柔性生产线资源统一模型建模及调度管控技术研究

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随着当前多品种小批量的生产需求日益强烈,柔性生产线需要在不同生产环境、不同工艺路线下部署运行,产线资源种类繁多、结构差异大,并且需要频繁进行改动和扩展。传统生产线分散的资源管控模式难以解决产线快速部署、资源属性扩展与更新、资源模型复用等需求,对柔性生产线资源的统一调度管控已经成为当前产线控制系统的重要研究方向。本文研究了对产线多源异构资源的建模与统一管控,针对当前产线控制系统采用结构化数据存储资源信息、资源管控分散、难以获取产线资源实时状态、资源属性更新扩展困难等问题,结合加工生产过程中对资源调度排产以及产线可靠性的需求,对资源统一调度管控系统进行了设计,完成了对资源统一模型的建模以及基于该模型的调度管控技术设计。论文的主要工作有:结合传统产线资源分散管控的不足以及对资源统一管控的需求分析,设计了资源统一调度管控系统,并对其内部结构、通信机制进行了设计;而后借鉴数字孪生车间中孪生数据的思想,对资源统一模型进行建模,利用资源统一模型实现对产线多源异构资源的统一抽象存储,解决产线资源管控逻辑冗余、资源属性难以扩展更新等问题;而后基于资源统一模型,在资源管控系统中设计对资源统一调度管控的逻辑,提出执行指令泛化技术,避免资源调度排产中设备故障所带来的重调度或生产停止等问题,提高产线可靠性。基于上述研究,依托曼德力产线这一实际项目,进行了软件框架构建,开发前后端程序,设计实现了资源统一模型及相关系统,并对资源调度管控相应功能进行了验证。
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