可重構(gòu)制造的理論綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u29514可重構(gòu)制造的理論綜述 163841.1可重構(gòu)概念 1292271.1.1構(gòu)形原理 163091.1.2相似性理論 173331.1.3重構(gòu) 2165181.2可重構(gòu)制造系統(tǒng) 2170741.2.1定義 2149651.1.2RMS分類 3167151.1.3RMS特性 3265211.1.4RMS結(jié)構(gòu)組成 3298671.1.5RMS在制造業(yè)的應(yīng)用原理 4作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)，可重構(gòu)制造的制造系統(tǒng)涉及多個學(xué)科，并且需要多個理論支持。RMS的基本理論包括系統(tǒng)隨機(jī)建模，配置原理，相似性理論和經(jīng)濟(jì)承受能力評估。支持技術(shù)包括規(guī)劃和設(shè)計(jì)，快速集成，快速操作以及快速分解和重用技術(shù)等。1.1可重構(gòu)概念在解釋重構(gòu)之前，有必要討論其他概念和原理，例如再生概念，相似性原理等。1.1.1構(gòu)形原理放置的概念在許多地方被廣泛使用。每個系統(tǒng)都有特定的物理結(jié)構(gòu)和確定的內(nèi)存，因此人們可以識別和區(qū)別于物質(zhì)世界。此配置是特定條件下特定系統(tǒng)的臨時事務(wù)狀態(tài)。大多數(shù)系統(tǒng)配置包括三個方面：具有所有組織元素，屬性或每個組件屬性的集合：元素關(guān)系（空間，時間，功能，邏輯等），例如，許多生物適應(yīng)不同的環(huán)境以實(shí)現(xiàn)生存和發(fā)展。為了滿足不同的限制，許多產(chǎn)品（例如汽車和飛機(jī)）以不同的方式開發(fā)和維護(hù)。1.1.2相似性理論相似性是指人們對事物內(nèi)部連接的一致性的感覺。從更廣泛的角度來看，在數(shù)學(xué)，物理學(xué)，化學(xué)，生物學(xué)，系統(tǒng)論，人文社會科學(xué)和其他學(xué)科中定義和維護(hù)的不變拓?fù)淇梢詫?shí)現(xiàn)模塊或組件之間的特定交互和交互。界面功能可以改變系統(tǒng)或產(chǎn)品的角色，制造過程，輸入和輸出以及功能，達(dá)到快速響應(yīng)新需求和期望的目的，并實(shí)現(xiàn)“系統(tǒng)整體”的“乘數(shù)效應(yīng)”的設(shè)計(jì)集成。大于總和”原則。拓?fù)湎嗨菩允潜３帜承┩負(fù)涮卣鞑蛔兊氖挛锏募匣蜃蛹?。?dāng)出現(xiàn)新的要求時，將根據(jù)功能，可靠性，質(zhì)量，交付時間，成本，服務(wù)和要求為產(chǎn)品和系統(tǒng)指定基本拓?fù)涮卣鞯牟煌M合?？芍貥?gòu)性意味著響應(yīng)新需求的基本拓?fù)涮卣鞅３植蛔?。基于少量的可重新配置模塊平臺，可以在車身組成中找到不同的產(chǎn)品，完整的機(jī)器或過程，以適應(yīng)變化和不斷變化的需求。例如，日本NBI公司303種規(guī)格和樣式的零件由20多種材料制成，可以組合成3,423萬種非重復(fù)的自行車。生產(chǎn)系統(tǒng)的相似性包括材料，形狀和結(jié)構(gòu)，性能過程等的相似性。這種相似性是可重構(gòu)制造系統(tǒng)中的關(guān)鍵概念之一。1.1.3重構(gòu)重構(gòu)是將一個系統(tǒng)從一個系統(tǒng)更改為另一個系統(tǒng)的過程。作為生長和衰減系統(tǒng)的基本形成層過程，規(guī)劃和重建遵循整個系統(tǒng)的生命周期。在瞬息萬變的營銷環(huán)境中，公司只有在取得重大進(jìn)展時才能生存。重組能力是生產(chǎn)系統(tǒng)對各種環(huán)境約束的關(guān)鍵響應(yīng)。為了應(yīng)對市場動蕩，生產(chǎn)系統(tǒng)必須具有更改結(jié)構(gòu)的能力。研究和行業(yè)實(shí)踐表明，重組不僅僅是組織重組。但這僅影響軟件和軟件生產(chǎn)系統(tǒng)。而且還重組其他工程產(chǎn)品和過程，甚至軟件工程過程和組織或其有效質(zhì)量和組織過程。1.2可重構(gòu)制造系統(tǒng)1.1.1定義重新設(shè)計(jì)（也稱為重組）是指系統(tǒng)從一個系統(tǒng)過渡到另一個系統(tǒng)，這是生存和系統(tǒng)開發(fā)的基本過程。該系統(tǒng)代表了一個靈活的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還可以隨著條件的變化而更改其當(dāng)前配置。重新配置制造系統(tǒng)是對具有不同目標(biāo)的現(xiàn)有制造資源的轉(zhuǎn)變。在瞬息萬變的市場環(huán)境中，制造系統(tǒng)只能通過動態(tài)重新配置快速，平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換為新狀態(tài)?？芍貥?gòu)性已經(jīng)成為它響應(yīng)變化并生存的基本手段。重組是可再生生產(chǎn)系統(tǒng)的重要特征。1997年，美國Lowa州立大學(xué)的Lee教授將重新開發(fā)描述為能夠以低成本和短周期制造生產(chǎn)系統(tǒng)的能力。重組也稱為可重新配置性。清華大學(xué)的羅震教授總結(jié)了可重構(gòu)制造系統(tǒng)。RMS基于市場需求以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)和重組。系統(tǒng)周期短，啟動時間短，質(zhì)量和投資性能高，生產(chǎn)過程變化快，不同生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)能力的生產(chǎn)性能。1.1.2RMS分類根據(jù)RMS的管理和實(shí)施過程，RMS可以分為以下幾種類型的再生：1.新的組織結(jié)構(gòu)用于處理組織之間的組織結(jié)構(gòu)，分為兩種類型：靜態(tài)重組和動態(tài)重組。1.組織的內(nèi)部重組是指業(yè)務(wù)中各個要素的重組。在重建過程中，每個組織部門都通過組織組織并滿足內(nèi)部和外部需求來創(chuàng)建新的結(jié)構(gòu)。組織恢復(fù)項(xiàng)目。其主要任務(wù)是將復(fù)雜的業(yè)務(wù)層次結(jié)構(gòu)中的業(yè)務(wù)組織為簡單的結(jié)構(gòu)，以充分改善組織并消除對管理和組織的需求。3.產(chǎn)品轉(zhuǎn)換定義為整個產(chǎn)品生命周期中的變化，這些變化在設(shè)計(jì)過程中受到諸如消費(fèi)者需求，產(chǎn)品存儲和環(huán)境保護(hù)等因素的影響。關(guān)鍵內(nèi)容是在選擇零件的形狀和結(jié)構(gòu)的條件下進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。通過更改尺寸，有效利用和應(yīng)用工程知識以及傳達(dá)要求來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。1.1.3RMS特性1.模塊化指RMS的主要構(gòu)件(如結(jié)構(gòu)元件，主軸，控制器，軟甲和組合夾具.刀具都等是模塊化的1.繼承性指RMS的設(shè)備和控制模塊等構(gòu)件具有其他構(gòu)件集成的接口以及易于引進(jìn)新技術(shù)的性能3.可重用性指在滿足相同生產(chǎn)的需求前提下，使用RMS比使用傳統(tǒng)制造系統(tǒng)更節(jié)約成本的性能，即用對已經(jīng)有系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)的方式成本要低于首次構(gòu)建的方式購建制造系統(tǒng)成本的可能。4.可轉(zhuǎn)化性指對RMS重構(gòu)后的產(chǎn)品加工質(zhì)量和可靠性進(jìn)行探測的能力。1.1.4RMS結(jié)構(gòu)組成RMS由三個系統(tǒng)組成：RMS控制系統(tǒng)，RMS處理系統(tǒng)和RMS物流系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)的組合構(gòu)成了RMS的物料流，能量流和信息流?？芍貥?gòu)制造子系統(tǒng)組件是可重構(gòu)制造制造系統(tǒng)的重要組成部分，如圖1.1所示：即使調(diào)整系統(tǒng)的物理組成和運(yùn)行狀態(tài)以確保處理系統(tǒng)中的不同處理設(shè)備和同一處理設(shè)備的不同工具，可重構(gòu)制造控制系統(tǒng)也可以快速響應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部和外部的變化。加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)之間的自動協(xié)調(diào)。它基于準(zhǔn)確的實(shí)時生產(chǎn)信息和準(zhǔn)確的信息流計(jì)劃。在可重構(gòu)制造控制系統(tǒng)的指導(dǎo)下，可重構(gòu)制造處理系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換為可重構(gòu)制造執(zhí)行系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)不同的順序完成新任務(wù)。處理系統(tǒng)與每個控制系統(tǒng)的信息和物流系統(tǒng)有關(guān)?？芍匦屡渲玫奈锪飨到y(tǒng)與處理系統(tǒng)的配置和操作直接相關(guān)。處理設(shè)備之間的連接的主要結(jié)構(gòu)以及它是否可以有效地工作，在一定程度上決定了整個可重構(gòu)制造系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。圖1.1RMS結(jié)構(gòu)組成部分1.1.5RMS在制造業(yè)的應(yīng)用原理可重構(gòu)的生產(chǎn)中的生產(chǎn)系統(tǒng)和方法是通過操作系統(tǒng)，生產(chǎn)過程和多功能工作站為生產(chǎn)訂單量身定制的工藝路線，并通過調(diào)度和運(yùn)輸單元進(jìn)行連接以運(yùn)輸要加工的產(chǎn)品。每個工作站，功能單元以及所有系統(tǒng)架構(gòu)（以下機(jī)器，電氣和軟件）均使用標(biāo)