技术领域
[0001] 本
发明涉及一种计算机辅助可重构制造系统，适用于机械领域。
背景技术
[0002] 可重构制造系统是一种新的制造哲理，也是当今先进制造的研究热点。它是从一开始就设计成可面向系统级和生产资源级快速而划算地重构的制造系统。对可重构制造系统进行快速重构以实现产品快速制造是制造业界梦寐以求的目标，但可重构制造系统的研究工作，却是处处充满艰辛与挑战。其中根据给定的制造任务，设计满足成本、生产率、零件
质量和重构时间等要求的可重构制造系统是可重构制造系统哲理从理论研究走向实际应用的
瓶颈。因此，可重构制造系统设计不仅是实施可重构制造系统哲理必须解决的首要问题，而且是可重构制造科学的重要组成部分。
发明内容
[0003] 本发明提出了一种计算机辅助可重构制造系统，利用智能数学方法、计算机辅助技术和并行工程思想实现可重构制造系统及其生产管理控制系统的并行设计。
[0004] 本发明所采用的技术方案是：所述可重构制造系统适应性识别系统由BPN (Backpropagation neural network)和FL-BPN(Fuzzy logical-back propagation neural network)组成。BPN用来评价订单的重要特征的可制造性值；而FL-BPN评价可重构制造系统组成方案库中现有的各个制造系统对订单的适应性，从而判别可重构制造系统组成方案库中的现有制造系统是否适合于制造该订单。其关键技术是设计可重构制造系统适应性识别系统的结构及其训练
算法，开发其测试程序，并结合生产实际进行可重构制造系统适应性识别系统的实例研究，以验证其正确性。
[0005] 所述可重构制造系统适应性识别系统判定现有的制造系统不适合于制造给定的订单时，便由可重构制造系统设计器负责生成可重构制造系统设计方案。
[0006] 所述可重构制造系统设计器的一种实现方案是可重构制造系统重构
专家系统。可重构制造系统重构专家系统的原理的核心是采用基于图论的自动生成方法和基于事例推理的方法重构可重构模
块化机床，采用基于特征识别与匹配的方法重构可重构制造系统。
[0007] 本发明的有益效果是：该系统为实施可重构制造系统哲理作了理论准备和实践探索，并对我国为数众多的中小制造企业采用对现有制造系统进行快速重构的方法实现产品快速制造，提高企业赢得市场竞争、获得高额利润的能
力，具有重要的参考价值。
附图说明
[0008] 图1是本发明的计算机辅助可重构制造系统设计的
流程图。
具体实施方式
[0009] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步说明。
[0010] 如图1，针对给定的订单，可重构制造系统适应性识别系统判别制造系统组成库里的现有制造系统是否适合于完成该订单的制造任务。如果适应性识别系统判定现有的某制造系统适合于制造该订单，则选择该制造系统作为候选可重构制造系统。否则，由可重构制造系统设计器生成候选可重构制造系统。
[0011] 对从制造系统组成库中选择的候选可重构制造系统或由可重构制造系统设计器生成的候选可重构制造系统，进行其生产控制系统的设计。即对该候选可重构制造系统进行生产计划安排、系统建模与调度和性能指标分析，生成该候选可重构制造系统的性能指标。
[0012] 根据候选可重构制造系统的性能指标值决定是否采纳该可重构制造系统设计方案。如果采纳，则生成可重构制造系统设计方案，并存人制造系统组成库中，转Step4；如果不采纳，则反馈给可重构制造系统设计器，由可重构制造系统设计器再次设计候选可重构制造系统，直到其生成的候选可重构制造系统组成方案被采纳为止。
[0013] 对所生成的可重构制造系统设计方案，进行可重构制造系统的集成设计。即在计算机辅助可重构制造系统设计的图形
用户界面上，面向可重构制造系统的当前系统，按照所生成的可重构制造系统设计方案，并行设计可重构制造系统及其可重构
控制器。同时，在计算机辅助可重构制造系统设计的
图形用户界面上显示所生成的可重构制造系统的生产计划与调度结果以及系统的性能指标值。
[0014] 分析计算机辅助可重构制造系统设计的流程可知，计算机辅助可重构制造系统设计主要由智能可重构制造系统设计、可重构制造系统生产管理控制系统设计、可重构制造系统生成及其集成设计等模块组成。从设计方法论上看，计算机辅助可重构制造系统设计是利用智能数学方法和计算机辅助技术实现可重构制造系统设计，并借鉴并行工程的思想实现可重构制造系统及其生产管理控制系统的并行设计。
[0015] 可重构制造系统适应性识别系统由BPN (Backpropagation neural network)和FL-BPN(Fuzzy logical-back propagation neural network)组成。BPN用来评价订单的重要特征的可制造性值；而FL-BPN评价可重构制造系统组成方案库中现有的各个制造系统对订单的适应性，从而判别可重构制造系统组成方案库中的现有制造系统是否适合于制造该订单。其关键技术是设计可重构制造系统适应性识别系统的结构及其训练算法，开发其测试程序，并结合生产实际进行可重构制造系统适应性识别系统的实例研究，以验证其正确性。
[0016] 在可重构制造系统适应性识别系统判定现有的制造系统不适合于制造给定的订单时，便由可重构制造系统设计器负责生成可重构制造系统设计方案。可重构制造系统设计器的一种实现方案是可重构制造系统重构专家系统。可重构制造系统重构专家系统的原理的核心是采用基于图论的自动生成方法和基于事例推理的方法重构可重构模块化机床，采用基于特征识别与匹配的方法重构可重构制造系统。
[0017] 可重构制造系统生产管理控制系统设计对由智能可重构制造系统设计生成的候选可重构制造系统进行制造系统的生产计划、建模、调度和性能分析，得到候选可重构制造系统的生产计划与调度结果和性能指标值。
[0018] 可重构制造系统建模的关键技术是可重构制造系统中生产设备的建模、可重构制造系统的赋时可重构Petri网模型及其重构算法。其核心内容包括两方面：一是采用赋时面向对象Petri网技术建立面向可重构制造系统的生产设备模型，使其能够表示可重构制造系统重构前后生产设备的作业安排的变化情况，实现可重构制造系统中生产设备的形式化表示。另一个是基于可重构制造系统中生产设备模型，利用面向对象技术和赋时着色Petri网技术，建立可重构制造系统的赋时可重构Petri网模型及其重构算法，使其能够表示可重构制造系统重构前后系统中生产设备的增减情况和生产设备之间的信息传输关系变化情况，实现可重构制造系统的形式化表示。而结合生产实际进行可重构制造系统中的生产设备建模、可重构制造系统建模及其重构算法的实例研究，是验证建模正确性的有效方法。
[0019] 可重构制造系统的集成设计是指在计算机辅助可重构制造系统设计的图形用户界面上，面向可重构制造系统的当前系统，根据所生成的可重构制造系统设计方案，并行设计可重构制造系统及其可重构控制器。同时，在计算机辅助可重构制造系统设计的图形用户界面上显示所生成的可重构制造系统的生产计划与调度结果以及系统的性能指标值。
