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申请/专利权人：广东工业大学

摘要：本发明公开了一种产线配置与控制快速变型方法，包括基于CMN网络初始化当前产线配置图、定制化重写系统变更机制、结合当前配置图以及变更机制，生成目标产线配置图的子模型、在当前子模型构成的解空间中寻找最优的可用设备按照加工顺序形成的序列关系、建立关联有控制输出和传感器信号的配置图的子模型、合并建立的配置图的子模型得到目标配置图、通过对当前配置图以及目标配置图进行图计算，生成系统的重构控制器、最后通过重构控制器完成系统的重构过程。本发明通过CMN网络，利用产线生产率和变型经济效益的上下层评估方式进行产线资源配置的性能双层评估，并通过与自动化图推理的控制变型流程结合，实现支持产线资源配置与控制快速变型。

主权项：1.一种产线配置与控制快速变型方法，其特征在于，包括：S1、基于CMN网络初始化当前产线配置图Ci＝Pi，Ai，Mi，Ei；其中，当前产品Pi＝Vi，Bi引用一组零件节点PtNs和物料清单BOM的关系；表示一系列的活动节点AtNs，AtNs定义为产品制造中实现指定尺寸、形状和定位误差或指定零件特征的基础单元，被公式化成其中的元素分别表示标识、活动名、机加工时间、活动流的深度、属于的部分以及完成活动流需要的资源；表示系统的设备节点，其中设备节点由模块及其流程类型、静态属性、动作脚本、控制方案以及通信接口依次组成；代表不同节点之间的关系；两个PtNs之间是成员关系，一系列的零件节点装配在一起形成产品；两个AtNs之间的关系有两种基础形式称作：顺序关联以及并行关联；每一个Ai中的元素均被连接到Pi中的一个零件并且Ri的每一台机械均被分配给Ai中的活动；S2、计算当前产品Pi和目标产品Pj之间的不同点，定制化重写系统变更机制Nj；S3、结合当前配置图Ci＝Pi，Ai，Mi，Ei以及变更机制Nj，生成目标产线配置图的子模型，该子模型包含可用设备按照加工顺序形成的序列关系，即目标产线的设备布局；S4、在当前子模型构成的解空间中寻找最优的可用设备按照加工顺序形成的序列关系；S5、结合最优的可用设备按照加工顺序形成的序列关系，建立关联有控制输出和传感器信号的配置图的子模型；S6、合并步骤S5中建立的配置图的子模型得到目标配置图Cj＝Pj，Aj，Mj，Ej；S7、通过对当前配置图Ci＝Pi，Ai，Mi，Ei以及目标配置图Cj＝Pj，Aj，Mj，Ej进行图计算，最终生成系统的重构控制器Gj＝Phj，Sj；S8、通过重构控制器Gj完成系统的重构过程；计算产品Pi和产品Pj之间的不同点，定制化重写系统变更机制，包括：A1、遍历Pi和Pj获取两个产品在零件加工特征上的不同点A2、通过Ei遍历Pi和Pj获得两个产品在装配顺序上的不同点A3、基于Ni、与定制化重写系统变更机制Nj＝L，Rj，Gj，其中，三元组Ni＝L，Rj，Gj，L表示带有接口的常规网块类库，Gi＝Phi，Si表示系统包括了硬件层面和软件层面的重构方案；表示一系列变型规则；变型规则中，其中的元素分别代表规则的输入端和输出端，映射函数、输入点和输出点；在当前子模型构成的解空间中通过两层的变型规划寻找最优的可用设备按照加工顺序形成的序列关系，包括：上层问题：目标是最大化变型结果的生产率和经济效率；其中，生产率由生产单元的最小节拍所决定，经济效率是系统中所有机械的经济效率的累计和，计算公式如下： 其中，p为机械设备索引，l为生产单元索引，为p类设备最经济的加工速度，TAK为生产订单需要的最小生产节拍，sp，l为设备p的加工速度，表示设备p是否安装在制造单元l或从制造单元l中移走，np，l＝{0，1}表示设备p是否被放置在制造单元l中，α，β分别为平衡生产率和经济效率的权重值，D为过渡变量；下层问题：目标是最小化变型过程中机械设备的移动和保管成本；产线和仓库之间安装、移动和运输新机器所产生的时间和经济成本是被提出模型的主要关注点，产线中需要或不改变的机械设备的保管和变型成本是模型的次要关注点，问题用如下形式表示： 其中，为在系统中安装或移开设备p的成本，xj，p＝{0，1}表示操作j是否会被设备p执行，j为生产订单索引，分别为制造单元i里最小和最大的设备数目；使用元启发式机制的搜索过程，首先对上层进行优化，下层对优化方法进行响应，经过几次迭代之后，两个层级都根据最大U和最小L的目标获得最大效用，获取得到最优的可用设备按照加工顺序形成的序列关系。

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