郭琳

摘 要：由于當(dāng)今市場(chǎng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)性和多變性，制造企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。要想在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì)，制造企業(yè)就必須在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出多品種的小批量制造品。在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中，柔性制造控制系統(tǒng)起到突出作用，這種先進(jìn)的制造系統(tǒng)，不僅能夠增加企業(yè)制造品的產(chǎn)量，而且能夠帶來良好的社會(huì)效益，帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展。但由于這種制造控制系統(tǒng)存在造價(jià)高、體積大等問題，在生產(chǎn)過程中也帶了一定的困擾，所以，研究柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)方法對(duì)提高制造系統(tǒng)設(shè)備性能、推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：柔性制造 控制系統(tǒng) 并行設(shè)計(jì)方法

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（a）-0057-01

伴隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技水平的提高，人們對(duì)制造業(yè)又提出了新的要求，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已不能滿足人們對(duì)制造品日益增長(zhǎng)的需求。在大批量生產(chǎn)的時(shí)代背景下，先進(jìn)的制造控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用與更新很大程度上決定了一個(gè)企業(yè)的發(fā)展方向。該文通過分析柔性制造控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)柔性制造控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，指出傳統(tǒng)柔性制造控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的缺點(diǎn)和不足，構(gòu)建全新的柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)模型，為我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展不斷注入新的力量。

1 柔性制造控制系統(tǒng)的內(nèi)容和特點(diǎn)

1.1 柔性制造控制系統(tǒng)的內(nèi)容

柔性制造控制系統(tǒng)是一個(gè)由計(jì)算機(jī)控制的復(fù)雜系統(tǒng)，它由物流控制設(shè)備、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、無人輸送臺(tái)、信息傳輸站等部分組成。柔性制造控制系統(tǒng)具有控制、加工、測(cè)量、存儲(chǔ)系統(tǒng)的功能，其中，控制系統(tǒng)作為核心部分，對(duì)柔性制造控制系統(tǒng)的性能與效率起到?jīng)Q定作用。柔性制造控制系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)智能功能為核心，把半獨(dú)立的工位與物料運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)合起來，高效自主地生產(chǎn)多品種小批量的產(chǎn)品。

1.2 柔性制造控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）自動(dòng)化程度較高。

（2）與傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)相比，柔性制造控制系統(tǒng)所需要的機(jī)床數(shù)量較少，利用信息流和系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)行合理的加工和組織。

（3）在一次上料之后，柔性制造控制系統(tǒng)需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行加工，但是裝夾次數(shù)較少。

（4）物料搬運(yùn)體系的分類決定了柔性制造控制系統(tǒng)中機(jī)床的分布。

2 柔性制造控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

在傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)過程中，小批量生產(chǎn)周期長(zhǎng)、效率不高、成本昂貴以及質(zhì)量水平低等問題不斷出現(xiàn)，滿足不了市場(chǎng)需求，嚴(yán)重影響了我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展。我國(guó)柔性制造控制系統(tǒng)起步較晚，但發(fā)展速度較快。柔性制造控制系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的制造系統(tǒng)，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的更新起到關(guān)鍵作用，傳統(tǒng)的柔性制造控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在的問題日益明顯，建立柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)成為制造企業(yè)的首選。

3 柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)

3.1 柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)在規(guī)劃時(shí)主要包含的關(guān)鍵技術(shù)有：在并行設(shè)計(jì)的條件下將抽象的信息和建模技術(shù)相結(jié)合；建立網(wǎng)絡(luò)化、分布化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為并行設(shè)計(jì)的框架；運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)將產(chǎn)品性能形象化；建立柔性制造控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)的綜合測(cè)評(píng)系統(tǒng)；進(jìn)行科學(xué)合理的管理，完善和發(fā)展并行設(shè)計(jì)。

3.2 柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)的方法策略

為了增強(qiáng)柔性制造控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)的獨(dú)立性、自控力，增強(qiáng)各系統(tǒng)間的相互合作，柔性制造控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)需要具備以下幾點(diǎn)方法策略：

（1）具體制造控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)具有相對(duì)的獨(dú)立性。

（2）方法更新、信息系統(tǒng)以及它在處理事務(wù)的過程與制造控制系統(tǒng)的決策功能相獨(dú)立。

（3）系統(tǒng)控制系統(tǒng)的決策功能與應(yīng)用界面的表現(xiàn)形式相獨(dú)立。

（4）發(fā)展計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，將制造控制系統(tǒng)的開發(fā)與控制系統(tǒng)的仿真測(cè)評(píng)系統(tǒng)進(jìn)行同步發(fā)展。

（5）制造控制系統(tǒng)的控制實(shí)體組件具有獨(dú)立性，這些自治的實(shí)體部件將內(nèi)部功能和外部合作獨(dú)立開來。

3.3 柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)實(shí)施的基本內(nèi)容

（1）概念層面設(shè)計(jì)。

在控制系統(tǒng)全面分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行概念層面設(shè)計(jì)，在了解企業(yè)管理模式及制造控制系統(tǒng)的布局的條件下，根據(jù)制造控制系統(tǒng)的基本體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定各自治實(shí)體部件的系統(tǒng)控制準(zhǔn)則及決策的活動(dòng)鏈。

（2）邏輯層面設(shè)計(jì)。

邏輯層面的設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)建在概念層面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，把在概念層面上形成的方案策略及技術(shù)模型進(jìn)行具體深入的分析評(píng)價(jià)。負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作人員需要詳細(xì)設(shè)計(jì)各實(shí)體部件之間的功能模型；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的工作人員需要詳細(xì)設(shè)計(jì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模型以及各實(shí)體部件的局部數(shù)據(jù)庫(kù)模型；負(fù)責(zé)界面設(shè)計(jì)的工作人員需要和信息技術(shù)人員相互合作，由界面設(shè)計(jì)工作人員確定好界面框架，由信息技術(shù)人員確定每個(gè)界面下的操作內(nèi)容、決策規(guī)則及完成命令的相關(guān)工具。

（3）虛擬物理層面設(shè)計(jì)。

為了增強(qiáng)制造控制系統(tǒng)的開放性、可靠性、自主性、可重復(fù)利用性等多個(gè)性能，需要通過虛擬物理層面的設(shè)計(jì)建立統(tǒng)一的建模語言及各實(shí)體組件技術(shù)。在創(chuàng)建好制造控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)許可的環(huán)境條件下，負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作人員需要詳細(xì)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)、運(yùn)行平臺(tái)及完成系統(tǒng)開發(fā)條件的工具；在面向?qū)ο蟮哪Ｐ团c邏輯層面控制的模型相映射下形成不同種類的操作、屬性的基礎(chǔ)上，軟件設(shè)計(jì)人員需要對(duì)物理、信息、通信等對(duì)象類進(jìn)行合理詳細(xì)的設(shè)計(jì)；在各實(shí)體部件的接口定義受控的基礎(chǔ)上，進(jìn)行各實(shí)體部件之間的報(bào)文傳送接口的設(shè)計(jì)；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的工作人員需要對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)拿取的方法進(jìn)行物理模型的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語

基于當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)已逐步應(yīng)用于制造業(yè)，柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)也需不斷更新和研究。在了解了我國(guó)柔性制造控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r之后，根據(jù)柔性制造控制系統(tǒng)的內(nèi)容和特點(diǎn)，從柔性制造控制系統(tǒng)的并行設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、方法策略等方面展開分析，優(yōu)化柔性制造控制系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)方法，縮短生產(chǎn)時(shí)間，轉(zhuǎn)變企業(yè)運(yùn)行方式和管理模式，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

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