面向物联制造车间的装备智能体构建方法研究

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随着物联技术在制造车间中的广泛应用,车间中制造装备间的联系更加紧密,这对制造装备间互联提出了更高的要求。在传统制造车间执行加工任务过程中,制造装备间并未实现互联互通,导致制造装备之间无法进行交流与协作。针对上述问题,本文结合物联制造技术理论,对物联制造环境下的装备智能体构建方法展开深入研究。主要研究内容如下:首先,通过对物联制造车间的特点进行分析,结合车间基本结构,对装备智能体构建进行相关描述。并提出装备智能体构建总体方案,设计了装备智能体基本架构,围绕该架构设计并构建了装备智能体的功能模型,包括适配层模型、交互决策层模型。根据装备智能体在车间交互的基本需求,构建物联制造车间通信网络。其次,通过对制造装备在物联环境下通讯现状分析,描述构建适配层的目的。并以车间中最复杂的制造装备——数控设备为研究对象,详细阐述适配层构建方法,设计了面向不同数控系统的适配层框架,包括控制层、监测层和文件传输层。同时为了兼容不同上层应用调用,设计适配层统一接口,并针对生产车间典型的FANUC和SIEMENS数控系统进行了适配层详细设计。通过对适配层的构建,为后续交互决策层研究奠定基础。然后,针对装备智能体在物联环境下的加工状态,分别定义其在正常运行状态下和扰动状态下的交互模型。并设计交互信息流,明确装备智能体间交互信息的来源与内容。根据交互信息,构建装备智能体分析决策层。对装备自身动作信息、车间环境相关的加工任务信息分析,实现对装备动作的智能控制,并合理选择加工任务的功能。最后,设计并搭建物联制造试验平台,将装备智能体构建技术应用于试验平台的制造装备中。完成了物联环境下装备智能体制造装备集成以及软件系统开发。以此为基础分别设计对比实验、设备扰动实验,验证了装备智能体构建方法的可行性。
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