可重构制造系统.ppt

可重构制造(RM)Reconfigurability manufacturing
RM的发展
RM的原理
案例
1、RM的发展
1916
1977
1991
20世纪
90年代
汽车制造商在发动机中采用模块元件
日本开始研制柔性加工单元(FMC),明确引进了“模块结构”的新概念。
福特提出了模块化轿车概念
产品品种、批量的不断更新;客户个性化的生产要求;市场的快速变化;新技术的不断更新和变化;各种政策、法规的不断变化;制造系统研制周期长一成为制造系统发展的瓶颈
路在何方
系统研制周期的缩短可通过对其模块化的构件设计和对已有制造系统进行重构来实现。
1996年美国密执安大学工程研究中心在美国国家科学基金会和25家公司资助下开展了有关可重构制造系统(RMS)的研究1997年首次正式提出RMS的概念。
1998年美国国家研究委员会在《2020年制造挑战的设想》的报告中明确将RMS列入6大挑战和10大关键技术中,而且RMS名列10大关键技术之首。
1997年我国在国家自然科学基金和“十五”863计划基金资助下,对RMS的理论及方法进行了研究
RM的原理
1. 重构的概念
2. 制造系统的可重构性
3. RMS的定义与特性
4. RMS的组成与类型
5. RMS的支撑技术
2、RM的原理
重构的概念
系统重构
重构重组
系统构形
系统构形是指系统在给定条件下得一个确定的物理形态或抽象概念模式
系统重构也称为重组或重配置,是系统从一种构形向另一种构形的转移。
重构≠重组
系统构形:是指系统在给定条件下的一个确定的物理形态或抽象概念模式。任何系统都呈现一个临时性固定状态,即表现出一种构形。构形是系统进化轨迹上的一个突变点。构形包括由其所有构件组成的整体集合、构件的属性和构件间的空间、时间、功能和逻辑关系等内容。
系统重构(Reconfiguration):也称为重组或重配置,是系统从一种构形向另一种构形的转移。它是系统生存和发展的基本手段。能够进行构形变化的系统称为可重构系统,而系统进行可重构的能力称为可重构性(Reconfigurability)。
重构与重组
严格地说,“重构”的内涵比“重组”宽泛一些。
重构指重新构造系统的结构及重新组合系统的功能,可能需要从系统外引入新的构件,或从系统中移出已有构件,或用一个构件替换另一个构件(物理重构),或保持己有系统构件不变而改变生产作业计划(逻辑重构);
重组指重新组合,一般仅在系统原有构件的基础上进行,不必从系统外引入新的构件。另外,把“重构”称为“重组”时,相应地应将相关概念如“构形”、“构件”分别称为“组态”、“组元”。
制造系统的可重构性
制造系统的可重构性是指一种可以按照规划和设计规定的变化,利用子系统、模块或构件的重拍、更替、剪裁、和革新等手段对系统进行重新构形、更新过程、变换功能或改变系统的输出量以快速响应市场变化的能力。
RMS的定义与特性
定义一
可重构制造系统是一种能按市场需求变化和系统规划与设计的规定,以重排、重新利用和更新系统或子系统组态的方式,实现低的重组成本,短的系统研制周期和斜升时间,高的质量和投资效益,快速调整制造过程、制造功能和制造生产能力的可变制造系统
可重构制造系统是一种为响应市场或客户需求的突然变化,快速调整在一个零件族内的生产能力和生产功能,在最初就设计称为可快速改变结构由硬件与软件的构件组成的制造系统
可重构制造系统是一种对环境变化具有快速响应能力的,可重新实现系统构形的,满足系统决策属性要求的制造系统
定义三
定义
二