可重构制造.
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可重构制造系统控制结构和实现技术基础研究
究 中必 须首先解决 的关键 问题 。
ｌ ＲＭＳ 的 内涵
现有 各种 制造技 术 的共 同特点 是 都使用 固定 的硬件设备 ， 且其 软件结构 和控制算法 也是 不可 并 变的 。因此 ， 它们 都是 静态 的 ． 基本不 具备 可 重构 性。 以这些 技术形成 的各类制 造系统 主要存在着生 产效率与 柔性 间的矛盾 ， 很难适应 现代快 速变化 的
术 用这种结构 开发的系统大 多为定制 系统 ， 当系 统 的需求 发 生 变 化时 ， 种 系统 太 多 必须 重 新 开 这 发 。 当前 的 ｃ Ｍｓ Ｆ Ｉ 、 Ｍｓ太 多采用这 种结构 ， 是 这 目前 Ｆ ＭＳ和 ＣＩ ＭＳ在 推广 应 用 和进 一 步研 究 开 发遇到 的主要 问题之一 。另外一种协 同控制结 构 ， 在实现 方法 上 大 多采 用 面 向对 象 或代 理 （ ｅ ｔ Ａｇ ｎ ） 技术 来实 现 ， 然具 有 巨大 的灵 活性 和可 重组 性 ， 虽 但它仅适 用于需求变化大 、 有 足够 同构资 源的制 具
统 （ｅ ｏ ｆ ｕ ａ ｌ ｎ ｆｃ ｕ ｉｇｓ ｓｅ ， Ｓ） ｒｃ ｎ ｉ ｒ ｂ ｅｍａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｙ ｔｍ ＲＭ ｇ 。
向， ２ 是 ｌ世纪制造 业的核 心技术 之一 。 然而 ． 从理 论 和实 际应用 中分析 知道 ， 要解 决 可重 构制 造 系统 对 市场需 求 的适 应性 必须 首先 解 决系统的控制结构 问题 ， 即必须 解决可 重构制造 系 统的控 制结 构 及其实 现技术 才 能使 制 造系 统真 正 具有适应 性 。因此 ， Ｒ ］ 对 ＭＳ而言 ， 系统控 制结 其 构和实 现技术 （ｇ 系 统层实 现 和设 备层 实现 ） ｆ括 是
结 构 ． 实 现 方 法 上 采 用 自顶 向下 的 结 构 化 实 现 技 在
基于OPC的可重构制造单元控制系统设计
单元控 制结 构 ；建立 了可重 构制造单元控制系统 软件架构 ，并对ｏ ｃＥ Ｐ ０务器 、功 能组件、设 备控件 、单元开控制器等进 行了详细设计 ；最后 ，利用所开发的原型系统 ，构建了Ｆ Ｓ Ｍ 控制 系统 ，运行结果表明该系统运行可靠 ，并满足快速重构要求。 关键词 ： 可重构制造单元 ；Ｏ Ｃ； 组件 ；控制系统 Ｐ
务Ｉ 訇 化
基于Ｏ Ｃ Ｐ 的可重构制 造单元控制系统设计
Ｃｏｎｔ ｏＩｓ ｔ ｒ ｙｓ ｅｍ ｄｅｓｉ ｅｃｏｎ ｉ ｇｎ ｏｆ ｒ ｆｇｕｒ ａｂｌ ａｎｕｆ ｅｍ ａｃｔ ｉ ｇ ｃｅｌ ｂａｓ ｕｒ ｎ ｌ ｅｄ ＰＣ ｏｎ ０
李绍成 。朱典想’ 陈富林 ，
运 行 控 制 模 块 主 要 是 根 据 加 工 计 划 、／ Ｉ 路 Ｊ ，
务ｌ 匐 似
径 和 系统 的状 态 信 息 依 次 向工 作 站 组 件 或 设 备 接 口组 件 发 送 任 务 信 息 或 控 制命 令 ，并 通 过 设 备 接 口组 件 获 取 设 备 的 状 态 信 息 ，利 用 设 备 资 源 控件 显示设 备 的运行 状态 。
合 标 准 的 ＯＰ Ｃ服 务 器 规 范 ，具 有 如 下功 能 ：注册
和 注 销 ；工 具 包动 态库 的 初 始化 和 清 除 ；服 务 器
信 息设 置 ； Ｃ项 的创建 与删 除 ； Ｃ项 数 据 的更 ＯＰ ＯＰ 新； Ｐ Ｏ Ｃ服 务器 与客 户程 序 的数据 交 换等 。
２２ 功能组件详细设计 ． 功 能 组 件 包 括 工 作 站 组 件 和 设 备 接 口组 件 ，
要 有 可 重 构 的控 制 系统 ， 因此 ，对 可 重构 制 造 单
元控制 技术 进行研 究具 有较 好 的应用前 景 。
基于ATC和GA的可重构制造单元分级调度研究
关键 的问题是将众 多客户个性化的产品依据相似性归类 ， 依据
更新迭代乘子 ， 易出现振荡 ； 容 动态 规划算法 只能解决 离散型 的决策 问题 ， 而且对 于问题 的处 理没有 一个统一 的格式 ， 通用 性不强 ； 枚举法 可以较好 地解决 小规模调 度问题 ， 对于 大型调 度问题完全的枚举几乎不可能 ； 神经 网络等智能优化算法对于 小规模调度有着很好的优 化效果 ， 随着 车间规模 的增大 ， 智能 算法常常容易 陷于局部最小解 ， 也有着一定 的局 限性 。 本文根据可重构制造系 统制造单元 以零件族 为单位 进行 生产 的特点 ， 出一种基 于 Ａ Ｃ和 Ｇ 提 Ｔ Ａ的分级调度算 法 ， 利用 Ａ Ｃ具有分解 目标 的特 点和 Ｇ 的全 局搜索 能力来解 决 可重 Ｔ Ａ 构系统的分级调度 问题 ， 调度过程既实现 了单元 间的调度时间
・
４６ ４ ８・
计 算 机 应 用 研 究
第２ ８卷
间周围环境 约束 ， 通过移动设备 形成 新的制造单 元 ； 逻辑重构
单元是面向特定的加 工任务迅速重构 出虚拟 制造单元 ， 制造单
元不 受 空 间 的影 响 ， 了新 的任 务 后 可 以重 新形 成 新 的 制 有
造单元。
ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｔ ｅ ｉｉｎ ｍａ ｉ ｇ， ｒｔ ｎ ｕ ｅ ｈ ｗ ｒｔｒ ｅ ｐ ｉ ｌ ｈ ｎ ｔ ｋ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｉｔ ｐ ｅ ｙ ｒａ ｄ ｉ ｎ ｌ ｅ ｌ ｅ ｎ ｎ ａｈｄ ｃｓ － ｋｎ ｆ ｓ ｅ ｓｒｄｔｅｌ ｅ ｇ ｔ ｔ ｏ ｉ ｏ ａ ｏ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｅ ｈ ｅ ｕｔ ｎ ｏｕ ｐ ｒｌ ｅ ｎ ｆ ａ ａｉ ｄ ｃ ａ ｎｉ ｒ ｚ ｔ ｅ ｗ ｏｅ ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ ｔ ｅ ｍｏ ｔ ｕ ｅ ｉｒｔ ｒ ｕ ｈ ｌ ｙ ｒ ｏ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ Ｆ ｎ ｌ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｓ ｏ ｓｔ ｅ ａ ｇ ｒ ｈ ｃ ｎ ｄ ｓｒ ｕ ｅ ｈ ｈ ｌ ｃ ｅ ｕ ｉ ｏ ｂ ｓ ｓ ｐ ｒ ｈ ｏ ｇ ａ ｅ ｓ ｆ ｔ ｎ ｏ ｏ ｍｉａｉ ． ｉ ａｌ ｎ ｅ ａ ｌ ｈ ｗ ｈ ｌｏ ｉ ｍ ａ ｉ ｉ ｔ ｏ ｙ， ｔ ｔｂ
更新迭代乘子 ， 易出现振荡 ； 容 动态 规划算法 只能解决 离散型 的决策 问题 ， 而且对 于问题 的处 理没有 一个统一 的格式 ， 通用 性不强 ； 枚举法 可以较好 地解决 小规模调 度问题 ， 对于 大型调 度问题完全的枚举几乎不可能 ； 神经 网络等智能优化算法对于 小规模调度有着很好的优 化效果 ， 随着 车间规模 的增大 ， 智能 算法常常容易 陷于局部最小解 ， 也有着一定 的局 限性 。 本文根据可重构制造系 统制造单元 以零件族 为单位 进行 生产 的特点 ， 出一种基 于 Ａ Ｃ和 Ｇ 提 Ｔ Ａ的分级调度算 法 ， 利用 Ａ Ｃ具有分解 目标 的特 点和 Ｇ 的全 局搜索 能力来解 决 可重 Ｔ Ａ 构系统的分级调度 问题 ， 调度过程既实现 了单元 间的调度时间
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计 算 机 应 用 研 究
第２ ８卷
间周围环境 约束 ， 通过移动设备 形成 新的制造单 元 ； 逻辑重构
单元是面向特定的加 工任务迅速重构 出虚拟 制造单元 ， 制造单
元不 受 空 间 的影 响 ， 了新 的任 务 后 可 以重 新形 成 新 的 制 有
造单元。
ｉ ｇ ａ ｄ ｐ ｔ ｅ ｉｉｎ ｍａ ｉ ｇ， ｒｔ ｎ ｕ ｅ ｈ ｗ ｒｔｒ ｅ ｐ ｉ ｌ ｈ ｎ ｔ ｋ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｉｔ ｐ ｅ ｙ ｒａ ｄ ｉ ｎ ｌ ｅ ｌ ｅ ｎ ｎ ａｈｄ ｃｓ － ｋｎ ｆ ｓ ｅ ｓｒｄｔｅｌ ｅ ｇ ｔ ｔ ｏ ｉ ｏ ａ ｏ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｅ ｈ ｅ ｕｔ ｎ ｏｕ ｐ ｒｌ ｅ ｎ ｆ ａ ａｉ ｄ ｃ ａ ｎｉ ｒ ｚ ｔ ｅ ｗ ｏｅ ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ ｔ ｅ ｍｏ ｔ ｕ ｅ ｉｒｔ ｒ ｕ ｈ ｌ ｙ ｒ ｏ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ Ｆ ｎ ｌ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｓ ｏ ｓｔ ｅ ａ ｇ ｒ ｈ ｃ ｎ ｄ ｓｒ ｕ ｅ ｈ ｈ ｌ ｃ ｅ ｕ ｉ ｏ ｂ ｓ ｓ ｐ ｒ ｈ ｏ ｇ ａ ｅ ｓ ｆ ｔ ｎ ｏ ｏ ｍｉａｉ ． ｉ ａｌ ｎ ｅ ａ ｌ ｈ ｗ ｈ ｌｏ ｉ ｍ ａ ｉ ｉ ｔ ｏ ｙ， ｔ ｔｂ
【国家自然科学基金】_可重构制造_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
科研热词 可重构制造系统 可重构机床 预防维护 重构方法 重构 配置规划 逻辑控制器 运动学 设计 耦合 经济生产批量 组合设备 系统建模和分析 粒计算 生产调度 生产能力 模块化机器人 模块 指数积 扩展性 工艺方案 小修 商空间理论 可靠性 可重构工艺规划 可重构制造 半导体制造 制造系统 公理化设计 rms
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
2011年 科研热词 推荐指数 可重构制造系统 4 配置规划 2 模块 2 图文法 2 可重构机床 2 重构 1 遗传算法 1 通用产生函数法 1 过滤 1 输运 1 软件构件 1 负极片 1 访问控制 1 设施布置 1 计算机辅助工艺规划 1 自动导引车 1 自动化生产线 1 聚焦 1 粒子操纵 1 离散车间:制造执行系统 1 汽车发动机 1 框架表示 1 构件检索 1 机床 1 数学模型 1 敏捷供应链 1 布局设计 1 富集 1 多态系统可靠性 1 多工序加工系统 1 基于角色的访问控制 1 图重写 1 可重构物流信息系统 1 可重构工艺规划 1 可重构 1 变邻域 1 制造执行系统 1 公理化设计 1 光诱导介电泳 1
推荐指数 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
基于本体语义的复杂产品可重构制造服务协同建模研究
摘 要 ：针对制造服务协 同中 业务 流程多变 、制造资源异构的特点 ，提 出了可重构制造服务协 同模式及 其建模 方法 。首先 ，阐述 了可重构制 造服务协 同的特点 ，提出 了可重构制造 服务协 同层次及 服务 模式 ，其次 ，研 究了基 于本体 的可重构制造 服务协 同资源建 模方法和 语义描述机制 ，建 立 了面 向汽 车配件供应 链的复 杂产品 制造服务协 同服务平 台 ，实践 表明该平 台可有效提 升可
何 焱 ，马 军 ，白卫星 ，谢 欢
ＨＥ Ｙ ａ ｌ ｎ ’ ， ＭＡ Ｊ ｕ ｎ ，Ｂ ＡＩ Ｗｅ ｉ ． ｘ ｉ ｎ ｇ ，ＸＩ Ｅ Ｈｕ ａ ｎ
（ １ ． 河南城建 学院 计算机科学 与工程系 ，郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ２ ；２ 。 郑州轻工业学院 机 电工程学院 ，郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ２ ）
有 共 同点 又 有 很 大 的 区 别 ， 相 比 有 以下 区 别 ，详
关 键 是 在 服 务 的 驱动 下 形 成 动 态 的 资 源 共 享 和 应
用 。现 有 的研 究 以 固 定 的 资 源 和 既 定 解 决 方 案 为 客 户 提 供 服 务 ， 已经 不 能 满 足 客 户 需 求 。 如何 在
基于Ｏ ＷＬ 的 实现 方 法 ，利用 面 向服务 架 构 建立 复 杂产 品制 造 服 务 协 同平 台 ，最 后 以汽 车 零部 件 制
现 代 制 造 服 务 的 关 键 是 要 满 足 客 户 多样 化 和 个 性 化 的 体 验 需 求 ，但 仅 凭 企 业 有 限 的 内部 资 源 已 难 以满 足 ，必 须 集 中发 展 核 心 竞 争 力 ，将 非 核 心 业 务 外 包 ，在 外 部 优 势 资 源 的帮 助 下 完成 制 造 服 务 。在 此 背 景 下 ，企 业 利 用 各 自的优 势 来 提 升 产 品 服 务 附 加 值 ，形 成 围绕 整 个 产 业 链 的制 造 服 务协 同增 值 网络 。 饶 运 清 等 应用 分 布 式人 工 智 能 中 的 多Ａ ｇ ｅ ｎ ｔ 技
面向敏捷化可重构制造系统的产品分类方法
整， 这样不仅费时 、 费料而且往往不够精确稳定 。确定 Ｈ型钢矫 度并实现定量化 ，将为实际生产 中工艺规程的制定和工艺参数
学院学报 ，９ ６ ２ （ ） ９ ２ １９ ，０ １： ￣ ３ １
贲 Ｈ型钢变辊距矫直 的研究［． 山大学学报 ，９９，３ ４ ： Ｊ燕 】 １９ ２ （ ） 前初始形态对矫直工艺参数的影响规律 、对矫直质量的影响程 ３ 宏艳．
３ ０ ７ ７ －３ ２
维普资讯
第 ４期
Ｎ￣－ ， ｉ ｍ等 ：面向敏捷 化 可重 构制造 系统 的产 品分 类方 法
— ７ ． ．１９—
驱动 ， 品划分是否科学 、 产 合理 ， 直接决定了 Ｒ ＭＳ的运行效 率和 ２２产 品族 功 能模 块 树 ． 成本 ， 因而产品分类研究成为热点。 产品族功能模块树反映了产品族 内各个产品和各功 能模块 目前关于产品分类的研 究大多集 中于产品设计方面 ，由于 的构成关 系。 通过对产品族功能模块树进行分析 ， 可从 中找出模 没有考虑设计 的制造一体化 ，难 以在产品全生命周期 内得 出满 块化 产品族 的若干关键特征属性 。 如图 １ 所示 ， 为某产品族功能 意结果。文献口 全生命周期探讨了产品分类策 略， 未论及 产 模块树示意 图。 从 Ｉ 但 品同制造 系统的匹配问题 。有学者从单元化制造 的角度进行 了 产品族 制造单 元规划 ， 获得 了产 品族零部 件及 工艺聚集［ 一定 ３ １ ， 程度上完善 了产品族 分类 。 这里提出面 向敏捷化可重构 制造系统 的产 品划 分方法 ， 从 构建模块化产品属性关联矩 阵人手 ，得到反映产品全 生命周期 内的产品间相似值 ， 以此作为制造系统重构 时的参考 。
的优化提供科学根据 。 （） ３ 矫直过程中残余应力 的形成及控制机理的研究。 （） ４ 矫直过程有 限元仿真技术的研究 。
制造系统可重构控制技术研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｇｉ ｙ， ｈ ｃ ｎ ｇ ｒｎ ｏ ｔ ｌａ ｈ ｔ ｂ ｌｙ ｏ ｃ ｎ ｉｕｒ ｂｅ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｉｇ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ａ ｌ ｔ ｅ Ｒｅ ｏ ｆ ｕ ｉｇ ｃ ｓ ｗｅ ｌ ｓ ｔ ｅ ｓ ａ ｉｔ ｆ ｉ ｔ ｉ ａｓ ｉ Ｒｅ Ｏ ｆ ｇ ａ Ｉ ｎ ｆ ｃｕｒ ｎ
重构 后的稳 定性 与重 构成本 ，在很 大程 度上 取 决于 其 控制 系统 的可 重构 性 。因此 ，可重 构制造 系统 的 控制 系统 的 可重构性 研究 已经 成为可 重构 制造 系统 可重构 性研 究亟待 解 决的关 键技 术 。
图 １ 控 制 系统 结 构 控 制 系 统 Fra bibliotek０ 引言
近 十 几年来 ， 国对可 重构 制造 系统 （ ＭＳ 的 各 Ｒ ） 各种关 键性 技 术进行 了大 量研 究 ，包 括加 工设 备 与 加工 工具 的可重 构性 、车 间布 局 的可重 构性 、业务
过程 可重构 性 、产 品 的可重 构性 等【 ］ 个制 造 系 １ 。一
制 器 、控 制 网络 、监控 平 台 ３部分组 成 ，如 图 １ 所
制造系统控制系统的可重构技术框架。
关键词 ：可重构 ；控制技术 ；可重构制造系统 中图分类号： Ｐ２３ Ｈ ６ Ｔ ７；Ｔ １ ６ 文献标 识码：Ｂ 文章编号 ： ０ — １４ ２ ０ ）１ ０ ３ ４ １ ９ ０ （ ０ ７ １ —０ ２—０ ０ ３
Ｓｔ ｄ ｈ ｅ ｏｎ ｉ ｒ ｂｌ ｏｎ ｒ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆ ａ ｕ ａ ｔ ｉ ｇ ｓ ｓ ｅ ｕ ｙ ｏｎｔ ｅ ｒ ｃ ｆ ｇｕ ａ ｅ ｃ ｔｏｌ ｃ ｏ ｏ ｙ ｏ ｎ ｆ ｃ ｕｒｎ ｙ ｔ ｍ ｔ ｍ Ｗ ＡＮＧ ａ － ｏ ｇ － Ｚ Ｘｉｏ ｙ ｎ ’ ， ＡＮＧ ｅ ｇ ｎ ’ ＣＨＥＮ Ｆ －ｎ 一 Ｔｉ－ ａ ｇ ， ｕｌ ’ ｉ
重构 后的稳 定性 与重 构成本 ，在很 大程 度上 取 决于 其 控制 系统 的可 重构 性 。因此 ，可重 构制造 系统 的 控制 系统 的 可重构性 研究 已经 成为可 重构 制造 系统 可重构 性研 究亟待 解 决的关 键技 术 。
图 １ 控 制 系统 结 构 控 制 系 统 Fra bibliotek０ 引言
近 十 几年来 ， 国对可 重构 制造 系统 （ ＭＳ 的 各 Ｒ ） 各种关 键性 技 术进行 了大 量研 究 ，包 括加 工设 备 与 加工 工具 的可重 构性 、车 间布 局 的可重 构性 、业务
过程 可重构 性 、产 品 的可重 构性 等【 ］ 个制 造 系 １ 。一
制 器 、控 制 网络 、监控 平 台 ３部分组 成 ，如 图 １ 所
制造系统控制系统的可重构技术框架。
关键词 ：可重构 ；控制技术 ；可重构制造系统 中图分类号： Ｐ２３ Ｈ ６ Ｔ ７；Ｔ １ ６ 文献标 识码：Ｂ 文章编号 ： ０ — １４ ２ ０ ）１ ０ ３ ４ １ ９ ０ （ ０ ７ １ —０ ２—０ ０ ３
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制造系统可重构性评价指标及关键支持技术
关键 词 重构 ； 可 模块化 ； 构件 ； 源摸型 软 资
中 图分类 号 ： ＴＨ１ ２ ６
文献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ １ ２ ５ （ ０ ２ ０ — ０ ０ 一 Ｏ １０ — ２７ ２０ ）３ Ｏ ８ ３
Ａ ｂ ｔａ ｔ Ｉ ｔ ｉ ｐ ｐｅ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｈ ｓ ａ ｒ， ｄｅ ｅ ｏ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ａ ｄ ｒ — ｎｔ ｎ ｅ ｓ ａｒ ｈ ｏｆＲＭ Ｓ ｗ ｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｅ ． Ｉ ｓ ｅ ａ ｕ ｔｎ ａ ｅ ｃ ｒ ｒ ｓ ｎｔ ｄ ｔ ｖ ｌ ａ ｉ ｇ ｔ ｒ
关键 支 持技 术 。
实现 制 造 系统 可 重 构 的 关 键 支持 技 术 即 模 块 化 的 硬 件 和 基 于软 构 件 的 信 ． 台 以及 过 程 诊 断 技 术 。 平
ｌ 可 重 构 性 评 价 指 标
制 造 系 统 重 构 主 要 有 ３个 目 的 ， 调 整 制 造 系 即 统 的 功 能 、 量 和 技 术 。 此 ， 据 重 构 的 目 的 ， 造 产 因 根 制 系统 重 构 可 以分 为 以下 ３ 类 型 ： 种 ａ 功 能 重 构 。 调 整 生 产 线 的 制 造 功 能 以 适 应 新 ． 的产 品和新 的生 产工艺 。 ｂ 产 量 重 构 。调 整 生 产 线 以 适 应 新 的 产 量 。 ．
Ｃ ＨＥ ｎ ， Ｕ Ｚ ｎ ｊ ｎ ＧＵ ａ ｇ Ｎ Ｍｅ ｇ Ｘ ｏ ｇ— ｕ — Ｏ Ｇ ｎ
（ ｏｎｇ ｎｇ Ｕ ｎ ｖ ｒ ｉｙ， ｏｎｇ ｎｇ ４ ００４ Ｃｈｉ Ｃｈ ｑｉ ｉ ｅ ｓｔ Ｃｈ ｑｉ ０ ４一 ｎａ）
摘要 ： 阐述 了 可 重 构 割 造 系 统 的 发 展 和 研 究 现 状 ， 出 了制 造 系统 可 重 构 的 评 价 指 标 ， 入 讨 论 了 提 深
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可重构制造系统和柔性制造系统的区别
可重构制造系统(RMS)和柔性制造系统(FMS)的 目标是不同的。FMS瞄准的是各种生产零件的增加 ，RMS瞄准的是对市场和用户需求的响应速度的提 高。RMS也是柔性的。它不同于FMS的柔性，是有限 的、更快的响应和更高生产率的柔性。 RMS和FMS的设计方式和实现途径也是不同的。 FMS的设计者利用已知的CNC机器的性能，围绕它们 设计系统。系统设计专注于确定的生产线和被加工 的零件。RMS是围绕零件家族进行设计的，是专用 机器和柔性制造的组合，是快速大规模、在制造过 程中可变换的系统，所以RMS比FMS有更高的生产率 。可以说，RMS是介于低生产率但高柔性的柔性系 统(FMS)和超高生产率但零柔性的专用生产线之间 ，实现了最优的成本效应的系统。可重构机器填补 了高生产率但零柔性的专用机器和全柔性的机器。 他们具体区别如表一所示
可重构制造的发展史
发达国家从20世纪90年代中期开展了相关可重构制造的研究。 1996年，美国密执安(Michigan)大学工程研究中心(ERC)在美国国 家科学基金会(NSF)和25家公司资助下开展了有关RaMS 的研究 。 1997年，Y.Koren教授等首次正式提出RMS 的概念。 1998年，美国国家研究委员会(NRC)在《2020年制造挑战的设想 》的报告中明确地将RMS列入6大挑战与10大关键技术中，而且 RMS名列10大关键技术之首。 我国对敏捷和网络制造模式下的快速重构以及支持可重构性的制造 执行系统(MES)的研究较多，而对底层加工系统的可重构问题的 研究并不多。从1997年起，我国在国家自然科学基金和“十五 ”863计划基金资助下，对RMS 的理论及方法进行了研究，取得 了一定研究成果。一些学者将合弄(Holon)的概念应用于RMS中 ，理论研究已取得一定进展。总之，目前对RMS 还没有形成完整 清晰的理论体系。
可重构制造
主讲:吴斌 队员：余远文、朱耀祥、谢志斌 虞春杰、姚震
什么是可重构制造？
可重构制造系统是指能够通过对制造系统 结构及其组成单元进行快速重组或更新，及时 调整制造系统的功能和生产能力，以迅速响应 市场变化及其他需求的一种制造系统。其核心 技术是系统的可重构性，即利用对制造设备及 其模块或组件的重排、更替、剪裁、嵌套和革 新等手段对系统进行重新组态、更新过程、变 换功能或改变系统的输出(产品与产量)。
柔性”。
可重构制造的特点
4 可扩展能力
利用重新排列现有的制造系统，可以很容易的改 变生产能力。或者用可重构工作站改变生产能力 。
5 可变换能力
很容易变换现有系统、机器和控制的功能(例如： 改变主轴的物理位置)以适应新产品的要求。
可重构制造的特点
6 可诊断能力
自动读取系统检测和诊断产品缺陷的数据．并具 有分析产生这些缺陷的根本原因以及快速纠正错 误操作的能力。
可重构制造装备在实际中的应用
提下，工业加工件的品种日益的区域多样化，同时加工数量 也在相应的减少。对于这样的加工件多变，加工数量不多的 情况下，分别制作相应的专用的夹具显然是非常浪费和加大 制作成本，降低企业竞争力的。可重构夹具变是解决对于不 同几何外形的零件的夹具统一的问题。如图1、图2、图3中 的夹具。其中磁流变可重构夹具利用磁流变可液来控制可重 构单元的夹紧与放松。磁流变（ MR 液）是一种变相智能流 体, 里面有很多微米和纳米大小的铁粒子悬浮在液体中。 该 材料在正常情况下是液体，加了磁场后变成半固体。
可重构制造装备的必要性与优势
自18 世纪中叶工业革命以来，实作为现夹具、模 具等制造装备的单套多用一直是研究人员和企业共同 孜孜以求的目标。随着资源的日益枯竭，实施绿色制 造日益重要。可重构制造装备企业实施绿色制造的关 键技术和方法之一，越来越得到科研人员和企业的重 视。夹具和模具在用来在加工过程中夹紧和成型工件 ，对于工件的加工质量至关重要；目前工厂对于复杂 的零件的加工，基本上使用“１对１”专用夹具或模 具，这对于传统的大批量生产还不是大问题；而现代 的制造业正在向小批量、个性化和多品种发展，“１ 对１”专用夹具和模具已极其低效，也导致工具的费 用极其昂贵；由于由于可重构制造装备的柔性，可以 大量减少工具的费用，因而深受欢迎，尤其受具有高 附加值行业的欢迎．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图1：磁流变夹具
图2：实心球夹具
图3：镙针矩阵夹具
可重构制造装备在实际中的应用
2可重构模具
在可重构模具装备领域，研究时间最长和成果最为丰硕的研究团队有 三个，他们分别是： 美国麻省理工大学的David Hardt 教授与团队；中国吉林大学李明哲教 授与团队以及英国诺丁汉大学Nabil Gindy 教授与团队。其中，麻省理 工大学和吉林大学致力于可重构板金模的研究，诺丁汉大学致力于可 重构真空成型模的研究。
可重构制造系统和柔性制造系统的区别
表一
可重构制造装备在实际中的应用
可重构制造装备凭借其突出的柔性、应用的 经济学和高效率，在航空、医疗、建筑、交通以 及能源等领域有着潜在的广泛应用。 现有的几种可重构制造装备包括：可重构夹 具、可重构模具（可重构钣金模、可重构真空成 型模）等。 1可重构夹具 在当今日常工业生产加工中，夹具的使用已 经非常普遍。但是对于相对复杂的工件的加工， 平时通用普通的台式虎口钳与三抓卡盘就有点不 适用了，必须针对工件特殊的加工要求以及几何 外形设计专用的夹具。在当今工业飞速发展的前
可重构机器人
可重构制造的特点
1 可模块化
根据机器的操作功能把机器划分为能够量化
的单元。这些单元可在变化着的生产计划之间操
作和控制。
可重构机器模块
可重构主轴模块
可重构制造的特点
2 可集成化
快速集成模块的能力和精确的由一系列机构、 信息、和控制形成的接口。
3 用户定制化
相对于通常的柔性的概念，系统，机器设计的 柔性是围绕产品家族进行的。因此也被称为“用户
本次课程结束，谢谢参与！
——你理解了吗？