基於語義的跨學科協同製造資源最佳化配置研究

《基於語義的跨學科協同製造資源最佳化配置研究》是依託杭州電子科技大學，由褚長勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於語義的跨學科協同製造資源最佳化配置研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：褚長勇
• 依託單位：杭州電子科技大學

項目摘要

本項目研究開放式環境下跨學科協同製造中的製造資源最佳化配置問題。首先研究適合跨學科網路化製造環境，融合製造對象、製造方法、製造任務、製造服務等製造資源要素於一體的統一、完整的基於語義的製造資源本體描述框架，在此基礎上研究將半形式化的製造資源的表現方式轉化為便於基於語義搜尋的形式化描述的方法，然後提出融合概念檢索、模糊檢索、智慧型推理於一體的多層次的跨學科製造資源智慧型發現綜合框架，建立用戶透明化的綜合信息檢索模型，最後提出一種多Agent並行遺傳算法，通過由多個子種群獨立進化，獲得基於服務質量面向複雜協作任務的資源多目標模糊最佳化問題的求解。本項目的研究有利於緩解跨學科網路化製造系統在套用實施中的瓶頸問題，促進企業間跨學科資源共享、優勢互補，提高企業間跨學科的協作與交流效率。

結題摘要

複雜產品的協同製造往往涉及多個學科領域的協同，如：機械、控制、電子、液壓等。這就要求製造資源必須在多個學科領域共享，以解決產品設計、製造過程中的跨學科領域的衝突與最佳化。作為製造企業的聯盟中心和製造信息的集散地，製造資源調度系統（MRCS）必須實現敏捷化以滿足現代製造模式的需求。本項目深入研究了在非確定信息的實際製造環境下，用於複雜產品生產過程的製造資源調度系統的若干關鍵技術，提出了較為系統和全面的理論與方法用於製造資源的建模、重構、調度、監控與異常處理。製造資源調度需要採取合適的調度的機制和方法。在探討製造資源實時狀態信息的價值的基礎上，本項目建立了基於時間分解的製造資源動態調度模型，對非確定性調度問題進行了合理的簡化。提出了一種基於遺傳算法的可配置、可擴展的製造資源動態調度通用框架，並通過對編碼方案、交叉和變異運算元等方面的深入研究，針對非確定性問題的動態製造資源調度設計並開發了混合遺傳算法(MRC-HGA)，並通過仿真試驗驗證了所提出算法的優勢。製造資源監控和異常處理能夠將製造資源實際運作與製造資源重構和調度乃至上層計畫系統緊密聯繫起來，在複雜產品製造過程中具有重要的地位。提出了一種基於多Agent的製造資源監控方法，並給出了運行實例。