本文關(guān)鍵詞：基于CPS的制造單元過程管控策略研究

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【摘要】：隨著市場競爭的加劇和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化,全球制造業(yè)正在面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以美國、德國、中國為首的制造業(yè)大國紛紛制定并實施了以發(fā)展先進制造業(yè)為核心的國家制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,其核心內(nèi)容是發(fā)展新技術(shù)驅(qū)動下的智能制造。其中,德國提出了以信息物理融合系統(tǒng)(CPS)和信息通訊技術(shù)為核心的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,旨在實現(xiàn)由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變,目標(biāo)是建立高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式,推動制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。制造單元是生產(chǎn)系統(tǒng)的基本粒度,發(fā)展CPS環(huán)境下的制造單元對于促進CPS在整個生產(chǎn)過程中的集成應(yīng)用具有重要作用。因此,本文在結(jié)合離散型制造業(yè)特點的基礎(chǔ)上,以CPS環(huán)境下的離散型制造單元為研究對象,以構(gòu)建CPS環(huán)境下的制造單元過程管控策略為核心目標(biāo)開展研究。首先,在分析CPS及管控策略研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,提出了一種CPS環(huán)境下的離散型制造單元(CPS-MC),定義了離散型CPS制造單元的內(nèi)涵與特征,構(gòu)建了離散型CPS制造單元的網(wǎng)絡(luò)物理環(huán)境及其物理信息映射結(jié)構(gòu)；其次,在分析CPS環(huán)境下制造資源(CPS-MCMR)類型與特點的基礎(chǔ)上,定義了CPS-MCMR的語義標(biāo)簽,并對其進行形式化表達；據(jù)此,構(gòu)建了基于面向?qū)ο笾RPetri網(wǎng)的制造資源語義標(biāo)簽?zāi)Ｐ�；最�?基于語義標(biāo)簽,提出了CPS-MCMR管控策略,并在分析CPS-MCMR之間關(guān)系的基礎(chǔ)上,提出了CPS-MC管控策略,旨在為CPS環(huán)境下的離散型制造單元的構(gòu)建與運行提供一種參考模式。
【關(guān)鍵詞】：過程管控策略 制造單元 信息物理融合系統(tǒng) 語義標(biāo)簽 Petri網(wǎng) 制造資源
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP202;TP273
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-27
• 1.1 引言11-13
• 1.2 與本文相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 生產(chǎn)管控方法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 CPS及相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.3 Petri網(wǎng)及相關(guān)應(yīng)用研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 課題研究目的及意義21-22
• 1.4 課題主要來源22
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容及整體框架22-25
• 1.6 本章小結(jié)25-27
• 2 CPS環(huán)境下的制造單元構(gòu)建27-39
• 2.1 引言27
• 2.2 離散型制造概述27-28
• 2.3 CPS-MC內(nèi)涵及特征28-31
• 2.3.1 CPS-MC內(nèi)涵28-29
• 2.3.2 CPS-MC組成29-31
• 2.3.3 CPS-MC特征31
• 2.4 CPS-MC網(wǎng)絡(luò)物理環(huán)境構(gòu)建31-35
• 2.5 CPS-MC物理信息映射35-37
• 2.6 本章小結(jié)37-39
• 3 基于OCKPN的CPS-MCMR語義標(biāo)簽構(gòu)建39-77
• 3.1 引言39
• 3.2 CPS-MCMR語義標(biāo)簽概述39-41
• 3.3 OCKPN及CPS-MC制造資源語義標(biāo)簽構(gòu)建41-46
• 3.3.1 面向?qū)ο笾RPetri網(wǎng)(OCKPN)構(gòu)建41-45
• 3.3.2 CPS-MC制造資源語義標(biāo)簽構(gòu)建及形式化表達45-46
• 3.4 基于OCKPN的CPS-MCMR語義標(biāo)簽建模步驟46-47
• 3.5 基于OCKPN的CPS-MCMR語義標(biāo)簽建模47-76
• 3.5.1 基于OCKPN的CPS-MCMR語義標(biāo)簽建模約束47-48
• 3.5.2 CPS-MCMR顏色集建模48-53
• 3.5.3 被動資源語義標(biāo)簽建模53-57
• 3.5.4 主動資源通用語義標(biāo)簽建模57-76
• 3.6 本章小結(jié)76-77
• 4 基于CPS-MCMR語義標(biāo)簽的管控策略研究及驗證77-95
• 4.1 引言77
• 4.2 基于語義標(biāo)簽的CPS-MCMR管控策略77-85
• 4.2.1 基于語義標(biāo)簽的感知控制方法77-81
• 4.2.2 CPS-MCMR異常診斷處理方法81-83
• 4.2.3 CPS-MCMR運算決策及通訊方法83-85
• 4.3 基于語義標(biāo)簽的CPS-MC管控模型構(gòu)建85-87
• 4.4 基于語義標(biāo)簽的CPS-MC管控策略87-88
• 4.5 系統(tǒng)開發(fā)與語義標(biāo)簽管控策略驗證88-94
• 4.5.1 基于語義標(biāo)簽的管控系統(tǒng)開發(fā)88-90
• 4.5.2 基于系統(tǒng)的管控策略驗證90-94
• 4.6 本章小結(jié)94-95
• 5 總結(jié)與展望95-97
• 5.1 總結(jié)95-96
• 5.2 展望96-97
• 參考文獻97-101
• 作者簡歷101-105
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集105

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本文編號：855124