《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
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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
物联制造系统智能控制的关键技术加工任务动态调度技术实时多源制造信息感知技术制造资源智能化建模技术制造服务主动发现与配置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制造系统运行过程协同优化技术实时制造信息捕获不同传感器采集的数据设备端实时制造状态信息捕获不同传感器采集的数据触发设备端局部优化策略调度结果制造资源优化配置结果触发全局再调度策略物料配送状态实时信息实时多源制造信息感知方法4
— 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
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
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。
— 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
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
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。
《智能物联制造系统与决策》教学课件—第5章 底层制造资源的智能化建模
3.设备端制造活动智能导航的应用服务
工序间协同服务
工序间协作生产信息服务是用于及时获取与本装配站当前装配工 序相关联的上下游工序所在的装配站的实时信息，进而为任务队列 的局部优化调整提供协作服务。
3.设备端制造活动智能导航的应用服务
任务队列优化服务
4.智能决策方法在底层制造资源智能化建模中的设计与应用
Petri网模型
4.智能决策方法在底层制造资源智能化建模中的设计与应用 面向工序协同的智能决策方案
为了使工作站能够透明共享
生产信息，每个工作站有表达 和存储自身信息的数据库。还 具有接受上下游信息的数据缓 存模块I上和I下用于实时监控来 自约束环节的信息。
在实际生产过程中，系统根 据 以 Petri 网 为 主 的 需 求 订 单 确 定上下游工序，并利用信息配 置服务，动态建立约束中各元 素的会话关系。该工作站通过 建立的接口请求上下游的实时 信息作为输入，并结合四项输 出信息来优化任务队列，减少 系统的拥堵和等待时间。
minF=min(∑w’Ej+∑w”Tj) 约束： cj -cj-1 ≥ pj
（cj - ci ≥ pj)∨(ci - cj≥ pj)
4.智能决策方法在底层制造资源智能化建模中的设计与应用 任务队列优化决策算法
— 2）决策服务，在信息感知基础上，进一步设计了装配操作引 导服务、工序间协作生产信息服务和任务队列实时优化服务
基于上述分析，设计了由装配站的实时信息感知、实时操作引导、 工序间协作生产和任务队列优化四部分构成的体系构架。
2.实时信息驱动的装配活动智能导航服务的体系架构
体系架构
2.实时信息驱动的装配活动智能导航服务的体系架构
4.智能决策方法在底层制造资源智能化建模中的设计与应用
智能决策课件
*
智能制造技术导论
第三章 智能制造之智能决策
*
智能制造技术导论
二、 智能决策的技术特征
数据驱动技术
第三章 智能制造之智能决策
人机交互技术
决策支持技术
知识推理技术
*
智能制造技术导论
第三章 智能制造之智能决策
1. 数据驱动技术
• 数据库系统是智能决策支持系统重要的组成部分，是信息存储、处理的基础。数据库技 术的发展主要经历了层次模型、网状模型以及关系模型数据库三个发展阶段。
*
智能制造技术导论
第三章 智能制造之智能决策
2.决策支持技术
• 决策支持技术主要用来解决非结构化、半结构化问题，以区别于处理结构化问题的信息 系统。
• 决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非 结构化决策的计算机应用系统。
• 可分为三类：结构化决策，非结构化决策和半结构化决策。
*
智能制造技术导论
第三章 智能制造之智能决策
3. 知识推理技术
• 知识推理是指在计算机或智能系统中，模拟人类的智能推理方式，依据推理控制策略 ，利用形式化的知识进行机器思维和求解问题的过程。
• 智能系统的知识推理过程是通过推理机来完成的，所谓推理机就是智能系统中用来实 现推理的程序。
• 智能系统的知识推理包括两个基本问题：一是推理方法；二是推理的控制策略
2024/7/23
《智能制造技术导论》微课系列 —— 智能决策
第三章 智能制造之智能决策
智能决策
定义 技术特征
数据驱动技术 决策支持技术 知识推理技术 人机交互技术
*
智能制造技术导论
第三章 智能制造之智能决策
智能制造概论课件 第三章 智能制造系统
二、智能制造核心技术CPS • CPS及体系结构
2） CPS系统结构
13
Date: 2022/4/3
Page: 13
二、智能制造核心技术CPS • CPS及体系结构
3）CPS的物理组件
14
Date: 2022/4/3
Page: 14
二、智能制造核心技术CPS
• CPS及体系结构
4） CPS的特征 ①信息世界与物理世界的交互协同、深度集成； ②系统体系结构具有开放性、动态性和多维度的异构性； ③存在时间、空间方面的约束，在时空层次上具备高度的复杂性； ④自主适应物理环境的动态变化，具备适应、重配置的能力； ⑤信息世界与物理世界间存在反馈闭环控制，实现智能控制和提供 高质量的服务； ⑥具有实时性、可靠性和安全性方面的要求。
17
Date: 2022/4/3
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三、智能制造三个范式 • 网络化制造
1）在产品方面：充分了解用户产品需求，并使企业从以 产品为中心向以用户为中心转型。 2）在制造方面：优化配置社会资源，实现全产业链上企 业与企业之间的协同。 3）在服务方面：为用户提供个性化定制、远程运维等增 值服务，使企业从传统的生产型向生产服务型转型。
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一、智能制造系统特征及架构 • 系统特征
4） 自组织能力 智能制造系统中的各组成单元能够根据工作任务的需要， 可自行组成一种最佳组织结构和生产运行方式，因此其柔 性不仅表现在在结构形式上，也表现在运行方式上，所以 这种自组织带来的生产柔性也称为超柔性，对于快速变化 的市场及变化的制造要求有很强的适应性。
4
Date: 2022/4/3
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一、智能制造系统特征及架构 • 系统特征
智能制造技术课件
智能制造系统评价指标体系构建
设备自动化程度
评价制造设备的自动化水平，包括设备数控化率、自动化生产线应用 情况等。
信息化水平
评估企业在设计、生产、管理等环节的信息化应用程度，如CAD、 CAM、ERP等系统的应用情况。
生产效率与成本
分析智能制造系统对生产效率的提升以及成本的降低效果，包括劳动 生产率、设备综合效率、制造成本等指标。
基于经验的规划方法
借鉴成功的数字化工厂规划案例，结合企业自身情况， 进行规划。
生产线布局优化和设备选型
生产线布局优化
根据产品工艺流程和生产线平衡原则，对生产线进行合理布局， 提高生产效率。
设备选型
根据生产需求和设备性能，选择合适的设备类型和规格，确保 生产顺利进行。
案例分析：某企业数字化工厂实践
智能制造技术课件
目录
• 智能制造概述 • 智能制造关键技术 • 数字化工厂规划与建设 • 自动化生产线设计与实施 • 工业机器人应用与集成 • 智能制造系统评价与改进
01
智能制造概述
定义与发展历程
定义
智能制造是一种集成了先进制造技术、 信息技术和智能技术的制造模式，旨 在提高制造过程的灵活性、高效性和 智能化水平。
发展趋势 未来智能制造将更加注重数字化、网络化和智能化技术的融合应用，推动制造业向更高层次发展。同时， 智能制造也将更加注重绿色制造、个性化定制等新的发展方向。
02
智能制造关键技术
物联网技术在智能制造中应用
设备监控与数据采集
供应链协同
通过物联网技术，实现设备状态实时 监控、故障预警及远程维护，提高设 备运行效率。
人工智能与机器学习应用
智能感知与识别
通过人工智能技术实现生产现场 环境的智能感知和识别，提高生
智能制造系统控制技术(PPT 33页)
变量管理
提供变量表编辑、变量组编辑功能、IO变量、内存变量、HMI的临时 变量
画面开发 提供图片库、图形库、曲线库、表格等丰富部件
视频管理 提供视频控件，软件具有视频显示和管理功能
地理信息 提供地理信息和场地信息图形化导航
用户管理 提供现场用户的权限配置与依据权限页面操作或发布功能
实时数据 提供变量的实时数据的读取功能，提供外部访问服务
智能工厂当前的潜在应用
• 利用嵌入操作员工具和服务信息系 统的数字化控制系统，优化生产操 作和提高安全性 • 利用预防性维护、统计评价和度量 进行资产管理，提高工厂的可靠性 • 利用智能传感器检测异常，避免非 正常和灾难性事件 • 智能系统、能耗管理系统、外部智 能电网集成，进行实时能源优化
（4）开放的智能组件集成技术
➢ 以应用为目标，研发数据分析和处理软件； ➢ 建立知识库，实现对制造过程指导和优化； ➢ 提高整个制造过程和产品的智能化水平；
将专家经验转换 成智能应用组件 (iAPP），形成积 累和汇集专家经 验的平台软件
关键技术2）感知、控制和执行一体化开发平台
力得到较大提高
•4
智能制造内涵
制造智能：随着互联网、物联网、大数据、云制造等技术的发展，使制造装 备和过程与信息技术深度融合，制造具有概念、判断、推理以及自诊断、自 维护，自恢复等能力。 如：德国推出工业4.0、美国提出智能制造、日本提 出的“智能制造系统计划”等 。
关键技术1）监控管理开发平台
• 像生产汽车一样生产软件，像搭积木一样构建系统。 • 由用户自己开发所需要的软件，修改、维护和升级
业务使用统一模型描述。 业务系统按统一组件化 标准开发。
统一标准的组件可以 快速装配出适合业务 需要的系统。
《智能物联制造系统与决策》教学课件—第1章 物联制造系统概述
— 基于人工智能的制造系统
适应环境、任务、故障等因素的变化，对生产过程进行实时的调整 、重组、分布式管理及优化，以形成能够自治、独立解决问题的智能体
— 系统制造和协同管理
智能体间可以沟通、交互，实现信息共享，在自治基础上协商解决 复杂、动态的制造问题
谢谢观看！！！
研究院 — 2010年，RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域 — 2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，
2020年之后物体进入全智能化
2.物联制造系统的内涵和特征
物联网——发展迅速的信息化技术
物联网的定义
定义机构/学者 国际电信联盟（ITU）
美国麻省理工学院自动识别实验室(MIT Auto ID Center) 欧盟
2.物联制造系统的内涵和特征
物联制造的定义及内涵
物联网将信息技术融入到制造过程的各个阶段，可以极大地提高制造企 业的核心竞争力。一种新型的智能制造模式——制造物联（Internet of Manufacturing Things，IoMT）应运而生。 — 中国海洋大学的侯瑞春指出制造物联是物联技术与先进制造技术的
2.物联制造系统的内涵和特征
物联制造的定义及内涵
— 在传统制造系统中引入物联网技术，形成各类制造资源物物互联、 互感
— 采用实时多源制造信息驱动的优化管理技术 — 实现从生产订单下达至产品完成整个过程的制造执行过程的主动感
知、动态优化、生产过程在线监控 — 通过多源信息的增值和决策技术实现制造执行过程高效运作
智能制造系统与决策
第1章 物联制造系统概述
提纲
1 物联制造系统的研究对象 2 物联制造系统的内涵和特征 3 物联制造系统的发展趋势
1.物联制造系统的研究对象
适应环境、任务、故障等因素的变化，对生产过程进行实时的调整 、重组、分布式管理及优化，以形成能够自治、独立解决问题的智能体
— 系统制造和协同管理
智能体间可以沟通、交互，实现信息共享，在自治基础上协商解决 复杂、动态的制造问题
谢谢观看！！！
研究院 — 2010年，RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域 — 2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，
2020年之后物体进入全智能化
2.物联制造系统的内涵和特征
物联网——发展迅速的信息化技术
物联网的定义
定义机构/学者 国际电信联盟（ITU）
美国麻省理工学院自动识别实验室(MIT Auto ID Center) 欧盟
2.物联制造系统的内涵和特征
物联制造的定义及内涵
物联网将信息技术融入到制造过程的各个阶段，可以极大地提高制造企 业的核心竞争力。一种新型的智能制造模式——制造物联（Internet of Manufacturing Things，IoMT）应运而生。 — 中国海洋大学的侯瑞春指出制造物联是物联技术与先进制造技术的
2.物联制造系统的内涵和特征
物联制造的定义及内涵
— 在传统制造系统中引入物联网技术，形成各类制造资源物物互联、 互感
— 采用实时多源制造信息驱动的优化管理技术 — 实现从生产订单下达至产品完成整个过程的制造执行过程的主动感
知、动态优化、生产过程在线监控 — 通过多源信息的增值和决策技术实现制造执行过程高效运作
智能制造系统与决策
第1章 物联制造系统概述
提纲
1 物联制造系统的研究对象 2 物联制造系统的内涵和特征 3 物联制造系统的发展趋势
1.物联制造系统的研究对象
《智能制造导论》第三章智能制造装备与服务
人工智能技术
人工智能技术的定义
人工智能技术是智能制造装备中实现自主学习、自主决策和自主优 化的关键技术之一。
人工智能技术的应用场景
在智能制造中，人工智能技术可应用于故障诊断与预测、生产优化 与控制、智能调度与管理等多个方面。
人工智能技术的发展趋势
随着深度学习、机器学习等技术的不断发展，人工智能技术将实现 更高的智能化水平、更广泛的应用范围和更低的成本。
应用人工智能和机器学习技术，对生 产线进行智能优化和调整，提高生产 线的自适应能力和智能化水平。
定制化产品提供
个性化需求满足
智能制造装备能够根据不同的客户需求，提供个性化的产 品和服务，满足市场的多样化需求。
01
客户参与设计
通过客户参与设计的方式，使得产品的 设计更加符合客户需求和期望，提高产 品的满意度和竞争力。
整合产业链上下游资源，提供装 备研发、生产、销售、服务等全 方位支持。
02
工业互联网平台
03
共享服务平台
构建工业大数据平台，实现设备 连接、数据采集、远程监控等功 能，提升服务智能化水平。
打造共享制造服务平台，推动制 造资源的共享与协同，提高资源 利用效率。
服务标准制定
制定智能制造装备服务标准
明确服务范围、服务内容、服务质量等要求， 规范市场秩序。
国际合作加强技术交流
国际技术合作
国际标准对接
通过加强与国际先进企业的技术 合作，引进先进技术和管理经验， 推动我国智能制造装备的发展。
积极参与国际标准的制定和修订 工作，推动我国智能制造标准与 国际标准接轨，提高我国智能制 造装备的国际竞争力。
国际市场拓展
积极开拓国际市场，推动我国智 能制造装备的出口，提高我国智 能制造装备在国际市场上的知名 度和影响力。
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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
整
合
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
应
用
制造资源实时监控
服
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
方
A
C
EG
法
B
D
FH
智 能
制造服务状态感知
建
模
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！！！
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
整
合
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
应
用
制造资源实时监控
服
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
方
A
C
EG
法
B
D
FH
智 能
制造服务状态感知
建
模
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！！！