而業(yè)務(wù)流程由服務(wù)組裝而成。3.ESBESB（EnterpriseServiceBus）是SOA模式的一種具體實現(xiàn)技術(shù)，其主要功能是為服務(wù)通信提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、信息格式轉(zhuǎn)換和（智能）路由，解耦服務(wù)消費者和提供者。4.前端、協(xié)同工具前端是依據(jù)其業(yè)務(wù)邏輯調(diào)用必要的服務(wù)處理業(yè)務(wù)的服務(wù)消費者，它可以是基于任意語言的應(yīng)用程序。11.2.2復(fù)雜設(shè)備遠(yuǎn)程服務(wù)研究設(shè)備實時優(yōu)化與車間實時調(diào)控的智能聯(lián)動方法物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其中包括傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)等，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造企業(yè)中的應(yīng)用實現(xiàn)了車間互聯(lián)互通、車間需要監(jiān)控對象信息的實時自動采集，再結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從而建立了制造企業(yè)的智能網(wǎng)絡(luò)，對實時數(shù)據(jù)進行安全的傳輸和快速處理，并對制造過程數(shù)控設(shè)備、生產(chǎn)計劃、工藝流程、加工質(zhì)量等制造數(shù)據(jù)進行管理，為企業(yè)管理層對車間的制造過程的管理提供決策。11.3.1數(shù)字車間智能管理技術(shù)構(gòu)架研究設(shè)備實時優(yōu)化與車間實時調(diào)控的智能聯(lián)動方法制造過程數(shù)據(jù)采集與集成主要目標(biāo)是將車間層制造資源和產(chǎn)品質(zhì)量異構(gòu)信息實時傳輸給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或其他應(yīng)用系統(tǒng)，以提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而為企業(yè)管理層對車間管理提供決策支持，其本質(zhì)是將多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集聚融合，通過大數(shù)據(jù)處理、挖掘手段獲得有價值的信息以提供給其他應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)。11.3.2制造過程數(shù)據(jù)采集方式與集成數(shù)據(jù)采集方式根據(jù)接口不同可以分為兩類：物理接口采集和軟件接口采集，對于物理接口按硬件設(shè)備接口的異構(gòu)分類，軟件接口根據(jù)不同軟件系統(tǒng)進行接口設(shè)計。針對制造過程主要采集數(shù)據(jù)有人員信息、數(shù)控設(shè)備信息、零件信息、環(huán)境信息、產(chǎn)品質(zhì)量信息等。按其性質(zhì)不同，采用不同的方法，數(shù)據(jù)采集方式有如下三類：數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)采集、自動識別技術(shù)采集、人工錄入。研究設(shè)備實時優(yōu)化與車間實時調(diào)控的智能聯(lián)動方法數(shù)字車間數(shù)據(jù)管理模型：對于制造過程采集的數(shù)據(jù)有三個特點：數(shù)據(jù)量龐大性、多源異構(gòu)性。通過智能設(shè)備、自動識別技術(shù)和通信技術(shù)實現(xiàn)車間制造過程人員信息、生產(chǎn)計劃信息、數(shù)控設(shè)備信息、產(chǎn)品質(zhì)量信息等數(shù)據(jù)的實時感知，并能夠與其他管理系統(tǒng)共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同應(yīng)用，面向數(shù)字車間制造過程數(shù)據(jù)的特點和協(xié)同應(yīng)用，建立數(shù)字車間制造過程數(shù)據(jù)管理模型。11.3.3數(shù)字車間數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用規(guī)范制造過程數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)劃：隨著制造業(yè)信息化的不斷發(fā)展