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《智能物联制造系统与决策》教学课件—第3章 物联制造系统智能控制体系构架

实时制造信息 规则库
传感器信息 实时数据
传感网配置 可靠性知识
3.物联制造系统智能控制工作逻辑
物联制造系统
物联制造系统通过应用物联网技术,实现制造信息的感知和制造资 源的互联,进而通过智能控制实现生产质量、效率的提升以及生产物流 的协同优化。
— 通过物联技术、信息技术和计算智能技术实现对底层制造资源的智 能化建模
感知事件
映射关系
信 息
多源数据关系定义


信息整合规则
信息增值处理
制造信息共享标准
ISA 95 Schema B2MML Schema <…….>
对 象 传感器信息注册 感 知
异构传感器群 管理器
传感网 监控
传感器数据获取 功能封装服务
数据获取服务调用
Web
服务
数据交换标准
数据服 务中心
企业资源信息 制造知识库
4.物联制造系统智能控制的关键技术
③ 制造服务主动发现与配置技术
制造服务主动发现与配置是智能制造系统资源利用最优化的有效解决途径
— 结合智能化加工设备信息化模型,建立由制造任务驱动的潜在制 造服务集的主动发现机制
— 潜在制造服务集的优化配置模型构建 — 潜在制造服务集的优化配置模型求解
4.物联制造系统智能控制的关键技术
化。
4.物联制造系统智能控制的关键技术
物料配送状 态实时信息
触发全局再 调度策略
制造资源优 化配置结果
调度结果 触发设备端局 部优化策略 捕获不同传感 器采集的数据
制造系统运行过程协同优化技术 制造系统性能异常分析技术 物料配送任务动态分配技术
加工任务动态调度技术 制造服务主动发现与配置技术
制造资源智能化建模技术
实时制造信息
实时 多源 制造信 息感知 技术
设备端实时制 造状态信息
捕获不同传感 器采集的数据
4.物联制造系统智能控制的关键技术
① 实时多源制造信息感知方法
多源制造信息的实时感知是制造资源建模与生产过程动态优化的基础
— 对异构传感设备的选型和配置,实现多源制造信息的采集 — 对异构传感器群的集中管理,便于多源制造信息的传输 — 对采集的原始数据进行初级加工,形成可被系统理解的制造信息
2.物联制造系统智能控制参考体系构架


制造资源实时监控

务制造过程监控/协同源自生产任务动态调度A
D
EH
K
B
E
H
I
L
C
F
G
J
M
物料优化配送
加工质量实时监控诊断
与其他系统集成
智 能
制造活动智能导航 智能物料精准配送 制造系统自组织配置 制造系统分析诊断

A
C
EG

B
D
FH
智 能
制造服务状态感知


传感网络模型
④ 加工任务动态调度技术
基于Multi-Agent的动态调度是实现生产过程主动感知与动态优化的核心
— 加工任务动态调度Agent设计 — 加工任务多Agent系统的通信与交互 — 加工任务动态的算法设计
4.物联制造系统智能控制的关键技术
⑤ 物料配送任务动态分配技术
生产物料的智能化高效配送是制造活动能够按计划执行的必要保障
智能制造系统与决策
第3章 物联制造系统智能控制体系构架
提纲
1 物联制造系统智能控制的需求分析 2 物联制造系统智能控制参考体系构架 3 物联制造系统智能控制工作逻辑
4 物联制造系统智能控制的关键技术
1.物联制造系统智能控制的需求分析
制造业
制造业是国民经济的物质基础和支柱产业,是衡量国家综合和国力和 竞争力的重要标志。随着物联网技术在制造领域的应用,制造企业的制 造过程已由传统的“黑箱”模式向“三维空间加时间的多维度、透明化 泛在感知”模式发展。
— 企业生产计划和管理:ERP、MRPⅡ、DNC、数控加工单元等自动化技术
— 传感器、信息技术、移动计算、传感网络、射频识别(RFID)、微电子等技 术
— 物联制造系统智能控制的需求包括:
① 制造数据采集和分析;② 制造资源智能化建模;③ 制造系统动态优化;
④ 制造资源物理信息空间融合;
⑤ 制造过程和制造装备智能化等。
4.物联制造系统智能控制的关键技术
② 制造资源智能化建模技术
具有可相互感知的加工资源是基于物联技术的制造执行系统的重要特征
— 建立不同制造资源与相应的传感器群的关联关系,使其能主动感 知其周围制造环境的变化
— 定义制造服务状态与感知事件间的映射关系,从而使制造资源具 有一定的理解能力
— 建立基于实时信息的应用服务,使相应的制造资源具有一定的逻 辑行为能力和决策能力
— 物料配送任务动态分配策略设计 — 物料配送任务动态分配模型设计 — 基于博弈论的物料配送任务动态分配求解方法
4.物联制造系统智能控制的关键技术
⑥ 制造系统性能异常分析技术
精确的生产过程性能感知与分析是智能制造系统高效平顺运行的关键
— 生产过程实时关键性能与各相关制造资源间的动态聚合、时序、 关联关系建立
— 加工资源的优化配置 — 采用智能算法对各待加工任务(工序级)进行排产 — 物料配送任务全程的动态监控与精准配送 — 汇总并分析车间制造执行系统的主要性能,实时、精确地了解制造
系统的生产状况和对产生异常的原因进行快速溯源 — 处理生产异常 — 再制造系统进行动态的调整物流的配送,实现生产与物流的协同优
— 基于决策树、规则库、组合运算、数据挖掘等方法实现多源制造 信息的增值
— 面向不同层级的生产管理者,提供制造系统实时性能分析与异常 精准溯源
谢谢观看!!!
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