液力变矩器柔性装配制造系统的结构及其调度机制.ppt

机电工程学院sust液力变矩器柔性装配制造系统的结构及其调度机制 答辩人： 专 业：机械电子工程 学 号： 导 师： xxxx教授 机电工程学院sust选题的目的意义选题依据研究现状研究内容技术难点及解决办法54321研究方法及技术路线完成论文所具备的条件预期结果及创新点工作进展安排9876主要内容：机电工程学院sust1选题的目的和意义1.1柔性装配制造系统 在制造系统中装配工作是产品制造全生命周期中最重要的、耗费大量精力和时间的步骤之一刚性制造系统柔性制造系统柔性装配制造系统可重构性 可重构制造系统是一种能按市场需求的变化，在设计的基础上以重排(重新组态)、变形、重复利用和更新元素或子系统的方式，实现以低成本、短时间、高质量和高效益快速调整制造功能和生产能力的可变制造系统，可以有效的弥补DMS和FMS的缺点机电工程学院sust1选题的目的和意义1.2液力变矩器装配线 陕西航天动力高科技股份有限公司是我国汽车液力变矩器领域的知名企业，具有一定的产品研发能力n图1 液力变矩器装配图n图图2 液力变变矩器装配线线 航天动力公司以生产冲压型液力变矩器为主，现有的装配车间由总装线和泵轮、涡轮、导轮和罩轮分装线组成。

虽然在冲窝、冲槽、插片、点膏、钎焊和检测等工序采用了数控化设备，但是物料输送还主要是以人工为主，车间整体自动化水平还不高，特别是缺乏对生产过程的实时监控管理，车信息化水平亟待提高机电工程学院sust2研究现状 1国外研究现状 对于柔性装配线的研究，美国、日本、德国等制造大国研究较早，并且无论理论研究和生产技术都走在世界前列在柔性装配线的系统设计、可重构性、以及调度机理都进行了研究 例如：波音公司、空中客车公司等以及前苏联的一些飞机工厂都有自己的 FAS 在运行空中客车公司 EINSWARDN 工厂的柔性壁板装配系统少占用生产面积 8000 平方米（约减少 50%），并大量节约了后继机型的工装投资，提高了空中客车系列飞机在国际市场上的竞争力机电工程学院sust2研究现状2 国内研究现状（1）清华大学罗振璧教授等人于2000年提出了可重构制造系统的定义；（2）浙江大学的楼洪梁建立了可重构制造系统各生产周期成本模型、重构成本模型与全生产周期成本模型,并提出了可重构制造系统的设计方法n 机电工程学院sust2 国内研究现状参考：梁福军，宁汝新. 可重构制造系统理论研究，机械工程学报. 2003, 39 (6): 36-43图3 RMS理论体系（3）北京理工大学梁福军提出RMS理论体系机电工程学院sust2研究现状（4）南京理工大学的袁红兵博士和李小宁教授，总结了多代理制造系统设计所涉及的系统体系结构、交互机制和协议、协调机制、多代理规划策略等基本问题，为合弄制造及其控制系统的规划设计和运行控制提供了设计方法参考。

5）合肥工业大学的李军鹏赵韩，针对目前多品种、变批量的装配生产线装配过程控制系统柔性的不足，提出基于holon的可重构控制模型，并且根据PROSA参考体系结构构建装配车间装配过程的holon控制静态结构模型和信息交互模型2 国内研究现状机电工程学院sust 柔性装配柔性装配制造系统制造系统BBC CAA 可重构装配线内部功能分散、逻辑关系复杂、多目标、多约束等特点，现在研究理论体系并不完善 装配制造系统的调度问题的研究目前出现许多新的优化算法，但是每个优化算法都有其优缺点，针对液力变矩器装配线的调度很少有深入研究基于holon与柔性装配线和优化调度方面的研究日渐成为一个研究趋势2研究现状3 研究特点和不足机电工程学院sust 技术依据 柔性装配制造系统理论、可重构制造系统理论、holon制造系统理论、MES理论、遗传算法、启发式算法、模块化设计理论 3选题依据3.1 理论技术依据理论依据 基本软件绘图技术、利用Ptri网建模调度仿真技术、结构分析技术nMES：制造执行系统n Petri网是一种网络理论,是具有严密数学基础的系统建模技术和描述语言它既具有图形建模的直观性,又具有严密的数学理论作为系统分析的基础,在制造领域中主要用于系统建模、仿真、作业调度、实时控制和故障诊断等方面。

n holon（合弄）：是制造系统中用于转换、运输、储存或处理信息和物理对象的自治的、协作的模块机电工程学院sust3选题依据3.2 前期工作研究依据（1）课题组其他人员对液力变矩器装配线的平衡仿真等方面应经做了部分研究；（2）对柔性装配制造系统理论以及可重构制造系统理论、holon制造系统理论进行学习并对与其研究相关的文献进行下载阅读学习3）对利用Ptri网、遗传算法、启发式算法对装配线的调度方法进行了学习机电工程学院sust4研究内容 研究柔性装配制造系统的结构体系，holon 交互信息模型与通信协议规范 1 研究装配制造系统的静态调度策略和动态策略及其实现2机电工程学院sust5技术难点及解决办法 首先：对柔性装配制造系统理论、可重构制造系统理论、holon制造系统理论的深入学习，研究柔性装配系统的需求； 其次：根据结构分析法和holon技术对柔性装配线进行模块化划分与分析； 再次：在此基础上从可重构的角度建立基于holon的柔性装配制造系统的体系结构构架5.1 基于Holon的柔性装配制造系统的体系结构构架机电工程学院sust5技术难点及解决办法 首先：在MES理论思想的指导思想下对动态控制和静态控制调度进行学习，对液力变矩器柔性生产线的生产调度系统进行需求分析； 其次：将holon技术与生产调度结合，利用Ptri网和遗传算法进行全局性的静态调度策略分布式动态调度策略相互结合的研究与实现。

5.2 柔性装配车间MES的调度机制机电工程学院sust6研究方法及技术路线6.1 研究方法： 本论文采取了理论和实践相结合的方法，运用可重构理论，holon技术，结构分析法，以及数学算法等方法来研究 对于装配系统的调度部分，先研究液力变矩器装配线的调度后利用Ptri网模型和遗传算法实现全局静态调度策略和动态调度策略的实现 利用结构分析法和holon技术，从可重构的角度对装配线进行模块化划分 研究每一个模块自身的功能以及模块与模块之间的信息交互，在此基础上构建柔性装配制造系统的体系结构机电工程学院sust6研究方法及技术路线6.2 技术路线：图4 技术路线图机电工程学院sust7预期结果及创新点 1、完成柔性装配制造系统统的机构及其调调度机构研究2、公开发发表学术论术论 文23篇；3、条件成熟时时申请实请实 用新型专专利1-2项项；4、完成学位论论文预期结果：机电工程学院sust 从可重构的角度构建基于holon的柔性装配制造系统的体系结构创新点 将MES与holon技术相结合，实现全局静态调度策略和动态调度策略7 预期结果及创新点机电工程学院sust8完成论文所具备的条件已具备的条件：n（1）课题组其他成员对液力变矩器装配线已有一定研究；n（2）掌握基本的可重构制造系统理论、holon制造系统理论。

不具备的条件：n（1）对柔性装配制造系统的控制结构体系了解不足；n（2）对柔性装配系统建模进行调度策略实现的方法掌握不足；n（3）对Ptri网建模、遗传算法、启发式算法了解不足n 机电工程学院sust9工作进展（1）2014年08月2014年10月 收集资料，了解可重构制造系统理论、holon制造系统理论2）2014年11月2015年02月 从可重构的角度初步构建基于holon的柔性装配制造系统的基本结构体系3）2015年03月2015年06月 完成holon交互信息模型和通信协议规范4）2015年07月2015年12月 完成基于holon的柔性制造装配的静态调度策略和动态调度策略以及系统仿真，发表学术论文5）2016年01月2016年03月 整理研究成果，编写毕业论文机电工程学院sust。