面向柔性可重构生产的智能制造信息管理与执行系统及关键技术研发

需求的背景和应用场景

在柔性可重构生产过程中，制造资源的不确定性导致工艺路线面临可适应决策与快速重构的难题。传统工艺路线规划方法难以应对这种不确定性，无法根据制造资源的动态变化及时调整决策，进而影响生产效率、零部件质量及完工时间。为解决这些问题，本项目聚焦于面向柔性可重构生产的智能制造信息管理与执行系统及关键技术研发。该技术可应用于典型零部件柔性可重构生产线，通过构建适应制造资源不确定性的工艺路线决策模型，实现工艺路线的自主决策与快速重构，提升柔性可重构生产的工艺规划能力，满足现代制造业对生产灵活性和高效性的需求。

要解决的关键技术问题

本项目拟解决的关键技术问题涵盖多个方面：首先，需揭示制造资源不确定性对柔性可重构生产工艺路线的影响规律，为构建适应性的决策模型提供理论依据；其次，研究制造资源动态扰动对工艺路线规划的作用机理，以支持在动态扰动下的工艺路线再决策；第三，开发制造资源动态扰动驱动的柔性可重构生产工艺路线的数字孪生模型构建技术，实现工艺路线的虚拟仿真与优化；第四，攻克柔性可重构生产工艺路线快速重构技术，确保工艺路线能够根据实际生产情况迅速调整；最后，研发面向自主可控的智能制造系统与装备的三维可视化监控技术，实现对生产过程的实时监控与智能管理。

效果要求

本项目研究成果将实现显著效益与竞争优势。一方面，为工艺路线规划向自主决策与快速重构方向转变奠定坚实的理论和方法基础，推动制造业向智能化、柔性化方向发展；另一方面，通过提升柔性可重构生产的工艺规划能力，有效应对制造资源的不确定性，提高生产效率、零部件质量及完工时间的准确性。此外，项目创新性体现在数字孪生模型构建技术和三维可视化监控技术的应用，实现工艺路线的虚拟仿真与生产过程的实时监控，为智能制造提供有力支持，增强企业在全球制造业竞争中的优势地位。