虚拟制造中协同制造资源建模研究

　　0 引言

　　随着信息技术的发展，根据敏捷制造思想，建立协同企业联盟，通过虚拟制造单元实现协同制造资源优化成为研究的热点。协同制造系统中，虚拟单元的构建与优化的关键就是协同制造资源信息模型建立，对协同制造资源特点加以分析是尤其重要。然而协同资源模型的建立，不单单是对资源的描述，必须为下一步虚拟单元构建与优化打下基础。

　　基于以上，本文根据协同制造资源内涵及特点，结合已有的协同制造分类方法，针对协同制造资源之间的关联特点，以虚拟制造单元构建优化为目标，构建了协同制造资源的关联约束信息模型，以满足虚拟制造单元构建优化要求。

　　1 基于多关联约束协同资源信息模型的虚拟制造单元构建

　　协同制造资源的优化配置是将零散的制造资源组织成为功能性的虚拟制造单元。要解决虚拟单元构建过程中资源选择与优化问题，首先需解决协同资源信息模型构建，虚拟制造单元构建方法如图1所示。虚拟单元构建分为两个过程。

　　图1 虚拟单元构建过程

　　1)通过对协同制造资源进行分析，根据资源的类型及层次结构，通过制造资源约束条件及约束之间的关联关系进行资源模型构建，形成初始的资源信息模型和资源族。

　　2)以生产任务模型及资源信息模型为前提，根据优化目标要求，通过专家遗传算法，实现虚拟单元构建及优化配置。

　　资源信息模型构建是实现虚拟单元构建的关键。由于协同制造资源的复杂性和约束因素的多样性，以往研究过程中只针对关键的要素进行研究和分析，很少考虑到各个约束因素之间的关联关系，本文通过引入多关联约束模型对于解决这样问题有先天的优势。通过构建能够反映协同制造资源结构、层次和关联关系的多关联信息模型，用于虚拟制造单元构建与优化。

　　2 协同制造资源单元信息模型的特点

　　2.1 协同制造资源特点

　　由于协同制造资源的动态变化性，制造资源模型需要不断充实和完善。通过多层次、多维度对协同制造资源类型、特点及关联关系进行立体空间合成如图2所示，清晰反映协同制造资源的本质特征，指导协同资源模型构建。

　　图2 协同制造资源多维度特点

　　1)资源层次维：体现协同制造资源所属层次结构，表达了制造资源的构成粒度，分别为联盟层、企业层、车间层、单元层和设备层;

　　2)资源分类维：反映资源某种共同属性或特征层次归，制造资源的分类就是将某种共同属性或特征的制造资源归并在一起。协同制造资源建模，必须采用统一标准的分类方法，使协同制造资源在描述表达和理解上具有一致性。通过对协同企业的了解，按照制造资源属性及其在整个生产制造活动中发挥的作用，将协同制造资源划分为：设备资源、人力资源、技术资源、物料资源、服务资源和信息资源等;

　　3)资源关联维：体现各个资源类及资源层之间的关联关系。虚拟单元有不同类型的制造资源构建，彼此之间并不是孤立存在的，都存在相互关系。因此在本文通过构建制造资源关联模型，关联模型随着虚拟单元中资源的积累，不断地丰富和扩展，形成“纵、横”紧密关联的知识模型，为虚拟单元的优化提供了宝贵知识。
(本文不涉密)
责任编辑：

转载：感谢您对网站平台的认可，以及对我们原创作品以及文章的青睐，非常欢迎各位朋友分享到个人站长或者朋友圈，但转载请说明文章出处。