基于情景感知的調(diào)控協(xié)同框架
近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所在信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面取得新進(jìn)展，提出基于情景感知技術(shù)解決動(dòng)態(tài)調(diào)度與控制協(xié)同優(yōu)化問題的系統(tǒng)框架。相關(guān)成果以論文的形式 (Context-aware scheduling control architecture for cyber-physical production systems) 發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Manufacturing Systems (IF=8.633)。
信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)為制造過程的調(diào)度和控制提供了靈活和開放的機(jī)制，為進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能，調(diào)度和控制聯(lián)合優(yōu)化（JSC）逐漸成為研究熱點(diǎn)。在給定優(yōu)化目標(biāo)的情況下，JSC的解決方案不僅提供了調(diào)度計(jì)劃，還提供了最優(yōu)的控制參數(shù)。但是，由于生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，不可能在一開始就考慮所有潛在情況來為 JSC 制定理想的解決方案。以國(guó)際競(jìng)賽ARIAC2021 環(huán)境為例, 典型的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性包括新訂單的插入, 機(jī)器抓取失敗(如下圖所示), 零件是次品等。
為此，依托于沈陽(yáng)自動(dòng)化所的中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的智能制造系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)提出了提出了一種情景感知的生產(chǎn)調(diào)度和控制系統(tǒng)架構(gòu)，利用知識(shí)工程中的本體和推理技術(shù)來增強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)的適應(yīng)性, 以實(shí)現(xiàn)更高效的制造系統(tǒng)。為了說明所提出架構(gòu)的可行性，該團(tuán)隊(duì)以國(guó)際競(jìng)賽ARIAC平臺(tái)為例開發(fā)生產(chǎn)制造系統(tǒng)，經(jīng)過驗(yàn)證該系統(tǒng)可以完全應(yīng)對(duì)ARIAC的所有挑戰(zhàn)。
傳送帶上機(jī)器抓取對(duì)比（左側(cè)失敗，右側(cè)成功）
AGV上機(jī)器抓取對(duì)比（左側(cè)失敗，右側(cè)成功）
箱子上機(jī)器抓取對(duì)比（左側(cè)失敗，右側(cè)成功）
該研究成果得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力支持。
