[發明專利]構型動型控型優型聯動響應的自適應組態方法及系統

有效

• 申請號: 202010181482.0
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111240209B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 劉強;嚴都喜;冷杰武;張定;張浩
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05B19/418;G06F30/20;G06F30/18;G06F111/06;G06F111/04
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 朱培祺;資凱亮

1.構型動型控型優型聯動響應的自適應組態方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟A:構型配置，在仿真系統(1)構建各個實物設備(2)的三維建模，形成多個實物設備數字模型，并根據生產線的設計要求在仿真系統將多個所述實物設備數字模型進行組裝，形成生產線布局模型(11)；

步驟B:動型設計，根據生產線的設計要求，在所述仿真系統(1)編制所述生產線布局模型(11)中所有所述實物設備數字模型的動作控制腳本，通過腳本語言控制所述實物設備數字模型的加工動作和在制品的物流運輸；

步驟C:控型設計，在所述仿真系統(1)具有用于控制生產線布局模型(11)和所述實物設備(2)運作的控制中心(12)；

利用數字孿生技術，各個所述實物設備(2)與所述生產線布局模型(11)中對應的所述實物設備數字模型建立實時通訊和動作同步化；

設置上位機(3)，所述上位機(3)與所述控制中心(12)建立指令下行和信息上行的二分通道，實現所述上位機(3)向所述控制中心(12)下發生產指令和所述上位機(3)收集所述實物設備(2)的實時狀態數據；

構建用于驅動所述實物設備(2)運作的工業控制網絡(4)，所述控制中心(12)通過所述工業控制網絡(4)將所述生產指令下發至所述實物設備(2)，并通過所述工業控制網絡(4)獲取所述實物設備(2)的實時狀態數據；

步驟D：優型演化，所述優型是指對所述生產線布局模型(11)進行迭代優化，所述迭代優化包括：

一級迭代優化，所述上位機(3)包括管控中心(31)，所述管控中心(31)包括執行引擎(311)和MES系統(312)，所述MES系統(312)分析車間產品的加工工藝和物流組織形態，辨析所述生產線布局模型(11)的耦合結構和生產過程中存在耦合優化問題；

所述執行引擎(311)為具備解耦機制的解耦算法，對所述生產線布局模型(11)存在的所述耦合優化問題進行求解，生成所述生產線布局模型(11)的生產方案；

二級迭代優化，根據所述設計要求，優化調整對所述實物設備數字模型的工藝動作和所述生產線布局模型(11)中在制品的運輸路徑，根據所述工藝動作和所述運輸路徑的優化，在所述仿真系統(1)中優化調整所述動作控制腳本，所述工業控制網絡(4)根據所述動作控制腳本變化而同步地做出自適應調整；

三級迭代優化，在所述仿真系統(1)中重新構建所述生產線布局模型(11)；

所述演化是指將經所述一級迭代優化后的所述生產線布局模型(11)進行在線模擬生產，檢測各個所述實物設備(2)是否均符合預設生產要求：

若是，則輸出當代的所述生產線布局模型(11)；

若否，則判斷當代的所述生產線布局模型(11)是否進行過所述二級迭代優化：

若當代的所述生產線布局模型(11)沒有進行過所述二級迭代優化，則當代的所述生產線布局模型(11)進入所述二級迭代優化；

若當代的所述生產線布局模型(11)已進行過所述二級迭代優化，則當代的所述生產線布局模型(11)先進入所述三級迭代優化，再進入所述二級迭代優化；

完成所述二級迭代優化后，判斷當代的所述生產線布局模型(11)是否進行過所述三級迭代優化：

若當代的所述生產線布局模型(11)沒有進行過所述三級迭代優化，則當代的所述生產線布局模型(11)再次進入所述一級迭代優化；

若當代的所述生產線布局模型(11)已進行過所述三級級迭代優化，則將所述生產線布局模型(11)定義為新一代的所述生產線布局模型(11)，再進入所述一級迭代優化。

2.根據權利要求1所述的構型動型控型優型聯動響應的自適應組態方法，其特征在于：所述執行引擎(311)為超啟發式的解耦算法，所述執行引擎(311)根據每一代所述生產線布局模型(11)中耦合優化問題的變化進行在線自適應調整，所述在線自適應調整包括解耦算法參數調整和解耦算法框架調整。