智能制造管理 課件 第十一章 面向智能工廠動(dòng)態(tài)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)

第十一章面向智能工廠動(dòng)態(tài)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)1動(dòng)態(tài)生產(chǎn)多目標(biāo)/多任務(wù)實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行與協(xié)同控制2設(shè)備實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)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(shí)時(shí)優(yōu)化與車間實(shí)時(shí)調(diào)控的智能聯(lián)動(dòng)方法動(dòng)態(tài)生產(chǎn)多目標(biāo)/多任務(wù)實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行與協(xié)同控制1.復(fù)雜的時(shí)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(shí)現(xiàn)目標(biāo)，且具有獨(dú)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(gè)性的彼此間獨(dú)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(duì)求解問(wèn)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(jì)劃、計(jì)劃團(tuán)隊(duì)的活動(dòng)。常見(jiàn)的Agent通信策略概括起來(lái)主要有黑板結(jié)構(gòu)方式、消息/對(duì)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(diǎn)多Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖設(shè)備實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)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(wèn)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(shí)現(xiàn)設(shè)備資源的對(duì)象化封裝，用戶通過(guò)操作物力設(shè)備對(duì)象進(jìn)行協(xié)作。3.設(shè)備間協(xié)同利用建模工具實(shí)現(xiàn)設(shè)備協(xié)同流程的定義，通過(guò)協(xié)同機(jī)制實(shí)現(xiàn)設(shè)備間協(xié)同流程的自動(dòng)化。11.2.1設(shè)備協(xié)同控制設(shè)備實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)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(tái)SOA中的一個(gè)服務(wù)通過(guò)服務(wù)發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和調(diào)用實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(jìn)行交互，并且可以通過(guò)服務(wù)組合創(chuàng)造出復(fù)雜的服務(wù)模型，從而實(shí)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(duì)獨(dú)立、自包含和可重用，由一個(gè)或多個(gè)分布的系統(tǒng)所實(shí)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(shí)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(fèi)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(fèi)者，它可以是基于任意語(yǔ)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(shí)時(shí)優(yōu)化與車間實(shí)時(shí)調(diào)控的智能聯(lián)動(dòng)方法物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其中包括傳感器技術(shù)、射頻識(shí)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(shí)現(xiàn)了車間互聯(lián)互通、車間需要監(jiān)控對(duì)象信息的實(shí)時(shí)自動(dòng)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(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全的傳輸和快速處理，并對(duì)制造過(guò)程數(shù)控設(shè)備、生產(chǎn)計(jì)劃、工藝流程、加工質(zhì)量等制造數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，為企業(yè)管理層對(duì)車間的制造過(guò)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(shí)時(shí)優(yōu)化與車間實(shí)時(shí)調(diào)控的智能聯(lián)動(dòng)方法制造過(guò)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(shí)時(shí)傳輸給數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(guò)大數(shù)據(jù)處理、挖掘手段獲得有價(jià)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(guò)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(duì)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(jìn)行接口設(shè)計(jì)。針對(duì)制造過(guò)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(dòng)識(shí)別技術(shù)采集、人工錄入。研究設(shè)備實(shí)時(shí)優(yōu)化與車間實(shí)時(shí)調(diào)控的智能聯(lián)動(dòng)方法數(shù)字車間數(shù)據(jù)管理模型：對(duì)于制造過(guò)程采集的數(shù)據(jù)有三個(gè)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量龐大性、多源異構(gòu)性。通過(guò)智能設(shè)備、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)車間制造過(guò)程人員信息、生產(chǎn)計(jì)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(shí)時(shí)感知，并能夠與其他管理系統(tǒng)共享，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同應(yīng)用，面向數(shù)字車間制造過(guò)程數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和協(xié)同應(yīng)用，建立數(shù)字車間制造過(guò)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(guò)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