分布式、网络化制造资源库初步设计755210607

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1、分布式、网络化制造资源库初步设计一.可重构制造资源优化配置平台子系统体系结构本子系统的体系结构如上图所示，主要由三个模块组成：物理制造单元库的构建模块,逻辑制造单元的设计模块，制造资源优化模块。图1可重构制造资源优化配置平台子系统体系结构各个模块分工不同，但乂相互联系。物理制造单元库的构建模块主要完成物理制造单元的构建和物理设备库的构建，正确合理的描述物理制造单元和物理设备资源，是系统的棊础部分；逻辑制造单元设计模块主要完成物理设备在逻辑上的重构工作，使物理设备按需求重新配置构成一个新的逻辑制造单元;制造资源优

2、化配置模块主要是建立所冇的面向工艺的逻辑制造单元与物理制造单元的静态映射关系，实现制造资源的合理利用，满足复杂多变的生产加工任务需要。逻辑制造单元设计模块在物理制造单元库中提取设备，构造逻辑制造单元；物理制造单元库向制造资源优化配置模块提供优化所需的一些信息；逻辑制造单元模块向制造资源优化配置模块输入多条逻辑制造单元。木子系统可以单独使用，具有输出和输入接口（详见接口描述部分）。本子系统的输入接口：來H基于知识的网络化协同工艺规划系统的工艺路线（含虚拟设备），到达逻辑制造单元设计模块供逻辑制造单元的设计；來自可

3、视化制造过程管理与监控系统的任务计划，到达制造资源优化配置模块作为优化约束条件。本子系统的输出接口：向可视化制造过程管理与监控系统输出状态反馈，主要是任务资源的落实情况；向集成化数控制造与仿真系统和制造执行系统以物理设备表的形式输出一条逻辑制造单元。二.可重构制造资源优化配置平台子系统各模块实现方案1.物理制造单元库构建模块的实现方案1.1物理制造单元信息模型本研究主要采用面向对彖的方法研究物理制造单元的描述，建立物理制造单元的信息模型，从而建立制造资源库。物理制造单元的信息模型应该包括4个方面：物理制造单元的

4、管理信息、物理制造单元的制造能力、物理制造单元的状态和物理制造的单元的专用工装。1）物理制造单元的管理信息是指制造单元的员工信息、位置信息、成本信息、生产计划进度；2）物理制造单元的制造能力是指生产时制造单元可完成的工艺及制造能力，主要包括生产周期信息、尺寸生产能力、加工精度、可以加工的典型零件、可以完成的典型T艺特征：3）物理制造的单元的状态反映制造单元的运行状况和负荷状况；4）物理制造的单元的专用工装反映制造单元所必须的刀具、夹具、量具等。图2物理制造单元信息模型1.2设备资源信息模型设备资源是资源库中的最

5、低层次的资源，物理制造单元山物理设备的组合构成，而且逻辑制造单元是物理设备在逻辑上的重构。因此，对设备资源的合理科学的描述非常关键，应该描述出能够为逻辑制造单元的产生冇川的设备属性。同样，采丿IJ面向对彖的方法來研究物理设备的描述，建立设备资源信息模型，设备资源信息模型应该包括以下四方面的信息：设备资源的管理信息、设备资源的制造能力、设备资源的状态、设备专用工装。1)设备的管理信息包括设备资源的设备编号、名称、型号、主轴转速、电机功率、设备重量、外形尺寸、使用年限、月折I口、成本信息、位置信息、生产厂商、额定使

6、用时间、人修时I'可、操作规程、注意事项；2)设备的制造能力主要包括加工的最大工件、加工总径、加工长度、刀架行程、工作粘度、形状加工能力、加工工艺能力；3)设备的状态反映设备的运行状况和负荷状况(如空闲状态、装载状态、加工状态、拆卸状态等,以及各白状态之间的切换)。4)设备专用工装反映制造单元所必须的刀具、夹具、量具等。HOtfri畑§拌讎tmiiHUil«HIHKiOI0楸撕珑力mmmol图3设备资源信息模型1・3切削机床的分类由于物理制造单元是由不同类型的设备组成，所以要对物理设备进行分类，根据设备的功能进

7、行分类。金属切削机床0车床一普通车床,单轴及多轴自动车床，专用车床—数控车床，卧式车削中心,立式车削中心一立式车床0¥堂床一卧式锋床，立式¥堂床0拉床0切断机0钻床一钻削和攻丝机床，深孔钻床，单轴及多轴钻床0火焰切割机床，包括等离子弧线切削机0磨床0激光加工机床一激光切割机,激光附件及激光器0加工中心一卧式加工中心,立式加工中心，立卧两用加工中心。铳床一床身式桥式龙门铳床，升降台式铳床，仿形铳床0刨床0带锯床圆锯床弓锯床。牛头刨床』插床锻压机械专用机床检查，测量和试验设备机床元部件，附件及工装和工位器具

8、1.4实现方案物理制造单元库构建模块的结构如下图所示:制造资源构建工具单元1设备类别1物理设备物理设备物理设备物理设备设备类别2物理设备物理设备物理设备设备类别3物理设备物理设备物理设备■■■■■■■■■物理制造单元库构建模块/物理制造单元库网络接口区域行业制造资源网图4车间级物理制造单元库构建模块的结构该模块主要由构建工具、物理制造单元库、网络接口组成。构建工具实现物理制造单元库的构